【引子】

1844年5月24日，一位53歲的職業(yè)畫家用他親手制作的簡易電報機發(fā)出了人類歷史上的第一條電報：

“What hath God wrought！”（上帝創(chuàng)造了如此的奇跡?。?/p>

電文從美國華盛頓國會大廈通過有線電纜發(fā)到巴爾的摩。發(fā)報人是畫家塞繆爾·莫爾斯，收報人是他的助手阿爾弗萊德·維爾。

【畫家】

畫家發(fā)明了電報？

是的。但故事頗為奇幻，得從頭講起。

莫爾斯于1791年4月27日出生于美國波士頓市郊的查爾斯敦。他是家中的長子，他的父親杰迪狄亞·莫爾斯是一位地理學家，在學術上頗有建樹，被譽為美國“地理學之父”，其編寫的地理教科書是美國當時的一套標準地理教材。

莫爾斯從小對藝術懷有濃厚興趣，尤其喜歡繪畫和雕刻。1799年，8歲的莫爾斯進入了Phillips Academy藝術學校讀書。1805年，14歲的他考進了耶魯學院（耶魯大學前身），成為一名少年大學生。大學期間他主修宗教哲學、數學和科學（化學和物理），并學習語言（法語、希臘語、德語）和地理，還特別選修了一門電學課程。1810年，19歲的他作為國家榮譽學生協(xié)會的Phi-Beta-Kappa優(yōu)等生從耶魯大學畢業(yè)。

大學時期的莫爾斯已有了不少高水平的畫作，有時還以賣畫來賺取助學金。莫爾斯這個時期的代表作是Landing of the Pilgrims（《朝圣者的登陸》），描繪的是1620年英格蘭一批清教徒乘“五月花號”船來到北美Plymouth移民登陸的情景，這幅名畫今天保存在華盛頓美國國家藝術博物館。

莫爾斯的這幅油畫引起了詩人、藝術家華盛頓·奧爾斯頓的關注。奧爾斯頓提議讓莫爾斯和他一道去英格蘭拜訪著名藝術家本杰明·韋斯特。莫爾斯很高興地答允了，還帶上父親同行。三人駕駛Libya號帆船于1811年7月15日出航，并順利抵達倫敦。

在倫敦，莫爾斯進入皇家藝術科學院學習，并得到韋斯特的指導。1812年，他的雕塑油畫Dying Hercul（《垂死的大力士》）在倫敦的Adelphi藝術協(xié)會展覽中獲得了金獎。他的另一幅名畫是Judgment of Jupiter（《天神的審判》）。這兩幅名畫至今陳列在耶魯大學的藝術走廊上。

1815年8月21日，莫爾斯結束了英國游學回到美國。從此，他認定了自己將會畢生走在繪畫的道路上。的確，后來他在繪畫事業(yè)上成果累累，1835年成為紐約大學的繪畫與雕塑教授，也曾擔任過美國美術協(xié)會主席。他最負盛名的作品是Gallery of the Louvre（《盧浮宮畫廊》）。

【電報】

1832年10月，莫爾斯第二次游學歐洲回國。返程中他結識了來自波士頓的年輕物理學家查爾斯·杰克遜。閑聊時，杰克遜講述了本杰明·富蘭克林的一個有趣實驗，在一條導線的一端接入電流可以讓另一端打個火花，而這個過程并不需要時間。這個有點神奇的事讓莫爾斯找回了多年前在耶魯大學修讀電學時的興趣，并產生用電傳方式發(fā)送信息的奇想。

1837年7月25日，在被譽為“鐵路之父”的土木工程師羅伯特·史蒂芬生協(xié)助下，英國發(fā)明家威廉·庫克和科學家查爾斯·惠斯通聯手，在英國Camden Town和倫敦之間架設了第一條電報通訊電纜?？墒牵麄冇龅搅穗姵靥踔С植涣诉h距離通訊的問題，一籌莫展。

差不多同時，在大西洋彼岸的美國，充滿好奇心的畫家莫爾斯嘗試使用繼電器來解決同樣的問題而獲得成功。莫爾斯的成功得益于化學家倫納德·蓋爾，特別是電磁物理學家約瑟夫·亨利的協(xié)助和指導。

解決了電源繼電支持問題后，莫爾斯馬上琢磨更為關鍵的字母通訊技術問題，他考慮簡單地通過一根導線來傳遞26種不同的信號。

這時，他的聰明助手、機械師維爾出場了。維爾提出了一個天才方案：用電流的有無和時間的長短來表示不同信號，把一個單位的電流作為“點”（dot），把三個單位的電流作為“劃”（dash），然后通過點與劃的不同組合來表示不同的字母和數字。

想法不錯，但是還得有一套表達規(guī)則才行。兩人開動腦筋，一套規(guī)則就制定出來了：每個字母中，點和劃的間隔為一個單位;每兩個字母前后的間隔為三個單位;每兩個單詞的時間間隔為七個單位，一個完美的組合就產生了。這就是歷史上的第一個編碼，稱為“莫爾斯碼”。后來國際上通用的莫爾斯碼其實是經過德國工程師弗里德里希·格克于1848年改進的。1865年，巴黎國際電報大會專家們對其做了少量修改，最后由國際電信聯盟正式審定為國際標準莫爾斯碼。今天，這個碼最廣為人知的應用就是危難時求救的SOS信號：··· — — — ···（嘀嘀嘀嗒嗒嗒嘀嘀嘀）。

1837年，莫爾斯又有了一項關鍵的進展。他通過電源、導線、繼電器和線圈等元件，設計制作了他的第一臺電報機。1838年1月6日，莫爾斯在新澤西州Morristown的Speedwell鋼鐵廠里第一次成功地演示了他的長距離電報實驗。在其后幾年里，莫爾斯一再改進他的電報機，讓它更為簡單實用。

1843年，美國國會批給莫爾斯3萬美元用以在華盛頓和巴爾的摩之間架設一條電纜做電報實驗。此舉開創(chuàng)了美國歷史上由政府撥款資助私人進行科學研究的先河。

終于，莫爾斯成功了！

1844年5月24日，在華盛頓國會大廈里，一批科學家和政府要員見證了莫爾斯用他親手制作的電報機發(fā)出了人類歷史上的第一條完整電報：What hath God wrought！

電文由莫爾斯從位于國會大廈地下層的最高法院法庭發(fā)出，維爾在巴爾的摩的Mount Clare Station接收。盡管當時的電報機每分鐘只能發(fā)送33個字母，但電報技術已經有了一個成功的開端。

第一條電纜的成功鋪設立即就開啟了電報的商業(yè)運營。1845年，美國第一公共電報局成立。隨后幾年，電報電纜迅速遍布全國。到1850年，電纜的總長度達到了19312.128 千米。

【后記】

中老年時期的莫爾斯熱心介入社會和政治活動，并于1836年和1841年兩度參加紐約市長的競選，不過都沒有成功。之后，他逐漸放棄了繪畫和政治，全力以赴去維持和推進他的電報事業(yè)。

1872年4月2日，畫家暨發(fā)明家塞繆爾·莫爾斯在紐約逝世，享年81歲，被安葬在紐約布魯克林的Green-Wood 墳場。他給世人留下了一句至理名言：“科學與藝術并不對立?！?（轉載自微信公眾號“集智俱樂部”）

陳關榮

香港城市大學電機工程系講座教授，IEEE? Life Fellow，歐洲科學院院士，發(fā)展中國家科學院院士，集智科學家