谷歌的编程警言抓住了科学方法的本质 | 诺奖得主Wilczek专栏

在加州山景城园区，谷歌每年夏天都会举办赛孵大会（SciFoo）。来自科学技术界的各色名流聚在一起度过一个应接不暇的周末：这里随时都有即兴报告和不期而遇的交流。我从赛孵大会学到过许多东西，最令我难忘的是几年前的一次经历，它发生在最意想不到的时刻——上卫生间时。

谷歌当然不会放过这些“绝佳”的时机来教育和熏陶员工。小便器的正上方贴着很多小贴士，上面写着针对常见编程问题的善言警语。一个常见小贴士上画着两个卡通灯泡，红灯是个哭脸，写着“ 排错弱爆了”（Debugging sucks）；绿灯是个笑脸，写着“测试超级棒” （Testing rocks）。（译者注： debugging，程序排错，也可称为调试，是指发现程序出错后，一点点排查，找到错误并修正，是被动的；testing，程序测试，是通过给予特定的输入来检查得到的输出是否符合预期的结果，旨在保证程序的功能健壮，是主动的。）

这个充满智慧的提示和我自己的编程经验非常吻合。当我急着想得到结果，匆忙写下一堆未经测试的语句，程序几乎从来不按我的预期工作。每当这种事情发生，我只知道某个地方某个东西出错了。由于“某个地方”是个很大的地方，错误真的很难发现。

效率更高痛苦也更少的办法，是先测试小段程序，然后再把它们连起来。这样出错的频率会降低，即使再次出错了，你也知道它是哪一小段程序的问题，非常容易修改。

从某种意义上来说，谷歌的卫生间智慧不过是“欲速则不达”的现代版。但于我而言，那两个卡通灯泡就像植入脑海的种子，已经开始生根发芽。

首先，灯泡警句传达的信息几乎完美地抓住了科学方法的本质。历史上的绝大部分时间，人类主要是依靠经验规则来解决与物理世界——比如农业、冶金和建筑——打交道中遇到的难题。这些规则来自很多代人的积累（还经常会遗失），通过随机的观察来修正（debug）。

现代意义上的科学则肇始于人们的领悟：更有效的方法是在简单的条件下对想法进行全面的测试，这时更容易排查错误。由此而来的发展是渐进的：前进的每一步或许都很小，但却能经受时间的考验。

受圣言的感召、亚里士多德形而上学的启示，伽利略同时代的大哲学家们建立了许多模棱两可的世界观体系。唯有伽利略仔细研究了球是如何滚下斜面的。伽利略完全理解了这个简单的运动，他的理解一直到现在还在影响人们的思考。伊萨克·牛顿说过：“最好准确地理解简单的情况，把复杂的事情留给后人。最忌试图通过建立一堆假设来理解所有的事情。”

“多测试，少排错”同样能用来理解数字计算相对模拟计算的优势。在模拟计算中，你总是试图把很多信息表达为连续变量的精确数值，比如，电压是0.423311…这当然没问题——如果你确实能精准地控制和测量这些变量，也就是，不出任何差错。

与此形成鲜明对照的是，在数字计算里，变量都是离散的：一般情况下由一串串0或1组成。将数据流打包成一个个小的冗余数据包，检测它们的一致性，你就可以在错误扩大转移之前找出并纠正它们。 如今，数字计算一统天下。

生物进化中也存在着测试和排错。“物竞天择”是测试，达尔文的“适者生存”是排错。大自然的测试是严格的，排错是迅速的，当然，整个流程其实是残忍而低效的。但日积月累，经过令人难以想象的漫长岁月，利用广袤的空间，自然创造出了许多令人赞叹的成果——比如一团约3斤重看起来乱糟糟的东西，人脑。它比自然更擅长测试和排错。

本文经 Wilczek 教授授权翻译。

原文发表于2016年11月4日的华尔街日报，题目为 Why It's Better to Test Than to Debug.

原文链接：http://www.wsj.com/articles/why-its-better-to-test-than-to-debug-1478282009

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赛先生由百人传媒投资和创办，文小刚、刘克峰、颜宁三位国际著名科学家担任主编，告诉你正在发生的科学。上帝忘了给我们翅膀，于是，科学家带领我们飞翔。

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