這是矽谷知名科技記者史蒂夫·列維最新發表在《連線》的一篇長文，講述了一段土耳其資訊科學家與華為5G的往事。
一位出生在土耳其、在美國求學並對資訊理論痴迷甚至有些Nerd的科學家，純粹因興趣執著二十年，終獲資訊理論突破。其提出的極化碼卻「意外」幫助華為擁有掌握未來的能力。
「意外」不乏時代的機緣巧合，但在作者筆下，華為的狼性文化、難以匹敵的堅韌、無以倫比的工程能力以及中國企業家的團結才是化「機緣」為必然，最終讓華為在5G時代獲取先機的重要因子。
如果說在網際網路時代，美國誕生了幾家價值數萬億美元的公司，那麼因為5G，中國會有10家甚至更多的萬億級公司。華為和中國現在已經領先。
作者 | 史蒂夫•列維
編譯 | 機器之能
七月，深圳。天氣炎熱，樹木生機勃勃。
2018年的夏天，華為拍攝了一段影片並將其釋出到YouTube。影片以上世紀60年代的風格記錄了一場企業活動，並由無人機拍攝的華為園區拉開序幕。
這裡猶如一座蔥鬱的島嶼，被深圳的高樓大廈層層包圍著。一輛汽車穿過園區，停在一座莊嚴的白色建築前，兩位身著白色制服的男子迎了出來，其中一位為客人開啟車門。
客人出現時，時任華為輪值主席的郭平上前伸出手。兩人走過紅地毯，步入一座富麗堂皇的大理石地板建築，登上樓梯，穿過法式大門，來到一間富麗堂皇的大廳。此時，幾百人從椅子上站起來，熱烈鼓掌。
這位客人受到華為創始人任正非的歡迎，後者身著天藍色西裝和白色卡其褲。
身著深色西裝的高管們發表演講後，任正非來到講臺上。此時，三名身穿白色制服的年輕女子進入會場，像軍人一樣揮舞著手臂走上舞臺，然後一起轉身。其中一名女子拿出了一枚鑲在鏡框裡金牌，沙拉盤大小，鑲嵌著一塊紅色的巴卡拉水晶，勝利女神造型，由巴黎蒙奈製造。任正非在向來訪者展示獎章時，也是容光煥發。
這位貴賓既不是世界領袖，不是億萬富翁，也不是戰爭英雄，而是一位相對不知名的土耳其學者，名叫埃達爾·阿利坎（Erdal Arıkan）。整個典禮過程中，他坐在那裡，身著一套不太合身的衣服，彷彿一個普通的戲迷，突然被推到百老匯舞臺上成為主角。
然而，埃達爾·阿利坎並不普通。
十年前，他在資訊理論領域有了重大發現。隨後，華為發掘出他的理論突破，並藉助大量投資和頂尖工程人才將其轉變為商業價值。透過努力和談判，華為又把這種創新變成了一個更大的專案：基礎的5G技術，目前正在世界各地推廣。
在中國，華為過去30年崛起被視為智慧、汗水和勇氣的勝利。也許，沒有哪家公司比它在國內更受歡迎，同時也更受到美國的挑戰。
要理解其中的原因，我們必須瞭解關於極化碼（polar codes）的故事。
一 極化碼
埃達爾·阿利坎生於1958年，在土耳其西部長大，父親是醫生，母親是家庭主婦。
他喜歡科學。十幾歲的時候，他父親說，在醫生的職業生涯中，二加二並不總是等於四。這種模糊性讓埃達爾·阿利坎決定不從事醫學工作，在工程和數學結果的確定性中，他可以找到安慰。
「我喜歡有一定精確度的東西。」他說，「既然計算，結果就像你計算的那樣。」
後來，埃達爾·阿利坎進入中東科技大學（ Middle East Technical University，土耳其最重要大學之一——譯者注）電氣工程系。1977年，第一學年只讀了一半，因為土耳其政治動亂，大學遭到學生抵制。為了繼續學業，憑藉優秀成績，埃達爾·阿利坎轉學到世界頂級大學加州理工學院。
開學不久，阿利坎就參加了傳奇物理學家理查德·費曼(Richard Feynman)的迎新會。他如飢似渴地學習著課程，尤其是資訊理論。當時，這還是一個很年輕的領域，1948年由克勞德·夏農(Claude Shannon)創立，他在貝爾實驗室(Bell Labs)時撰寫了這一領域的開創性論文，後來成為備受敬重的麻省理工學院教授。
夏農的成就在於，解釋了模糊的資訊概念如何被量化，並創立了一門相關學科，擴充了通訊和資料儲存的視野。藉由這篇關於資訊的通用數學理論的開創性論文，夏農為網際網路、行動通訊以及數字時代奠定了基礎，就好比愛因斯坦提出相對論。
埃達爾·阿利坎對資訊理論非常著迷，並選擇麻省理工學院繼續讀研。原因只有一個，「鮑勃•加拉格爾(Bob Gallager)當時在那裡」他說。
加拉格爾寫了一本關於資訊理論的教科書，也得到了夏農繼任者的指導。這一切表明，他距離神僅兩步之遙。
「所以，如果我要做資訊理論。」阿利坎說，「麻省理工學院就是目的地。」
1981年，他來到麻省理工學院。當時，加拉格爾工作重心已經轉移到研究資料網路如何運作。第一次去加拉格爾辦公室時，阿利坎身體都在抖。
教授給了他一篇關於分組無線網路的論文。「我敦促他從嚴格的資訊理論轉向研究網路問題，」加拉格爾說。
「越來越明顯的是，從一個地方傳送資料到另一個地方並不是全部真相——你必須有一個系統。」
雖然埃爾達·阿利坎第二年就開始致力於研究網路問題，但他從未冷卻資訊科學的熱情。
他最感興趣的是解決夏農在1948年論文中提出的通道容量問題：
如何在高速傳輸精確資訊的同時，克服掉傳輸所有這些位元過程中不可避免的「噪音」（不必要的資訊更改與變化）。
根據夏農的說法，為了可靠地傳輸資訊，每個通訊通道都有某種速度限制。這個尚未達到的理論邊界被稱為，夏農極限。
在職業生涯早期，加拉格爾曾努力靠近夏農極限。其最著名的理論方法是所謂的低密度校驗碼(LDPC)，一種實時糾正錯誤的快速方法。雖然LDPC的數學方法具有創新性，但是，加拉格爾明白當時它並沒有商業可行性。
「對於邏輯操作來說，成本太高，因為它太複雜了。」加拉格爾現在說。
加拉格爾和麻省理工學院的其他人也認為，他們已經儘可能接近了夏農極限。20世紀80年代的麻省理工學院，人們對資訊理論的熱情已經消退，但不包括埃爾達·阿利坎。
他想解決阻礙他達到夏農極限的問題。就在他繼續研究加拉格爾提出的網路問題時，他抓住了一篇包含糾錯的文章。
「當進行糾錯編碼時，你正在使用夏農理論。」
1986年，阿利坎完成博士學位論文，在伊利諾伊大學短暫停留了一段時間之後回到土耳其，加入該國第一傢俬人、非營利性研究機構比爾肯特大學，並協助建立了工程學院。
除了上課和發表論文，比爾肯（Bilkent）也允許他繼續挑戰夏農極限，儘管很有可能最終無功而返。
「最優秀的人在美國，但是，他們為什麼不為同一個問題工作10年、20年呢?」他說。「因為他們無法獲得終身職位；無法獲得研究資金。」與其一點點地推進，不如進行一項更加艱鉅的任務。這將是他接下來20年的工作。
2005年12月，阿利坎突然靈光一閃。
受一位俄羅斯資訊科學家在1965年寫就的三頁信提到的問題啟發，阿利坎重新定義了自己的問題。
「發現的關鍵是看那些仍存在悖論的地方」阿利坎說。「就像冰山一角。如果有不滿的地方，請仔細研究。你可能會在下面找到一個寶庫。」
阿利坎目標是，以最快速度在嘈雜通道上準確地傳輸訊息。關鍵詞是準確。如果你不關心資訊的準確性，可以不受約束地傳送資訊。但如果希望收件人獲得與你傳送的資料相同的資料，就必須在訊息中插入一些冗餘。
這使收件人可以交叉檢查郵件以確保它是你傳送的內容。不可避免地，額外的交叉檢查會減慢速度。這被稱為通道編碼問題。
噪聲量越大，就需要更多的冗餘來保護訊息。新增的冗餘越多，傳輸速率就越慢。編碼問題試圖克服這種折衷，試圖以最快速度實現可靠的資訊傳輸。最佳速率將是夏農極限：通道編碼必殺技。
阿利坎的新解決方案是，經由所謂「通道極化」過程，建立出近乎完美的通道。噪音會從一個通道轉移到同一通道副本上，從而產生一個更乾淨的副本和更髒的副本。一系列遞迴步驟之後，會出現兩組通道，其中一組噪聲很大，另一組幾乎無噪聲。
理論上，去除噪聲的通道可達到夏農極限。他將自己的解決方案極座標碼（polar codes）。就好像噪音被驅逐到北極，可以在南極進行原始通訊。
這一發現後，埃爾達·阿利坎又花了兩年才將細節細化完畢。這時他已經讀到一樁軼事，夏農發表那篇關於資訊理論的著名論文之前，他在貝爾實驗室的導師順道拜訪他時，曾問他有沒有什麼新東西。
「夏農沒有提到資訊理論」他笑著說，「他對自己的工作保密，沒有透露這一點。」
「我有幸知道世界上沒有其他人在研究這個問題，」阿利坎說，「因為它不是一個時尚的話題。」
2008年，阿利坎終於發表了自己的研究。他一直都明白它的重要性。多年來，每當他旅行時，他都會把未發表的手稿裝在兩個信封裡，寄給「我最信任的同事」，「如果我不回來，就把它們寄出去」。
2009年，他的研究發表在頂級期刊《IEEE資訊理論學報》上。然而，這並沒有使他成為一個家喻戶曉的人物，不過，在資訊理論家的小圈子裡，極化碼引起轟動。
阿利坎前往美國進行一系列講座，他為自己的成就感到自豪，但是，他並不認為極化碼具有實用價值。
這是一個理論上的解決方案，即使實現了，似乎也不太可能與已經存在的糾錯程式碼相匹敵。他甚至沒有費心去申請專利。
二 結緣華為
就在1987年阿利坎回到土耳其的那段時間，44歲的任正非創辦了華為，一家電信裝置貿易公司。由於供應商不可靠，任正非決定自己做系統。這將是一個漫長的旅程，將華為打造成一家在整個基站（從基站到手機）鏈條中，既負責製造也從事銷售電信裝置的公司，不僅針對國內，也包括全球市場。
在描述公司如何與曾主導全球市場的國家大廠競爭時，一些授權作者的作品曾這樣描述道。
「華為不是大象的對手，所以它必須具備狼的品質: 敏銳的嗅覺、強烈的競爭意識、群體奮鬥和犧牲精神。」
當然，還有一些細節。比如，政府曾在上世紀九十年代提供了貸款和其他金融甚至政策支援。任正非曾在一次採訪中承認，如果沒有政府的支援，華為將不復存在。
華為最大的外國競爭對手之一是加拿大「國寶級」電信巨頭北電網路。在與中國對手競爭加劇之時，北電業務卻舉步維艱。
2009年，曾經名震一時的北電網路宣佈破產。它令客戶失望，也沒有做好應對新競爭的準備。但是，華為抓住了這一刻。
北電最具價值的資產是其渥太華研究實驗室無與倫比的人才，該實驗室被稱為加拿大傳奇的貝爾實驗室。多年來，華為一直在增強自己的研究能力，在世界各地有很多研發實驗室。隨著北電的消亡，華為有可能獲得比市場份額更大的回報：先進技術。
2001年，北電網路在渥太華的總部。
童文是北電渥太華實驗室的研究負責人。在中國長大，1995年在蒙特利爾的康科迪亞大學(Concordia University)獲得博士學位，隨後加入北電無線實驗室。他為每一代移動技術都做出貢獻，在美國擁有470項專利。如果電信公司在2009年舉行科研人員選秀，他會是第一輪人選。現在，他成了谷歌、英特爾等其他公司爭相追逐的人才。
童文選擇了華為。他想把網路科學家們聚集在一起，他的團隊也不想離開加拿大。而華為也很樂意聘用他們，並讓他們留在那裡。華為還向他們承諾，可以自由攻佔21世紀網路科學的標誌性高地：為5G建立基礎設施。
5G時代，數以億計的移動裝置將無縫連線到網路上，也將以連科學家都無法想象的方式改變世界，併為生產這項技術的人帶來鉅額財富。專利競爭將會非常激烈，這不僅關係到利潤，也關係到民族自豪感。
2009年，童文入華為不久，一份研究報告引起了他的注意。這正是阿利坎發現的極化碼。
童文幫助開發了一種技術，為目前標準提供了無線電傳輸錯誤修正，即所謂的渦輪碼。他認為，極化碼的概念可以在5G中取代它，不過，障礙也相當大。
一開始，童文沒法讓他的加拿大同事對這個問題燃起興趣。2012年，華為要求童文重組其在中國的通訊實驗室。他利用這個機會指派了幾個聰明的年輕工程師來研究極化碼。
採用數學理論並使其在實際設計中產生作用，整個過程包含了不確定性，但他們還是取得了一些進展，團隊也在壯大。每有一項創新，華為都會衝向專利局。
2013年，童文向華為投資委員會申請了6億美元用於5G研究。「很簡單」童說，「20分鐘後，他們做出了決定。」答案是肯定的，其中很大一部分資金都用到了極化碼上。華為提出實施該理論的軟體後，工作轉向了測試和迭代。最終有數百名工程師參與其中。
其實，童文並不是唯一讀到阿利坎論文的資訊科學家。加州大學聖地亞哥分校雅各布斯工程學院的亞歷山大•瓦爾迪（Alexander Vardy）說，這篇論文實現了「人們60年來一直在嘗試做的事情」。但是，極化碼的挑戰在於，它不適合5G短塊長度（0和1串在一起的數量）。
瓦爾迪和他的博士後，以色列以色列理工學院的Ido Tal修改了糾錯技術，使其在應用於5G短塊長度時，效能優於其他最先進程式碼。
瓦爾迪說，他在2011年的一次會議上介紹了他的發現。「華為在場，在那之後他們就參加了會議」他說，似乎並沒有怨恨。（聖地亞哥大學擁有瓦爾迪和Tal的專利，並已以非排他性的方式將其許可給三星。）
如今，極化碼專利「家族」超過三分之二的份額都屬於華為，也是最靠近華為的競爭對手的10倍。
瓦爾迪說，這個領域的普遍感覺是，華為投入了大量的研究時間和精力來開發這個想法。看起來，「所有其他公司都至少落後了幾年。」但是，如果這項技術不適合5G平臺，那麼，所有這些工作和專利都將被浪費。
「它必須被每個人採用」童文說。「你必須讓整個行業相信，這對5G有好處。」如果極化碼是華為優勢的象徵，那麼，還有一個障礙。
「我有責任」童文說，「讓它成為一個標準。」
三 成為標準
在體育界，競爭是激烈的，團隊必須在一些基本的問題上達成一致，比如，比賽場地的大小。同樣，在電信行業，所有參與者必須走到一起，就一個共同平臺的細節達成一致。
就移動平臺的各個部分達成共識是很複雜的。必須對傳輸速度、無線電頻率、安全架構等幾十種規格做出決定。為了實現這一目標，工程師們每年都要召開一系列會議，選擇哪些新技術將被視為下一代的標準技術。
賭注很大。未來幾年，為5G提供基礎技術的公司將被嵌入到全球通訊系統中，因此在該背景下，需要將金融、民族主義，甚至是地緣政治考慮在內。
「從2001年到現在，三屆政府都沒有給予足夠的重視。」克林頓政府時期的前聯邦通訊委員會（FCC）主席Reed Hundt說。
包括Hundt在內的許多現任和前任官員都警告說，美國沒有能與華為匹敵的公司，華為是一家開發下一代技術並將其植入裝置的大型電信公司。
「在歐洲，他們有愛立信。在日本，他們有公司。而在中國，他們不僅有華為，還有中興。但華為是一家涵蓋所有產品的公司。」這一切都讓華為的5G標準競標前景堪憂。「華為的IP和標準是他們打算用來撬開西方計算世界的楔子。」Hundt說。
開發5G標準的機構，即第三代合作伙伴專案(3GPP)，是一個由各種電信集團組成的國際傘型組織。
2016年，它就所謂的5G新無線電標準(5G New Radio standards)做出了一項關鍵決定，該標準有助於確定如何在5G網路上傳送資料，以及如何檢查資料的準確性。
在花費了數百萬美元、經歷了多年的測試並申請了多項專利之後，華為不會在關鍵時刻出拳。它需要官方標準的認證來鞏固它的主張。
問題是，理智的人認為，在新的框架下，其他技術與極化碼一樣可以實現糾錯。一些人建議對現有的4G協議進行改進，即渦輪碼，這樣就足夠了。
其他玩家，特別是位於聖地亞哥的高通，該公司為移動技術生產晶片組，喜歡第三種選擇。加拉格爾的LDPC理念幾乎達到了夏農的極限，並啟發了阿利坎的知識之旅。
自20世紀60年代初加拉格爾提出LDPC以來，技術已經得到了改進，商業化生產的成本也不再高不可攀。高通的研發團隊為5G開發了它。儘管阿利坎當時並不知道，但在這場涉及數十億美元和國際聲譽衝突的競爭中，他的工作將與其導師的工作一決高下。
華為的一個優勢是得到了中國政府的支援。競爭對手抱怨稱中國企業步調一致，即使是表面上的競爭對手也會拋開分歧，支援一家本國企業。
在2016年中期的一個短暫時刻，那面得到全國支援的牆好像維持不住了。在5G新廣電標準的初審過程中，中國企業聯想表達了對LDPC的偏愛，因為這是一種更熟悉的技術。
但這並沒有持續多久。當年下半年，聯想改變了看法。聯想創始人柳傳志打電話給任正非，以確保最初的立場沒有冒犯。「我們都同意，中國企業應該團結起來，不應該被外人挑釁」柳和他的同事在一封公開信中寫道。「堅持下去……高舉民族工業的旗幟，最終擊敗國際巨頭。」
團結在極化碼的左右，中國工業準備在最後關鍵階段，也就是2016年11月在內華達州里諾舉行的工程標準會議上一決高下。
在Peppermill度假村，工程師們坐在酒店的會議室裡，為分組碼和通道容量爭論不休，幾乎沒有時間去享受骰子桌或桉樹蒸汽房。
無線通訊專業顧問邁克爾•西蘭德(Michael Thelander)說，為了制定一系列標準，工程師們不得不同時召開會議，從一個會議室跳到另一個會議室。「但是，極化碼與LDPC的對比，是一個熱門話題。」他說。
11月18日星期五晚上，會議室裡擠滿了人，晚上開始的會議變成了一場對峙。每家公司都介紹了自己的工作，包括測試結果。
「這場戰役相當激烈，大多數西方廠商都排隊支援LDPC。」研究5G技術的Tirias Research的首席分析師Kevin Krewell說。
不過，一些西方公司也支援極化碼，但值得注意的是，所有中國公司都支援極化碼。「在整個遊戲中沒有明顯的贏家，但很明顯華為不會讓步。」當時在場的旁觀者賽蘭德表示。LDPC一方也不會。「所以我們可以坐在那裡，花六個月的時間為這件事爭吵，拖延5G的時間，或者我們妥協。」
他們就這麼做了。標準委員會將訊號處理標準分為兩部分。一種技術可以用來傳送使用者資料。另一個將應用於所謂的控制通道，它管理這些資料如何移動。第一個分配給LDPC，第二個分配給極化碼。直到凌晨，協議才最終敲定。
華為欣喜若狂。但這不僅是華為的勝利，也是中國的勝利。終於，一家中國公司得到了與其在市場上日益增長的主導力量相稱的尊重。
「華為支援的極化碼進入5G標準具有象徵意義。」一位觀察人士當時對記者說。「這是中國企業首次進入電信框架協議，贏得了話語權。」
高通聲稱對這個結果沒有問題。「對華為來說，獲得一些東西非常重要。」高通CEO史蒂夫·莫倫科普夫表示，「華為其實很不錯。他們是一家強大的公司。我認為這是人們需要承認的一件事。」
四 幕後
從我知道極化碼的那一刻起，我就想見見埃達爾·阿利坎。不知他是否會和我說話。一位記者曾嘗試過，但得到的答覆是：「我不想談論我的工作。」
當我第一次與他接觸時，他很謹慎。但當我說我會來安卡拉時，他同意會面。他到旅館接我，很快就握了手，領我到他的車前。當我們開車去一個烤肉店吃飯時，他給我講了學校的歷史。餐廳的工作人員認識他，我讓他點餐。當他開車送我回來的時候，他很興奮地分享了他對5G的看法。
第二天，我們在他位於比爾肯大學(Bilkent University)的辦公室再次見面。比爾肯大學現在是土耳其的頂級研究機構，有1.2萬名學生。
2019年，阿利坎因其在極化碼方面的工作獲得了資訊科學領域的最高榮譽——夏農獎。當他陪同我穿過他幫助從零開始建立的部門所在的工程大樓的大廳時，我們經過克勞德·夏農的大框照片。上面的引文是這樣寫的：
「我們可能知道過去，但無法控制它；我們可能控制未來，但對未來一無所知。」
在他的辦公室裡，阿利坎在一塊大白板上潦草地寫著方程式，解釋他是如何實現夏農極限的。之後，我們聊起了華為。
華為第一次與他聯絡是在2012年。「我們互相交談，交換意見」他說。「這對我來說是最好的合作模式。我保持獨立，他們做他們想做的事。」他個人沒有從這家電信巨頭那裡拿過錢。
2011年，阿利坎成立了自己的小公司，並帶著極化碼去找高通和希捷，看他們是否有興趣實現這個想法。「我確實準備了一些幻燈片並寄了出去，但沒有一家美國公司對它真正感興趣。」他說。
他因沒能激起他們的興趣而自責。「我是一個學者，不知道如何推廣一個想法。也許我自己也沒有那麼強烈地相信這個想法。」後來，這些公司也參與了極化碼的開發，並獲得了自己的專利，但沒有像華為那樣有魄力。
「如果不是華為研究人員堅持不懈的努力」阿利坎說，「極化碼今天不會出現在5G中。」
我問他關於那段YouTube影片中不朽的華為典禮。他告訴我，他已於2018年6月收到訪問邀請。「我說，『是什麼場合？』他們說，『任總要給你頒獎』」阿利坎回憶說。
「我想，華為很高興，因為標準已經制定出來了，極化碼肯定在其中。」 他覺得自己會出現在這裡，和創始人以及一些工程師進行愉快地交談。他可能會帶著一塊牌匾離開。
阿利坎到了深圳，住在校內的招待所。他與任正非喝茶，包括童文等其他高管也向他敬酒。但他感覺到有更大的事情正在發生。
「他們一步一步向我透露了這個計劃。我不知道那個房間會有多大，也不知道我們會進入什麼樣的建築。他們沒有叫我穿得漂亮點。」 (他還是照做了。)
在典禮前一個小時，主持人通知他，也許他應該準備一份演講稿。在去典禮的路上，在城裡的汽車上阿利坎匆匆完成了他的講話。
「過去的30年裡，我在比爾肯大學研究了各種各樣的問題，這些問題最終導致了極化碼的出現。」他用斷斷續續的英語告訴人們。「今天，我們的道路在一個快樂的場合交匯。」這場面並沒有讓阿利坎頭疼。
毫無疑問，華為是中國技術最成熟的公司。千百年來，中國第一次在技術上與世界其他國家正面較量。美國要忍受與同等實力的國家競爭，難度要大得多。
「極化碼本身並不重要」他接著說。「它是一個符號。5G與網際網路完全不同。它就像一個全球神經系統。華為是5G領域的領軍企業。它們將在10年、20年、50年後出現——你不能這樣說美國的科技公司。
在網際網路時代，美國誕生了幾家價值數萬億美元的公司。因為5G，中國會有10家甚至更多的萬億級公司。華為和中國現在已經領先了。」
美國企業和美國政府不能再指望用威脅或起訴來反擊中國。針對面向青少年的社交應用TikTok是否存在安全問題，曾在最高層引起軒然大波。但對美國企業真正的威脅在於，中國工程師設計出了一個由人工智慧驅動的推薦引擎，而這正是矽谷所沒有的。
阿利坎說，這段經歷讓他對華為肅然起敬。「我欠美國很多」他說。「我給你友好的建議。你必須接受這個新的現實。」
套用夏農的話說：沒有人知道未來。但華為和中國現在已經有能力控制它。
參考連結：
https://www.wired.com/story/huawei-5g-polar-codes-data-breakthrough/