互聯網誕生的時代背景、經驗和啟示

□ 文/方興東 彭筱軍 鐘祥銘

內容提要 2019年是互聯網誕生50周年，通過回顧1969年互聯網誕生的時代背景，深入透視阿帕網項目的運作機制，指出互聯網這一超級技術的成功，既是技術發展的必然，更是時代的偶然。是自上而下的傳統封閉的軍事科研體制與自下而上的開放的大學科研體制機緣巧合地協同，是政府自上而下的資金和資源支持、科學界自下而上的群體創新支撐以及與最終用戶需求反饋和迭代等不同要素和環節形成正向循環，才成就了今天的互聯網。對互聯網誕生階段的回顧，可以給當前的AI、5G、大數據、物聯網等關鍵技術的發展戰略，提供啟示。

50年前的今天，也就是1969年，互聯網誕生，或者更準確地說，是互聯網前身—阿帕網（ARPANET）的誕生。如今全球超半數以上人口已連接上網，人類社會開始真正全面進入“網絡社會”，互聯網堪稱人類歷史上最成功的科技創新與進步。但是，回顧互聯網50年的發展歷程，有幾個關鍵問題依然值得我們認真追問，即互聯網為什么能夠在50年前出現？互聯網誕生究竟是技術的必然還是時代的偶然？還有，作為冷戰的產物，互聯網為什么能夠超越冷戰，成為世界各國共有的平臺？互聯網是美國軍方的項目，為什么能夠超越軍方的需求，成為個人生活的必備工具？本文通過重新回到歷史，深入挖掘50年前發生的故事，剖析當年的成功經驗，反思當年的挑戰和教訓。在對上述問題做出回應的同時，也將對我們在今天面對5G和AI等最新發展趨勢時，如何制定正確的國家戰略，如何構建卓有成效的科研體系和大學教育體系，包括如何構建政府、產業和大學的研發復合體，制定科技政策和國際競爭對策等提供重要的啟發和借鑒意義。

一、互聯網誕生的時代背景和過程

（一） ARPA的成立背景

20世紀50年代，世界劃分為東西方兩大陣營，美、蘇兩個超級大國展開了軍備競賽。1957年10月4日，蘇聯發射了首枚人造衛星，極大地刺激了與蘇聯還處于冷戰之中的美國人，焦慮感和危機感隨之產生，本來以為憑借美國的聰明才智和工業可以克服任何技術挑戰的美國人倍感震驚和擔憂[1]。蘇美關系隨即惡化，同時，用于研究開發的經費撥款，就像決堤一樣大量涌來。華盛頓原來每年支出50億美元用于“對付域外挑戰”的研究開發工作，后來猛增至1959年到1964年間每年支出130億美元。[2]可以說人造衛星把美國引入了軍事科技大發展的黃金時代。

異常看重科學家的美國總統艾森豪威爾，任命麻省理工學院校長詹姆斯·基利安（James Killian）擔任自己的科學顧問。基利安與美國國防部長尼爾·麥克羅伊共同制訂了一項計劃——在五角大樓設立美國國防部高級研究規劃局（簡稱ARPA）。

1958年2月7日，美國國防部長尼爾·麥克羅伊發布指令，ARPA正式成立了，手中擁有5億2千萬美元的撥款和一筆20億美元的預算基金，負責指導美國所有的太空計劃和先進的戰略導彈研究。歷史學家弗雷德·特納(Fred Turner)寫道：“ARPA是始于‘二戰’時期的那種以國防為導向的軍隊-大學合作的延伸。”[3]

（二） IPTO的運作機制

1962年8月，麻省理工學院（MIT）心理學教授約瑟夫·卡爾·羅布尼特·利克萊德（Joseph Carl RobnettLicklider，縮寫J.C.R. Licklider）和計算機專家韋斯利·克拉克(Wesley Clark)發表了論文《在線人機交流》，這是對網絡化未來的最早描述之一。利克萊德認為當前在電腦領域面臨的最重要問題是網絡構建，能夠方便、經濟地把一臺電腦和另一臺電腦連接起來，實現資源共享，即建立星際計算機網絡[4]。

同年10月，利克萊德離開MIT，加入ARPA，受命領導ARPA下屬的研究交互式計算機如何促進信息的流動的指揮和控制研究處(Command and Control Research)和研究心理因素在軍隊決策中作用的領導小組，他將兩者合二為一，更名為IPTO(Information Processing Techniques Office，信息處理技術處)。在不到半年時間內，他就把全美最強的電腦專家召集到ARPA周圍，為包括麻省理工學院、斯坦福大學、加州大學伯克利分校和洛杉磯分校等一批科學家和工程師提供研究經費，這些人成為后來研發阿帕網的中堅力量[5]。

據估算，在利克萊德任職IPTO處長期間，整個美國計算機科學領域研究的70%由ARPA資助。而且ARPA雖然在五角大樓辦公，在許多人看來卻與一個嚴格意義上的軍事機構相去甚遠，它給予研究者自由和開放的領域來實驗，結果ARPA不僅成為網絡誕生地，同樣也是電腦圖形、平行過程、計算機模擬飛行等重要成果的誕生地。

開放，是人們心中早期的阿帕網文化。事實上，從互聯網誕生開始的20年間，互聯網沒有受到經濟利益的驅使，直到20世紀90年代商業公司才開始介入，科學家們有整整20年的時間主導互聯網，將互聯網從零建立起來，讓人們在這里交流分享。恰如美國“互聯網之父”之一倫納德·克蘭羅克（Leonard Kleinrock）所說：“互聯網，或者說早期的阿帕網曾經擁有一段不被商業利益打擾的正確發展的時期是多么令人難以置信的巨大幸運。”[6]

1964年，利克萊德從IPTO引退，1966年，泰勒接替了處長一職。IPTO有三大問題觸動了泰勒。其一，每個與ARPA簽署協議的大學和研究中心都想要功能最強大的最新式計算機。這既浪費又多余。為什么不能用網絡把它們連接起來，讓研究人員分時使用計算機呢？其二，這些研究者很想了解其他地方展開的研究。有必要通過電子網絡把他們連接起來，讓他們更容易分享信息。其三，泰勒驚訝地發現，他的五角大樓辦公室有三個終端，一個用于麻省理工學院的兼容分時系統項目。每個終端都有自己的密碼和指令，連接到ARPA資助的不同計算機中心。他想：“這種方式很笨，我應該能從單個終端訪問這些系統中的任何一個。”對三個終端的需求讓他“恍然大悟”[7]，這三大問題都可以通過建立連接研究中心的數據網絡來解決。

泰勒去見ARPA的主管查爾斯·赫茨菲爾德(Charles Herzfeld)，熱情洋溢地說，如果ARPA能出資設立一個網絡，就能讓研究中心分享計算資源，進行項目合作，并能取消辦公室里的兩個終端。泰勒只用了20分鐘就打動了赫茨菲爾德，拿到了啟動項目的100萬美元。真正讓泰勒高興的是，“這筆錢是從本來準備用于開發導彈防衛系統的基金里拿出來的。”[8]

（三）阿帕網項目組的運作特點

隨后，泰勒軟硬兼施，脅迫拉里·羅伯茨(Larry Roberts)以首席科學家的身份，于1966年12月加入了ARPA。羅伯茨不僅是科學天才，還具備很強的組織管理才能。1967年，羅伯茨著手籌建“分布式網絡”，在密歇根州召開了一次聯網實驗研討會，邀請ARPA資助的各路研究員發表見解，爭論的焦點集中在不同的機器硬件和軟件不兼容，韋斯利·克拉克(Wesley Clark)建議設計一種小型專用電腦，充當信息傳輸和轉換的中介物。這種中介計算機被羅伯茨命名為IMP(Interface Message Processor，接口信息處理機)，就是后來的網絡路由器（Router）的雛形。

1967年10月，在田納西州加特林堡舉辦的后續會議上，羅伯茨提出了修正后的網絡計劃。他還為這個網絡取了個名字，叫ARPA Net，后來又改寫為ARPANET，即阿帕網。人員調度和工程設計很順利，隨著計劃的不斷改進和完善，羅伯茨在描圖紙上陸續繪制了數以百計的網絡連接設計圖，使之結構日益成熟。1968年，羅伯茨提交研究報告《資源共享的計算機網絡》，其中著力闡發的就是讓“ARPA”的電腦達到互相連接，從而使大家分享彼此的研究成果。ARPA不到20天就批準了這個計劃，根據這份報告組建的國防部“高級研究計劃網”，就是著名的“阿帕網”，第一筆預算金額達50萬美元。

阿帕網有五大特點：（1）支持資源共享；（2）采用分布式控制技術；（3）采用包交換技術；（4）使用通信控制處理機；（5）采用分層的網絡通信協議。在這種設計思想之下，網絡能夠經受住故障的考驗而維持正常工作，一旦發生戰爭，當網絡的某一部分因遭受攻擊而失去工作能力時，網絡的其他部分應當能夠維持正常通信。

1968年，位于波士頓的BBN成功拿下了接口信息處理機的合同。加州大學洛杉磯分校（UCLA）克蘭羅克（L.Kleinrock）獲得建立網絡測量中心的合同，以克蘭羅克學生史蒂夫·克洛克（Steve Crocker）為首的松散組織，形成網絡工作組（NWG），開始開發用于阿帕網通信的主機一級的協議。1969年10月29日22時30分，加州大學洛杉磯分校（UCLA）與斯坦福研究所（SRI）建立了第一個阿帕網鏈接；1969年11月，第三臺IMP抵達阿帕網第三節點——加州大學圣巴巴拉分校（UCSB）；1969年12月，最后一臺供試驗的IMP在阿帕網第四節點——猶他大學（Utah）安裝成功，具有4個節點阿帕網正式啟用，人類社會從此跨進了網絡時代。到1981年，主機數量已增加到213個，大約每20天就會增加一個新主機。隨著阿帕網迅速發展，美國國防部撥付的經費也成倍增加，在羅伯茨任職的6年期間，經費從每年1500萬美元擴增到5000萬美元[9]。

1972年，阿帕網在首屆計算機后臺通信國際會議上首次與公眾見面，并驗證了包交換技術的可行性，由此，阿帕網成為之后互聯網的技術核心，也是開發所用技術的主要工具。早期的阿帕網使用網絡控制程序（NCP，網絡控制協議）。1983年1月1日，阿帕網上的NCP被由溫頓·瑟夫（Vint Cerf）和鮑勃·卡恩（Bob Kahn）所開發的更靈活，更強大的TCP/IP協議簇取代，標志著現代互聯網的開始。TCP/IP協議產生后，溫頓·瑟夫和鮑勃·卡恩決定不為此申請任何專利，一旦這個協議已經足夠成熟，能夠堅強到支持一個大規模網絡的時候，他們就把這個協議向全世界公開發布，讓人們免費使用。互聯網之所以有生命力、能夠迅速地蔓延全球，跟這個協議的技術核心和基本思想是分不開的。因為使互聯網真正強大的，不是摧毀和消滅，而是超越和包容。

1975年7月，ARPA將阿帕網移交給國防通信局，因為ARPA的主要任務是為前沿研究和開發提供資金，而不是運營一家通信公用事業公司。1983年，阿帕網的美軍部分被拆分為一個獨立的網絡，即MILNET。隨后，MILNET與機密級別的SIPRNET和JWICS同時成為未分類但僅限軍方使用的NIPRNET，用于最高機密及以上。NIPRNET確實控制了公共互聯網的安全網關。

互聯網誕生的根本前提是：自上而下的資金資源和自下而上的研發機制。阿帕網最終代表著軍事和學術興趣的有趣結合。阿帕網是一個源自美國政府，由美國國防部出資的自上而下的項目，為阿帕網撥款的國防部傾向于建立帶有集中控制的分層指揮系統。但五角大樓將設計網絡的任務交給了一批學者，卻完全實施了自下而上的工作模式。互聯網的多數創建者不信任中央集權，更青睞一種完全分布式的系統，他們會本能地隔離和繞開任何要凌駕于其他節點之上的節點，選擇了一種有無數節點，各節點可自行路由，而不是基于幾個中央樞紐的結構，因此這個網絡很難控制。互聯網是在創造性協作和分布式決策思潮中誕生的，開放、分享，這種精神深深植根在他們的個性——以及互聯網本身的基因之中。泰勒說：“我一直都傾向于把分布式系統植入網絡。這樣一來，某個集團就會很難攫取網絡控制權。我不信任大型中央組織，這種不信任是我的天性使然。”[10]正是這種歷史性的錯亂，成就了今天的互聯網。

二、互聯網誕生的成功經驗和啟示

50年前互聯網的誕生和成功，對我們現在和未來依然有著非常重要的啟示：

（一）互聯網的誕生是政府和軍事部門主導的自上而下的機制和學界主導的自下而上的機制相互協同、完美聯手、優勢互補，產生的化學反應的結果。割裂任何單一的政府機制或者社會機制，都不一定是最好的。軍事機構的封閉與保密，官僚與專制，與開放的互聯網，完全是兩個極端的物種。因此按照網絡社會學家曼紐爾·卡斯特（Manuel Castells）的說法，互聯網的誕生反而更是“表現了人類超越制度的條條框框，克服官僚障礙以及在開創新世界的過程中推翻現有價值觀的能力”。

（二）互聯網技術開放架構背后的思想和價值觀，來源于美國反文化運動的影響，高校是這一思想最好的棲息地。曼紐爾·卡斯特總結說：“網絡文化是由人類技術進步過程中的技術統治信仰組成的，由崛起于自由、公開的技術創新性黑客社會執行，深植于以重塑社會為目標的虛擬網絡之中，并由金錢驅使的企業家在新經濟的運行之中使之物質化。”卡斯特認為，網絡文化與20世紀60年代由美國校園文化發展出來的個人創新以及企業精神有關。此處的校園文化乃是突破既有行為模式的社會價值，不論是整個社會還是企業界的行為模式。

（三）大學依然是重大技術創新的主體，而如何激勵這個主體發揮歷史性的作用，是互聯網成功的關鍵所在。互聯網之父們、互聯網先驅以及高校研究生群體，都是互聯網初期和早期的架構規劃者、技術研發者和規則規范制定者。大學與政府乃至軍事機構之間形成的技術研發復合體，是互聯網誕生的關鍵機制，缺一不可。

（四）科學家們堅守科學精神是互聯網精神的內核，也是構建起互聯網早期研發技術社區的主要紐帶，確保了互聯網一開始就沒有走向封閉、狹隘的誤區之中，而能夠始終保持生機勃勃的創新活力。科學精神是互聯網先驅的初心，課題組訪談了全球200多位互聯網先驅，最大的體會就是他們從事互聯網工作的目的，并不是為了個人成名和發財致富。他們的初衷基本都是：為改善人類的生存現狀，實現更廣闊范圍的資源和信息共享；心懷天下，讓更多地區的人們享受信息通信技術帶來的便捷生活；精益求精，淡泊名利，不以商業收益作為主要目的；先天下之憂而憂，為技術發展的未來而擔憂，不斷探索改進與優化互聯網發展的對策。

（五）互聯網從美國國防部走向全球，前期主要是通過全球高校之間的學術共同體。先是各高校之間的計算機中心，然后擴大到高校各個學科之間的聯網和聯系。互聯網通信和應用成為連接這些學術共同體的重要工具。而這些共同體也成為互聯網傳播、普及到全球的核心推動力，也是今天全球互聯網避免分裂，保持統一的中流砥柱。

（六）全球開放的機制確保互聯網項目組從一開始就可以吸收全球最先進的科研成果。比如早期吸收英國國家物理實驗室（NPL）和法國CYCLADES網絡的特長，這些成果都很快公開發表在學術期刊，并且在學術會議中開放式交流，沒有嚴格知識產權制度的制約，可以靈活地集思廣益，不斷匯聚和集成各方的創新，是互聯網項目保持活力，并最終能夠脫穎而出的關鍵。互聯網加強了全球學術共同體的互聯和協作，而這種協作也助力了互聯網的發展和演變。這種正循環是互聯網早期發展重要的力量源泉。

（七）阿帕網項目最終匯聚了當時一批最優秀的學者。比如，四個互聯網之父Leonard Kleinrock、Larry Roberts、Bob Kahn和Vint Cerf。雖然阿帕網項目的立項工作是Bob Taylor完成的，但是阿帕網項目的整個項目規劃、架構、項目招標、技術選擇和監督等，都是互聯網之父之一的Larry Roberts完成的。毋庸置疑，ARPANE建設凝聚了很多人的智慧和心血，但是，整個項目的決策者和最終拍板者就是Larry Roberts。可以毫不夸張地說，Larry Roberts是真正的ARPANE總設計師，也是互聯網真正從構想到實現的總建筑師。阿帕網誕生時候，Leonard Kleinrock的團隊無疑是最關鍵的戰斗力，當時他手下一起工作的研究生有40人左右，蔚為壯觀。在某種程度上說，一幫研究生擔當了開創互聯網的主力軍。他們機緣巧合，在互聯網協議和架構等底層技術層面，敢想敢做，充滿活力。

（八）危機就是機遇。阿帕網誕生于美國面臨極大挑戰的“衛星時刻”。在巨大的挑戰面前，在非常時期，就有可能突破既有的官僚體制和舊有制度，在制度創新和資源投入方向，都能夠打破常規，最終實現想象不到的創新突破，為整個人類發展做出重大貢獻。

總之，互聯網1969年誕生，有著其歷史的必然性，更有著時代的偶然性。互聯網既不是簡單產生于貝爾實驗室、傳統軍事科研機構或者大學科研等傳統機制下，也不是簡單從傳統機制“脫軌”出來，另起爐灶。恰恰是在歷史性的機遇面前，兩種截然不同的機制能夠湊巧完美地交叉、融合在一起。從而誕生了這一人類歷史上的技術變革和創新突破。

50年之后重新考察互聯網的誕生，今天依然需要從中獲取更多新啟發，對于當下因為全球地緣政治、意識形態和商業利益高度交織下的5G、AI、大數據、物聯網等，有著特別重要的啟示。在重大歷史機遇面前，需要我們能夠從固有的思維和機制中脫軌出來，尤其要從今天越來越復雜的地緣政治干擾中超脫出來，才能找到更好的發展戰略，才有可能創造新的歷史奇跡。對于正在崛起進程中、面臨美國政治強烈干預的中國高科技來說，尤其重要。

【注釋】

[1]《APRA的迫切起源》（The Urgent Origin of ARPA），https：//www.wxwenku.com/d/109155467#tuit.

[2][美]凱蒂·哈芙納 馬修·利昂 著，戚小倫 李金莎譯：《術士們熬夜的地方：互聯網絡傳奇》[M]內蒙古人民出版社，1997.

[3]Fred Turner， From Counterculture to Cyberculture(University of Chicago， 2006)， 108.

[4]J. C. R. Licklider and Welden Clark，“Online Man-Computer Communications，”Proceedings of AIEE-IRE，Spring 1962.

[5]Licklider oral history， Charles Babbage Institute.

[6]方興東：《互聯網口述史之訪談倫納德》，根據錄音整理，2018.

[7]Robert Taylor oral history， Computer History Museum; author's interview with Bob Taylor;Hafner and Lyon，Where Wizards Stay Up Late， 86.

[8]Charles Herzfeld interview with Andreu Vea，"The Unknown History of the Internet，" 2010，http：//www.computer.org/comphistory/pubs/2010-11 -vea.pdf.Taylor.

[9]方興東：《互聯網口述史之訪談拉里·羅伯茨》，根據錄音整理，2018.

[10][美]沃爾特·艾薩克森 著，關嘉偉 牛小婧譯：《創新者》2017（2）.（本文是2018年度