大數據技術先行者

蘇一橫

做文職的航海者

現代社會，大數據一詞越來越多地被提及，人們用它描述信息爆炸時代所產生的海量數據，也用它命名因海量數據而催化的技術創新。雖然大數據是一個嶄新的概念，但其原理和應用其實由來已久，美國南北戰爭時期的海洋學家——馬修·莫里，便是使用大數據技術的先行者。

1806年，馬修·莫里出生于美國弗吉尼亞州。這位農場主的兒子，從小就爭強好勝，他的哥哥是美國海軍軍官，為了把哥哥比下去，1825年，莫里在海軍軍校學習了僅1年時間，就以學生的身份加入了海軍。隨后的十幾年里，莫里大部分時間在海上漂泊，幾乎乘船周游了世界。在漫長的航海實踐中，莫里切身體會到了海洋洋流以及海面風場對于航行的重要性。

1839年，莫里在乘坐馬車時發生了一場意外事故，讓他的腿留下了殘疾，無法繼續航海。于是，美國軍方任命他在海軍天文臺做文職，主管文檔、航海圖和儀器庫。事實證明，這次任命是將莫里放在了最適合他的地方，一個偉大的海洋科學家即將應運而生。

當初在海上航行時，莫里曾經對船長們的固執感到十分不解，他們在海上航行，墨守成規，常常會舍近求遠，繞著彎走，即使遇到逆流，也不敢改道。當莫里向船長們請教這個問題時，船長們回答說，繞彎的航海路線都是以前走過的，走一條熟悉的彎路總比冒險走一條可能危險的近路要好得多。但是，莫里對這樣的答案并不滿意。來到天文臺上任后，莫里翻看了美國海軍使用的圖表，發現這些文件的內容陳舊，幾十年沒有更新過一次，而且其中很多內容都是錯誤的。莫里覺得，他有必要做點什么，為航海者提供更合理的向導。

從舊日記里收集數據

然而，莫里已經無法航海，沒法收集數據。他在清點儀器庫時，發現那里除了氣壓計、指南針，還存放著成千上萬本舊日記。這些日記是世界各地數千只舊船的船員們所寫的流水賬，莫里有些好奇，隨便翻了兩頁，大受啟發。

這些日記的內容雜亂無章，既有拗口的打油詩和潦草的涂鴉，也有對航海行程的記錄，比如某天經過某地，天氣如何、水溫如何、有無風雨等等。莫里意識到，如果把其中的信息整理一下，就能夠提取有價值的數據。

比如，西北航道是大西洋和太平洋之間最短的航道，它從北大西洋的格陵蘭島出發，經加拿大北部可以到達阿拉斯加北岸，這條航道靠近北極，很多地方是冰封的，船員們很少走這條路。但是，莫里從老捕鯨船的日記中發現，加拿大的船員們在北極附近捕魚時可以聽到鯨魚的聲音，目睹鯨魚露出水面來呼吸，這表明那里是沒有冰的，沿加拿大的北部確實存在著一條可靠的通航航道。

又比如，從紐約到里約熱內盧的航線，根據以往的經驗，美國船員一直被勸導先向東南航行，穿過赤道后再向西南航行，這樣的航線很繞路。莫里根據加勒比海船只上的日記，發現直接向南，然后沿著海峽穿越加勒比海再向西南，這才是最佳航線，因為既無風險，又可以順流。

于是，莫里雇傭了20多位文員，一起整合、分析航海日記。通過對這些龐雜資料的研究和解釋，莫里先后出版了《海風與海流圖表》《航海指南》等書籍。這些書標明了海上最良好的航線，后來多次再版，又加入了貿易、風暴、降水、魚類、熱量等數據，成為世界各國船員通用的工具書。1855年，《航海指南》再版時，書中已經整合了上百萬組數據，從美國東海岸到里約熱內盧的海上航程縮短了10天，到澳大利亞縮短了20天。

開拓海洋科學

莫里整合了海量的數據，自然而然會發現洋流、海風等自然現象的規律，這為他研究海洋科學打下了堅實的基礎。1855年，莫里開始陸續出版海洋科學方面的著作，包括《海洋自然地理》《亞馬孫河與南美洲的大西洋斜坡》《地理：我們生活的世界》等。這些書籍的內容涵蓋了海洋和大氣、墨西哥暖流及對氣候的影響、大海洋流、信風、海洋氣候等方面。

莫里對海洋科學最杰出的貢獻之一是他對海風和深海洋流的系統研究。他指出，海風形成了海洋表面的波浪，深海洋流則受到海水密度和溫度變化的影響，在墨西哥灣，有一股溫暖的海水會穿過佛羅里達海峽，沿著美國的東部海域向北，最后跨越北大西洋通往北冰洋。莫里其實并不是墨西哥暖流以及其他洋流現象的最早發現者，但他是第一個系統論述洋流現象的科學家。

為了給航船導航，莫里繪制了標注海洋深度的地圖。19世紀，科學家普遍估計大海平均深度為十幾千米。莫里分析了當時最先進的深海測深法所得到的數據，證明海洋的平均深度“不會超過4.8千米”。現代科學對平均海深的估計為3795米，這表明當年莫里的估計與事實已經相當接近。莫里還進一步闡述，所謂平均深度的概念會引起誤導，因為數據顯示海底地形就像山脈一樣高低不平，海底地形崎嶇起伏的程度令人吃驚。同時，莫里首先提出了大西洋深處存在山脊的推論。

著書立說之余，莫里也積極推動科學事業的發展，他是美國科學進步協會的創始人之一，還組織參加了第一次國際海洋氣象會議。1861年，美國南北戰爭爆發，莫里加入了南部邦聯，在戰爭中，他致力于海防事務，發明了一種對付敵方艦艇的魚雷。戰爭結束，莫里在國外流亡了幾年，然后回國，在弗吉尼亞軍事學院擔任物理學教授，直至去世。