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今天是一年一度的國際婦女節(jié)。歷史上，全球范圍內(nèi)的女性曾為爭取平等的政治、經(jīng)濟權(quán)利做出貢獻；到了今天，女性更多地參與到社會生產(chǎn)的方方面面，并在眾多領(lǐng)域貢獻著堅定的力量、取得了矚目的成就。

在計算機科學領(lǐng)域，這一經(jīng)常被認為是男性主導(dǎo)的行業(yè)，也同樣有我們不容忽視的女性力量。在計算機發(fā)展歷程中，曾有這樣三位女性留下了不可磨滅的印記，塑造著如今我們生活其中的互聯(lián)網(wǎng)世界；她們也借此獲得了有著 “計算機界的諾貝爾獎” 之稱 —— 圖靈獎的表彰，在世界范圍內(nèi)受到認可和尊敬。

在這個特殊的日子，她們的事跡需要再次被傳揚，她們的成就需要再次被看到。

編譯器優(yōu)化的先行者 ——Frances Allen

Frances Allen 是第一位獲得圖靈獎的女性。事實上，在 1966 年圖靈獎創(chuàng)立之后的 40 年間，這一計算機領(lǐng)域最富盛名的獎項都由男性壟斷，直到 2007 年 2 月，Allen 才打破了這一局面。ACM 的官方聲明這樣評價她：“在優(yōu)化編譯器技術(shù)的理論和實踐領(lǐng)域做出了先驅(qū)性貢獻，奠定了現(xiàn)代優(yōu)化編譯器和自動并行執(zhí)行技術(shù)的基礎(chǔ)”。

作為編譯器組織和優(yōu)化算法的先行者，Allen 對計算世界做出了開創(chuàng)性的貢獻。1957 年，她開始任職于 IBM，致力于高性能計算的編譯器開發(fā)；她在并行計算方面的工作，至今仍處于編譯器研究的前沿。當 2002 年從 IBM 退休時，她研究的藍色基因計算機仍然是世界上運行得最快的機器。

有趣的是，Allen 進入 IBM 時并沒有想到，自己在這里一待就是大半輩子。起初，她計劃償還了讀研欠下的債務(wù)就離開，然而在這里的第一份工作就激發(fā)了她對編譯的興趣，成為她一生的熱愛與追求。

去年的 8 月 4 日，在她的 88 歲生日當天，Allen 因阿爾茨海默病并發(fā)癥去世，永遠地離開了我們。她的離去，是計算機乃至整個科學領(lǐng)域的一大損失。加州大學伯克利分校名譽電子工程和計算機科學教授 Ruzena Bajcsy 曾表示，Allen 的貢獻涵蓋了計算機科學的大部分歷史；她以一己之力，影響了整個計算機發(fā)展歷程。她開發(fā)的并行處理技術(shù)，是如今的高速計算機得以運行的基礎(chǔ)，使今天在商業(yè)和科技領(lǐng)域內(nèi)使用的許多計算技術(shù)成為可能。

斯人已逝，風范永存。Allen 書寫的歷史不會被遺忘，她將成為計算機科學浩瀚夜空中的啟明星，為無數(shù)后來人提供源源不斷的光亮，照耀著通往未來的方向。

現(xiàn)代程序的設(shè)計師 ——Barbara Liskov

繼 Frances Allen，圖靈獎在 2008 年迎來了歷史上第二位女性得主 ——Barbara Liskov，以表彰她在編程語言和系統(tǒng)設(shè)計的理論和實踐方面做出的一系列創(chuàng)造性和奠基性貢獻。

1974 年，年僅 35 歲的 Liskov 已經(jīng)成為麻省理工學院的教授，并且?guī)ьI(lǐng)她的學生發(fā)明了一種新的編程語言 ——CLU。這是學術(shù)界公認的，計算機早期歷史上最完善的程序設(shè)計語言之一。雖然沒有被廣泛采用，但其代碼思想為后來眾多高級語言的設(shè)計與實現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)，成為其后大多數(shù)新語言設(shè)計的起點；我們所熟知的 C++、Java、C#、Python，無一不受到 CLU 語言的影響。

Liskov 還有一項在程序設(shè)計中有廣泛應(yīng)用的成就。現(xiàn)代面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的 5 大原則 “SOLID” 中的 L，指代的正是她在 1987 年提出的里氏替換原則（Liskov Substitute Principle），即派生類（子類）對象可以在程序中代替其基類（超類）對象。在這一原則下，擴展的子類不會給已有的系統(tǒng)引入新的錯誤，從而降低了代碼出錯的可能性。

此外，Liskov 還在 CLU 的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了一種分布式程序設(shè)計語言 Argus，其設(shè)計思想和原理成為當今網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下分布式系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)，也是如今我們廣泛使用的搜索引擎的基礎(chǔ)。近期，她將研究重點轉(zhuǎn)向容錯系統(tǒng)方面，并且開發(fā)出名為 “拜占庭” 的分布式容錯系統(tǒng)。這一系列的研究成果，對于互聯(lián)網(wǎng)時代數(shù)據(jù)的一致性、安全性等都具有重大的意義。

Liskov 曾說：“設(shè)計足夠強大的東西是一門藝術(shù)。” 知道了方法論并不意味著就擅長設(shè)計。Liskov 正是像詩人推敲字句那樣，埋頭在計算機語言的世界里，于一次次鍥而不舍的實踐中，精心打磨著她的藝術(shù)品。

現(xiàn)代密碼學的奠基人 ——Shafi Goldwasser

2012 年，Shafi Goldwasser 和伯克利校友、麻省理工學院同事 Silvio Micali，憑借其在密碼學和復(fù)雜理論領(lǐng)域做出創(chuàng)舉性工作，共同獲得了圖靈獎的榮譽，Goldwasser 也成為歷史上第三位獲得圖靈獎的女性。

早在 1982 年，Goldwasser 就和 Micali 一起提出了概率加密的概念，即用公共密鑰加密算法，使得公鑰體制信息不被泄漏，隱藏明文的部分信息，從而達到語義上的安全；通俗地講，經(jīng)過概率加密后，相同的信息會形成不同的明文，相同的謎底會生成不同的謎面。這一發(fā)明，奠定了現(xiàn)代密碼學的基礎(chǔ)，也成為互聯(lián)網(wǎng)時代信息安全的黃金準則。

有意思的是，這一發(fā)明的靈感源于二人在研究生時期的游戲。為了確保使用電話玩撲克牌游戲的公平性，他們設(shè)計了一種方案來加密和保全每個單位數(shù)據(jù)。而這就是概率加密的雛形。在那之后，Goldwasser 和 Micali 證明了這個方法可以擴大到解決更復(fù)雜的問題，如用于通信協(xié)議和互聯(lián)網(wǎng)交易等領(lǐng)域。

同時，Goldwasser 也是 “零知識證明” 的共同發(fā)明人。這一概念是指，證明者需要向驗證者證明并使其相信自己知道或擁有某一消息，但證明過程不能向驗證者泄漏任何關(guān)于被證明消息的信息。在這一算法下，機構(gòu)可以在保護數(shù)據(jù)隱私的情況下計算數(shù)據(jù)，不同機構(gòu)之間也能在不泄露信息的前提下分享信息。這一發(fā)明被廣泛運用于當今互聯(lián)網(wǎng)世界；事實上，我們在網(wǎng)上沖浪時的每一次信息提交，背后都有 Goldwasser 的成果為我們的隱私安全保駕護航。

我們還需要更多的女性科學家

毋庸置疑，Allen、Liskov 和 Goldwasser 在計算機科學研究中的成就經(jīng)過了時間和實踐的雙重檢驗，無論是對于學術(shù)研究還是我們的日常生活都產(chǎn)生了深遠的影響，而她們本人也借此在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的認可。但遺憾的是，這樣的女性科學家仍然太少。事實上，從 1966 年至 2019 年，圖靈獎共授予 72 名獲獎?wù)?，其中三名女性的占比只?4%，而第一名女性得主直到第 40 年才出現(xiàn)。

長期以來，“女性不適合” 的刻板印象嚴重削弱了女性的影響力。數(shù)學和編程在很長一段時間內(nèi)（甚至今天）都被認為是男性更擅長的學科，這讓相關(guān)的教育資源從一開始就向男孩們傾斜；在此想法的影響下，資源的不平等進一步延伸到工作領(lǐng)域，縱使是獲得圖靈獎?wù)J可的 Liskov，在進入 MIT 前也曾因為性別而在找工作時屢屢碰壁；她曾在一段工作經(jīng)歷中發(fā)現(xiàn)，在學歷背景和能力都相當?shù)那闆r下，男性會比女性有更好的崗位和更高的薪資；而在諸如圖靈獎等成就評價的場合，人們更傾向于質(zhì)疑女性的能力，懷疑她們是否只是擔任了一些輔助性的工作。另外，這種刻板印象不僅存在于外界，還會作為社會文化的一部分內(nèi)化于女性自己身上。女孩們在這樣的環(huán)境中可能很早就形成了消極的心理暗示，“心甘情愿地” 與這一偉大的領(lǐng)域擦肩而過，而領(lǐng)域內(nèi)的女科學家們也有可能遭受 “冒名頂替綜合癥” 的困擾，無法正視自己的能力，將取得的成就歸因于運氣或他人。

除卻刻板印象，傳統(tǒng)的性別分工也使女性研究者面臨著家庭和事業(yè)的雙重負擔。Breadwinner 和 Homemaker 的角色依然有著深入人心的影響，即使如今女性逐漸走向社會、開啟自己的職業(yè)生涯，她們卻往往并不能從家務(wù)勞動中解放；在自己的本職工作之外，她們還需額外承擔料理家事、照看親屬的職責。如果一個女性因為事業(yè)而對家庭有所忽視，那么她所受到的道德譴責 —— 無論是來自自身、周圍的人還是全社會，都會比男性高出許多。然而，想要在科研領(lǐng)域有所突破，無疑需要投入大量的精力；而面對雙倍的壓力，女性如果想和男性取得相當?shù)某煽儯筒坏貌桓冻鲭p倍的努力。這也可以解釋為什么做出一番成就，特別是頂級成就的女性科學家數(shù)量遠不及男性。

4% 仍然太少。我們還需要更多的女性計算機科學家，尤其是具有帶頭作用的頂尖科學家。她們的故事應(yīng)當被傳誦，在計算機科學的海洋中筑起一座座燈塔，吸引越來越多的女性前往開拓。這不僅僅是女性權(quán)益的問題，更關(guān)乎行業(yè)的健康發(fā)展乃至人類社會的進步。

多項研究表明，異質(zhì)群體解決問題的表現(xiàn)優(yōu)于同質(zhì)群體；不同群體的參與者可以更好地接受不同意見，并且可以激發(fā)思想、增強創(chuàng)造力。性別多樣性將會帶來研究人員觀點、問題和領(lǐng)域的豐富，從而形成 “性別多樣性紅利”，有利于克服技術(shù)偏見、提高工作效率、促進創(chuàng)新和發(fā)現(xiàn)。

“計算機是如此重要，因此不能把它只留給男人去做！” 這是劍橋大學計算機女科學家 Karen Sparck Jones 一句廣為流傳的話。計算機技術(shù)已經(jīng)并還將在未來深刻影響著社會和生活的方方面面，如果占有人類智慧一半的女性在其研發(fā)中缺席，那么這項技術(shù)又如何得以代表進而服務(wù)整個人類社會？

但好在，隨著社會的進步，這一局面正在得到改善。過去 20 年內(nèi)取得計算機科學頂級榮譽的三位女性接連出現(xiàn)，或許正是這一趨勢的佐證；最近幾年內(nèi)，也有越來越多具有影響力的女性科學家活躍在計算機科學乃至其他各種領(lǐng)域的前沿，形成一支不容忽視的 “她” 力量，參與著歷史的書寫與未來的創(chuàng)造。

圖 | 活躍在計算機領(lǐng)域的女性科學家們。還有更多的人物需要我們看見，還有更多的故事需要我們發(fā)現(xiàn)。（來源：AMiner 人工智能全球女性榜單）

最后，祝所有女性節(jié)日快樂！

致敬！那些在計算機科學領(lǐng)域閃耀的女性

致敬！那些在計算機科學領(lǐng)域閃耀的女性