50年前让乔布斯“顿悟”的机器，施乐Alto如何塑造了今天电脑与网络世界 I 科

　　我坐在一台计算机前。它的高分辨率屏幕上重叠着一些窗口。我移动、点击鼠标，或者敲击键盘和电脑进行互动。我使用的文字处理器和邮件客户端，核心功能类似微软Word、谷歌Docs和Outlook。这台电脑也运行其他软件，这些软件使用类似Python、C++、c#、Java、JavaScript的编程语言所编写。这台电脑的联网功能也能将我和其他电脑或激光打印机连接起来。

　　你可能在想，“这有什么稀奇的呢？”

　　但我面前的电脑不是今天的MacBook、ThinkPad或Surface电脑。

　　相反，它是半个世纪前的硬件，运行着50多年前的软件，经过精心修复后，如今在美国计算机历史博物馆的档案中心运行。尽管它已经过时了，但使用的感觉是如此熟悉和自然，因此不难想象，它第一次出现时是多么的了不起。

　　我所说的计算机便是施乐Alto。1973年春天，Alto计算机诞生在复印机巨头施乐新成立的研发实验室帕洛阿尔托研究中心（PARC）。

　　Alto与之前的计算机非常不同。它的机箱可以塞在桌子下面，桌上有显示器、键盘和鼠标。它完全是交互式的，并直接对其单一用户做出响应。

　　

　　1975年前后，数十名施乐公司的研究人员都拥有了每天可以使用的私人Alto电脑。巨大的主机机箱中包含一个CPU、内存和一个可移动的磁盘包。桌子上有额外的磁盘包和Alto的垂直显示器、鼠标和键盘。

　　Alto开发者们来自大学、工业实验室和企业，他们为施乐PARC带来了各种经验和技能。这些工程师和程序员凭借非凡的创造力构思和开发了Alto，并用它开发多样化和开创性的软件，接着他们离开施乐，把他们的成就、设计知识和经验带到更广阔的世界，并逐步构建起了如今我们身处的计算机世界。

　　计算机、办公室和未来

　　PARC研究人员开始探索可能用于施乐所称的“未来办公室”的技术。他们的目标是开发一种在技术和经济上都可行的计算硬件和软件，并希望在10到15年内实现盈利。

　　他们所设想的计算机类型是个人的、完全交互式的、全面网络化的、完全图形化的，拥有高分辨率的屏幕和高质量的打印输出。

　　这一愿景并不是全新的，也不仅仅局限于施乐PARC。相反，构成这一愿景的元素，是在过去十年中在少数学术机构和公司的计算及人工智能研究人员群体中发展起来的。1961年至1970年（及之后的几十年）年间，美国国防部高级研究计划局（ARPA，即现在的DARPA）是美国学术计算和人工智能研究的主要资助者，为这些研究人员提供了慷慨的资金支持。自然而然地，ARPA的承包商们成为了美国计算领域的领导者。

　　因此，上世纪60年代末，当施乐决定创建一个全新的企业研发实验室时，关于计算机未来的广阔愿景已初见雏形。

　　施乐凭借在复印领域的垄断地位，在1972年时占据了美国市场90%以上的份额，相当于今天的120亿美元。背靠着这些财富，施乐为PARC这个专注于前瞻性项目的新研发实验室提供资金变得轻而易举。

　　新实验室的一个研究目标是扩充与办公室实物文件生产相关的专利数量，也就是复印机技术的关键部分。

　　另一个目标则是专门研究计算机，包括由杰里·埃尔金德和鲍勃·泰勒负责的计算机科学实验室。埃尔金德和泰勒都是J.C.R.利克利德的信徒，后者长期在麻省理工学院、博尔特·贝拉内克和纽曼（一家深度参与打造互联网的研究公司，Raytheon BBN公司的前身）、ARPA、IBM和多家专业机构担任要职，是个人化、互动式、联网式计算的著名传道者。

　　通过收购进入计算领域

　　这并不是施乐在计算领域的唯一赌注。

　　20世纪60年代末，施乐的高管们开始看到信息技术对办公环境产生影响。彼时IBM是办公设备、电动打字机的主要制造商，赚取了十分丰厚的利润，在计算领域是巨头一般的存在。因此，1969年3月，施乐同意以9亿美元（相当于现在的70亿美元）的价格收购电脑制造商SDS——当时该公司已经通过小型计算机打入了分时计算市场。

　　短短几个月后，施乐领导层就开始讨论新实验室。在1969年6月写给施乐首席执行官的一份备忘录中，负责建立新实验室的首席科学家雅各布·戈德曼概述了一些可能的地点和一些问题：

　　纽黑文？“传统的耶鲁大学教师的势利行为。”普林斯顿？“不是一个热情好客的社区。”波士顿？“跳槽是一种生活方式。”南加州？“吸引人的、无烟雾的居民区太偏远了。”这份备忘录的复印件被已故的查克·塞克——他也许是Alto硬件的关键设计师——保存了下来，现在陈列在美国计算机历史博物馆中。

　　起初，高管们认为帕洛阿尔托与施乐的其他办公点距离太远，但他们很快克服了这个顾虑，施乐帕洛阿尔托研究中心诞生了。

　　为充实PARC的计算研究部门，泰勒将目光投向了ARPA社群，他提出了包括互动、网络、图形、个人计算等在内的诱人愿景，并以此从ARPA承包商处招募了许多前途无量的年轻研究人员，其中一些人来自斯坦福大学人工智能实验室、犹他大学的计算机图形操作研究团队、道格·恩格尔巴特在SRI的团队，以及Raytheon BBN公司的人工智能团队和伯克利计算机公司（BCC）。BCC是一家处于破产边缘的初创公司，其前身为ARPA资助的“精灵项目”(ProjectGenie)，试图在加州大学伯克利分校的一台分时计算机上打造交互式编程环境。

　　从Dynabook到Alto

　　艾伦·凯（Alan Kay）从犹他大学研究生毕业后，进入斯坦福大学担任研究员。1970年PARC成立后不久，他就加入了该组织。在PARC，凯建立了Dynabook学习研究小组，以手持的、屏幕主导的、图形化的、联网的个人电脑为中心。你会发现，iPad或其他平板电脑与凯的Dynabook是如此惊人的相似。

　　

　　凯为Dynabook设想了一种新的软件环境和编程语言。在这个数字世界里，儿童和成年人都能够创建自己的工具、模型和模拟，并分享出去，同时也可在别人的工具、模型和模拟上进行编辑；并彼此交换由此产生的知识。实现所有这一切的关键是一种新的编码方法，它后来被称为“面向对象编程”。

　　凯在PARC的一份内部备忘录中阐述了这一愿景，并吸引了丹·英格尔斯和阿黛尔·戈德堡等研究人员与他一起努力。不久之后，塞克和巴特勒·兰普森也找到了他。这两位PARC的研究人员同样想建造一台小型单用户计算机。

　　在加入PARC之前，兰普森和塞克这对搭档在BCC和之前的“精灵项目”中合作过，并在分时计算方面做出了重大贡献。分时共享的本质就是在多个同步用户之间共享大型计算机的功能和资源。兰普森和塞克认为，计算机的未来可能不在于分时共享，而在于小型计算机，每台计算机都供个人使用，并一起联网，以进行交流和共享各种文件。

　　兰普森和塞克向凯提议，把大部分的团队年度预算拨给他们，让他们以快速而相对廉价的方式建造一台小型电脑。这台小型电脑在几个月内就可以造好，并具有Dynabook的许多特点。但这台电脑不是便携式的，而是需要放在桌子下面。它不能像凯设想的那样用手写笔在屏幕上素描，而是使用鼠标作为指针，在高分辨率图形显示器上导航光标。

　　

　　凯把预算押在了兰普森和塞克的提议上，称之为“临时Dynabook”。计算机科学实验室的一名同事泰勒给这台电脑起了名字：Alto。

　　这台计算机需要大量昂贵的内存才能在屏幕上显示图形，但PARC的研究人员推断，通过增加越来越复杂的集成电路来降低计算成本（摩尔定律）的趋势是真实存在的。因此他们认为，尽管使用英特尔新的1103 DRAM芯片的内存成本非常巨大，但十年之后，内存成本将呈指数级下降。

　　1972年12月，兰普森写了一份内部备忘录《为什么是Alto？》，主张PARC打造大量Alto计算机。当然，凯的团队需要十几台Alto电脑来开发他们创造性的软件环境和编程语言（也就是后来的SmallTalk）。他们还计划在孩子身上进行学习实验。不过兰普森认为，Alto也非常适合个人计算和网络领域更广泛的实验。

　　另一位同事埃尔金德对这个提议持怀疑态度，然而，在1973年4月看到原型后，他迅速成为了拥趸。到1974年，埃尔金德向公司高管大力推销Alto，他认为，Alto是施乐公司通往计算未来的道路。

　　埃尔金德并不是Alto的唯一粉丝。每一个PARC的研究人员，一旦试用了Alto便会成为“皈依者”。在接下来的数年中，数百台Alto被生产出来，在PARC，在施乐，在大学实验室，甚至白宫被广泛使用。

　　从Alto，到以太网，再到3Com

　　刚从哈佛研究生毕业的年轻网络专家鲍勃·梅特卡夫为Alto提出了本地联网解决方案，这一解决方案最终成为打造计算机大型网络中至关重要的一环。

　　1973年5月22日，梅特卡夫写了一份备忘录，描述了“以太网络”的构想。他的设计建立在Arpanet网络技术，以及夏威夷大学开发的一个名为ALOHAnet的实验性数字无线电网络上。1973年11月，梅特卡夫和PARC的另一位研究人员大卫·博格斯建立了一个网络，并开始在研究中心内部使用起来。

　　

　　施乐PARC学习研究小组的成员，包括艾伦·凯（离镜头最远，留着胡子），和阿黛尔·戈德堡（凯的左边，红褐色头发，前倾姿势）

　　1979年，梅特卡夫离开PARC，成立了3Com，该公司和其他初创公司一起将以太网实现了商业化。以太网很快成为占据主导地位的本地网络标准，也是今天依然在使用的有线网络技术。

　　值得注意的是，PARC的研究人员实际上已经成功地创造出了未来的计算机。联网的Alto电脑——以及它们所支持的软件开发——共同织就了今天围绕在我们每个人身边的个人电脑的关键元素。

　　史蒂夫·乔布斯和Alto的胜利逃亡

　　但Alto绝非个人计算机的终点。

　　施乐试图将Alto变成真正的商业产品：1981年面世的“施乐之星”引入了桌面图形界面，包括文件、文件夹、打印机等的图形图标。然而，Alto想要真正成功，则要求技术摆脱其所产生的垄断公司的限制。PARC开创的这种方法只有在早期个人计算机行业更开放、水平、竞争的市场中才能真正蓬勃发展。成功需要一个更大的社区。

　　1979年，史蒂夫·乔布斯和苹果公司整个团队参观了PARC。看着Alto的图形用户界面，乔布斯有了他后来所说的“顿悟”，这次参观对乔布斯及苹果的未来产生了极其深远的影响。乔布斯迅速从PARC挖走了对Alto软件（包括文档编辑、打印和Smalltalk程序）做出关键贡献的拉里·特斯勒。后来也陆续有其他PARC研究人员加入苹果，帮助这家公司将图形用户界面脱颖而出。

　　另一位出走PARC的研究员查尔斯·西蒙尼，曾开发了非常受欢迎的Bravo（所见即所得）)文字处理器。他后来入职微软，把Bravo变成了我们现在所熟知的Word。

　　20世纪80年代末，SmallTalk被PARC的一个分支实现了商业化，进一步加深了Smalltalk和面向对象编程对软件和代码开发所产生的深远影响。

　　1980年代早期，一批研究人员离开了PARC创办了Adobe，目的是商业化他们在PARC探索过的计算机印刷和数字排版方法。

　　

　　Alto塑造了半个世纪后的计算机世界

　　Alto的非凡故事，是一个研究社群如何开发出交互式、网络化、图形化、个人计算机的故事，也是一小群有才华的人聚集在一个实验室里，为共同的愿景进行实验和努力的故事，更是一个将Alto及其计算方式带入到迅速扩张的个人计算行业的故事。

　　（作者是硅谷计算机历史博物馆的技术史学家，文章最初发表于

　　https://spectrum.ieee.org/xerox-alto ）