互联网诞生的时代背景、经验和启示

□ 文/方兴东 彭筱军 钟祥铭

内容提要 2019年是互联网诞生50周年，通过回顾1969年互联网诞生的时代背景，深入透视阿帕网项目的运作机制，指出互联网这一超级技术的成功，既是技术发展的必然，更是时代的偶然。是自上而下的传统封闭的军事科研体制与自下而上的开放的大学科研体制机缘巧合地协同，是政府自上而下的资金和资源支持、科学界自下而上的群体创新支撑以及与最终用户需求反馈和迭代等不同要素和环节形成正向循环，才成就了今天的互联网。对互联网诞生阶段的回顾，可以给当前的AI、5G、大数据、物联网等关键技术的发展战略，提供启示。

50年前的今天，也就是1969年，互联网诞生，或者更准确地说，是互联网前身—阿帕网（ARPANET）的诞生。如今全球超半数以上人口已连接上网，人类社会开始真正全面进入“网络社会”，互联网堪称人类历史上最成功的科技创新与进步。但是，回顾互联网50年的发展历程，有几个关键问题依然值得我们认真追问，即互联网为什么能够在50年前出现？互联网诞生究竟是技术的必然还是时代的偶然？还有，作为冷战的产物，互联网为什么能够超越冷战，成为世界各国共有的平台？互联网是美国军方的项目，为什么能够超越军方的需求，成为个人生活的必备工具？本文通过重新回到历史，深入挖掘50年前发生的故事，剖析当年的成功经验，反思当年的挑战和教训。在对上述问题做出回应的同时，也将对我们在今天面对5G和AI等最新发展趋势时，如何制定正确的国家战略，如何构建卓有成效的科研体系和大学教育体系，包括如何构建政府、产业和大学的研发复合体，制定科技政策和国际竞争对策等提供重要的启发和借鉴意义。

一、互联网诞生的时代背景和过程

（一） ARPA的成立背景

20世纪50年代，世界划分为东西方两大阵营，美、苏两个超级大国展开了军备竞赛。1957年10月4日，苏联发射了首枚人造卫星，极大地刺激了与苏联还处于冷战之中的美国人，焦虑感和危机感随之产生，本来以为凭借美国的聪明才智和工业可以克服任何技术挑战的美国人倍感震惊和担忧[1]。苏美关系随即恶化，同时，用于研究开发的经费拨款，就像决堤一样大量涌来。华盛顿原来每年支出50亿美元用于“对付域外挑战”的研究开发工作，后来猛增至1959年到1964年间每年支出130亿美元。[2]可以说人造卫星把美国引入了军事科技大发展的黄金时代。

异常看重科学家的美国总统艾森豪威尔，任命麻省理工学院校长詹姆斯·基利安（James Killian）担任自己的科学顾问。基利安与美国国防部长尼尔·麦克罗伊共同制订了一项计划——在五角大楼设立美国国防部高级研究规划局（简称ARPA）。

1958年2月7日，美国国防部长尼尔·麦克罗伊发布指令，ARPA正式成立了，手中拥有5亿2千万美元的拨款和一笔20亿美元的预算基金，负责指导美国所有的太空计划和先进的战略导弹研究。历史学家弗雷德·特纳(Fred Turner)写道：“ARPA是始于‘二战’时期的那种以国防为导向的军队-大学合作的延伸。”[3]

（二） IPTO的运作机制

1962年8月，麻省理工学院（MIT）心理学教授约瑟夫·卡尔·罗布尼特·利克莱德（Joseph Carl RobnettLicklider，缩写J.C.R. Licklider）和计算机专家韦斯利·克拉克(Wesley Clark)发表了论文《在线人机交流》，这是对网络化未来的最早描述之一。利克莱德认为当前在电脑领域面临的最重要问题是网络构建，能够方便、经济地把一台电脑和另一台电脑连接起来，实现资源共享，即建立星际计算机网络[4]。

同年10月，利克莱德离开MIT，加入ARPA，受命领导ARPA下属的研究交互式计算机如何促进信息的流动的指挥和控制研究处(Command and Control Research)和研究心理因素在军队决策中作用的领导小组，他将两者合二为一，更名为IPTO(Information Processing Techniques Office，信息处理技术处)。在不到半年时间内，他就把全美最强的电脑专家召集到ARPA周围，为包括麻省理工学院、斯坦福大学、加州大学伯克利分校和洛杉矶分校等一批科学家和工程师提供研究经费，这些人成为后来研发阿帕网的中坚力量[5]。

据估算，在利克莱德任职IPTO处长期间，整个美国计算机科学领域研究的70%由ARPA资助。而且ARPA虽然在五角大楼办公，在许多人看来却与一个严格意义上的军事机构相去甚远，它给予研究者自由和开放的领域来实验，结果ARPA不仅成为网络诞生地，同样也是电脑图形、平行过程、计算机模拟飞行等重要成果的诞生地。

开放，是人们心中早期的阿帕网文化。事实上，从互联网诞生开始的20年间，互联网没有受到经济利益的驱使，直到20世纪90年代商业公司才开始介入，科学家们有整整20年的时间主导互联网，将互联网从零建立起来，让人们在这里交流分享。恰如美国“互联网之父”之一伦纳德·克兰罗克（Leonard Kleinrock）所说：“互联网，或者说早期的阿帕网曾经拥有一段不被商业利益打扰的正确发展的时期是多么令人难以置信的巨大幸运。”[6]

1964年，利克莱德从IPTO引退，1966年，泰勒接替了处长一职。IPTO有三大问题触动了泰勒。其一，每个与ARPA签署协议的大学和研究中心都想要功能最强大的最新式计算机。这既浪费又多余。为什么不能用网络把它们连接起来，让研究人员分时使用计算机呢？其二，这些研究者很想了解其他地方展开的研究。有必要通过电子网络把他们连接起来，让他们更容易分享信息。其三，泰勒惊讶地发现，他的五角大楼办公室有三个终端，一个用于麻省理工学院的兼容分时系统项目。每个终端都有自己的密码和指令，连接到ARPA资助的不同计算机中心。他想：“这种方式很笨，我应该能从单个终端访问这些系统中的任何一个。”对三个终端的需求让他“恍然大悟”[7]，这三大问题都可以通过建立连接研究中心的数据网络来解决。

泰勒去见ARPA的主管查尔斯·赫茨菲尔德(Charles Herzfeld)，热情洋溢地说，如果ARPA能出资设立一个网络，就能让研究中心分享计算资源，进行项目合作，并能取消办公室里的两个终端。泰勒只用了20分钟就打动了赫茨菲尔德，拿到了启动项目的100万美元。真正让泰勒高兴的是，“这笔钱是从本来准备用于开发导弹防卫系统的基金里拿出来的。”[8]

（三）阿帕网项目组的运作特点

随后，泰勒软硬兼施，胁迫拉里·罗伯茨(Larry Roberts)以首席科学家的身份，于1966年12月加入了ARPA。罗伯茨不仅是科学天才，还具备很强的组织管理才能。1967年，罗伯茨着手筹建“分布式网络”，在密歇根州召开了一次联网实验研讨会，邀请ARPA资助的各路研究员发表见解，争论的焦点集中在不同的机器硬件和软件不兼容，韦斯利·克拉克(Wesley Clark)建议设计一种小型专用电脑，充当信息传输和转换的中介物。这种中介计算机被罗伯茨命名为IMP(Interface Message Processor，接口信息处理机)，就是后来的网络路由器（Router）的雏形。

1967年10月，在田纳西州加特林堡举办的后续会议上，罗伯茨提出了修正后的网络计划。他还为这个网络取了个名字，叫ARPA Net，后来又改写为ARPANET，即阿帕网。人员调度和工程设计很顺利，随着计划的不断改进和完善，罗伯茨在描图纸上陆续绘制了数以百计的网络连接设计图，使之结构日益成熟。1968年，罗伯茨提交研究报告《资源共享的计算机网络》，其中着力阐发的就是让“ARPA”的电脑达到互相连接，从而使大家分享彼此的研究成果。ARPA不到20天就批准了这个计划，根据这份报告组建的国防部“高级研究计划网”，就是著名的“阿帕网”，第一笔预算金额达50万美元。

阿帕网有五大特点：（1）支持资源共享；（2）采用分布式控制技术；（3）采用包交换技术；（4）使用通信控制处理机；（5）采用分层的网络通信协议。在这种设计思想之下，网络能够经受住故障的考验而维持正常工作，一旦发生战争，当网络的某一部分因遭受攻击而失去工作能力时，网络的其他部分应当能够维持正常通信。

1968年，位于波士顿的BBN成功拿下了接口信息处理机的合同。加州大学洛杉矶分校（UCLA）克兰罗克（L.Kleinrock）获得建立网络测量中心的合同，以克兰罗克学生史蒂夫·克洛克（Steve Crocker）为首的松散组织，形成网络工作组（NWG），开始开发用于阿帕网通信的主机一级的协议。1969年10月29日22时30分，加州大学洛杉矶分校（UCLA）与斯坦福研究所（SRI）建立了第一个阿帕网链接；1969年11月，第三台IMP抵达阿帕网第三节点——加州大学圣巴巴拉分校（UCSB）；1969年12月，最后一台供试验的IMP在阿帕网第四节点——犹他大学（Utah）安装成功，具有4个节点阿帕网正式启用，人类社会从此跨进了网络时代。到1981年，主机数量已增加到213个，大约每20天就会增加一个新主机。随着阿帕网迅速发展，美国国防部拨付的经费也成倍增加，在罗伯茨任职的6年期间，经费从每年1500万美元扩增到5000万美元[9]。

1972年，阿帕网在首届计算机后台通信国际会议上首次与公众见面，并验证了包交换技术的可行性，由此，阿帕网成为之后互联网的技术核心，也是开发所用技术的主要工具。早期的阿帕网使用网络控制程序（NCP，网络控制协议）。1983年1月1日，阿帕网上的NCP被由温顿·瑟夫（Vint Cerf）和鲍勃·卡恩（Bob Kahn）所开发的更灵活，更强大的TCP/IP协议簇取代，标志着现代互联网的开始。TCP/IP协议产生后，温顿·瑟夫和鲍勃·卡恩决定不为此申请任何专利，一旦这个协议已经足够成熟，能够坚强到支持一个大规模网络的时候，他们就把这个协议向全世界公开发布，让人们免费使用。互联网之所以有生命力、能够迅速地蔓延全球，跟这个协议的技术核心和基本思想是分不开的。因为使互联网真正强大的，不是摧毁和消灭，而是超越和包容。

1975年7月，ARPA将阿帕网移交给国防通信局，因为ARPA的主要任务是为前沿研究和开发提供资金，而不是运营一家通信公用事业公司。1983年，阿帕网的美军部分被拆分为一个独立的网络，即MILNET。随后，MILNET与机密级别的SIPRNET和JWICS同时成为未分类但仅限军方使用的NIPRNET，用于最高机密及以上。NIPRNET确实控制了公共互联网的安全网关。

互联网诞生的根本前提是：自上而下的资金资源和自下而上的研发机制。阿帕网最终代表着军事和学术兴趣的有趣结合。阿帕网是一个源自美国政府，由美国国防部出资的自上而下的项目，为阿帕网拨款的国防部倾向于建立带有集中控制的分层指挥系统。但五角大楼将设计网络的任务交给了一批学者，却完全实施了自下而上的工作模式。互联网的多数创建者不信任中央集权，更青睐一种完全分布式的系统，他们会本能地隔离和绕开任何要凌驾于其他节点之上的节点，选择了一种有无数节点，各节点可自行路由，而不是基于几个中央枢纽的结构，因此这个网络很难控制。互联网是在创造性协作和分布式决策思潮中诞生的，开放、分享，这种精神深深植根在他们的个性——以及互联网本身的基因之中。泰勒说：“我一直都倾向于把分布式系统植入网络。这样一来，某个集团就会很难攫取网络控制权。我不信任大型中央组织，这种不信任是我的天性使然。”[10]正是这种历史性的错乱，成就了今天的互联网。

二、互联网诞生的成功经验和启示

50年前互联网的诞生和成功，对我们现在和未来依然有着非常重要的启示：

（一）互联网的诞生是政府和军事部门主导的自上而下的机制和学界主导的自下而上的机制相互协同、完美联手、优势互补，产生的化学反应的结果。割裂任何单一的政府机制或者社会机制，都不一定是最好的。军事机构的封闭与保密，官僚与专制，与开放的互联网，完全是两个极端的物种。因此按照网络社会学家曼纽尔·卡斯特（Manuel Castells）的说法，互联网的诞生反而更是“表现了人类超越制度的条条框框，克服官僚障碍以及在开创新世界的过程中推翻现有价值观的能力”。

（二）互联网技术开放架构背后的思想和价值观，来源于美国反文化运动的影响，高校是这一思想最好的栖息地。曼纽尔·卡斯特总结说：“网络文化是由人类技术进步过程中的技术统治信仰组成的，由崛起于自由、公开的技术创新性黑客社会执行，深植于以重塑社会为目标的虚拟网络之中，并由金钱驱使的企业家在新经济的运行之中使之物质化。”卡斯特认为，网络文化与20世纪60年代由美国校园文化发展出来的个人创新以及企业精神有关。此处的校园文化乃是突破既有行为模式的社会价值，不论是整个社会还是企业界的行为模式。

（三）大学依然是重大技术创新的主体，而如何激励这个主体发挥历史性的作用，是互联网成功的关键所在。互联网之父们、互联网先驱以及高校研究生群体，都是互联网初期和早期的架构规划者、技术研发者和规则规范制定者。大学与政府乃至军事机构之间形成的技术研发复合体，是互联网诞生的关键机制，缺一不可。

（四）科学家们坚守科学精神是互联网精神的内核，也是构建起互联网早期研发技术社区的主要纽带，确保了互联网一开始就没有走向封闭、狭隘的误区之中，而能够始终保持生机勃勃的创新活力。科学精神是互联网先驱的初心，课题组访谈了全球200多位互联网先驱，最大的体会就是他们从事互联网工作的目的，并不是为了个人成名和发财致富。他们的初衷基本都是：为改善人类的生存现状，实现更广阔范围的资源和信息共享；心怀天下，让更多地区的人们享受信息通信技术带来的便捷生活；精益求精，淡泊名利，不以商业收益作为主要目的；先天下之忧而忧，为技术发展的未来而担忧，不断探索改进与优化互联网发展的对策。

（五）互联网从美国国防部走向全球，前期主要是通过全球高校之间的学术共同体。先是各高校之间的计算机中心，然后扩大到高校各个学科之间的联网和联系。互联网通信和应用成为连接这些学术共同体的重要工具。而这些共同体也成为互联网传播、普及到全球的核心推动力，也是今天全球互联网避免分裂，保持统一的中流砥柱。

（六）全球开放的机制确保互联网项目组从一开始就可以吸收全球最先进的科研成果。比如早期吸收英国国家物理实验室（NPL）和法国CYCLADES网络的特长，这些成果都很快公开发表在学术期刊，并且在学术会议中开放式交流，没有严格知识产权制度的制约，可以灵活地集思广益，不断汇聚和集成各方的创新，是互联网项目保持活力，并最终能够脱颖而出的关键。互联网加强了全球学术共同体的互联和协作，而这种协作也助力了互联网的发展和演变。这种正循环是互联网早期发展重要的力量源泉。

（七）阿帕网项目最终汇聚了当时一批最优秀的学者。比如，四个互联网之父Leonard Kleinrock、Larry Roberts、Bob Kahn和Vint Cerf。虽然阿帕网项目的立项工作是Bob Taylor完成的，但是阿帕网项目的整个项目规划、架构、项目招标、技术选择和监督等，都是互联网之父之一的Larry Roberts完成的。毋庸置疑，ARPANE建设凝聚了很多人的智慧和心血，但是，整个项目的决策者和最终拍板者就是Larry Roberts。可以毫不夸张地说，Larry Roberts是真正的ARPANE总设计师，也是互联网真正从构想到实现的总建筑师。阿帕网诞生时候，Leonard Kleinrock的团队无疑是最关键的战斗力，当时他手下一起工作的研究生有40人左右，蔚为壮观。在某种程度上说，一帮研究生担当了开创互联网的主力军。他们机缘巧合，在互联网协议和架构等底层技术层面，敢想敢做，充满活力。

（八）危机就是机遇。阿帕网诞生于美国面临极大挑战的“卫星时刻”。在巨大的挑战面前，在非常时期，就有可能突破既有的官僚体制和旧有制度，在制度创新和资源投入方向，都能够打破常规，最终实现想象不到的创新突破，为整个人类发展做出重大贡献。

总之，互联网1969年诞生，有着其历史的必然性，更有着时代的偶然性。互联网既不是简单产生于贝尔实验室、传统军事科研机构或者大学科研等传统机制下，也不是简单从传统机制“脱轨”出来，另起炉灶。恰恰是在历史性的机遇面前，两种截然不同的机制能够凑巧完美地交叉、融合在一起。从而诞生了这一人类历史上的技术变革和创新突破。

50年之后重新考察互联网的诞生，今天依然需要从中获取更多新启发，对于当下因为全球地缘政治、意识形态和商业利益高度交织下的5G、AI、大数据、物联网等，有着特别重要的启示。在重大历史机遇面前，需要我们能够从固有的思维和机制中脱轨出来，尤其要从今天越来越复杂的地缘政治干扰中超脱出来，才能找到更好的发展战略，才有可能创造新的历史奇迹。对于正在崛起进程中、面临美国政治强烈干预的中国高科技来说，尤其重要。

【注释】

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

[2][美]凯蒂·哈芙纳 马修·利昂 著，戚小伦 李金莎译：《术士们熬夜的地方：互联网络传奇》[M]内蒙古人民出版社，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]方兴东：《互联网口述史之访谈伦纳德》，根据录音整理，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]方兴东：《互联网口述史之访谈拉里·罗伯茨》，根据录音整理，2018.

[10][美]沃尔特·艾萨克森 著，关嘉伟 牛小婧译：《创新者》2017（2）.（本文是2018年度