美丽与科学同行——跳频之母海蒂·拉玛

林革

1914年，被誉为“史上最美科学家”和“跳频技术之母”的海蒂·拉玛在奥地利维也纳诞生。上天是如此垂青这位非凡的女性，使她集倾城倾国的美貌和非凡出众的智慧于一身，银幕上她是令众生倾倒的性感女神，在科学领域则是发明了“跳频通讯技术”的杰出科学家。用“比她聪明的都没她漂亮，比她漂亮的都没她聪明”来形容海蒂·拉玛，虽合情合理，但仍有些屈就，因为在黑白片时代，她被公认为“世界上最美丽的女人”，就连著名影星费雯·丽也因长得像她而倍感自豪。而在如今早已被大众熟知的CDMA技术上，她所作出的贡献更是至今无人能及。尽管她一直没能从自己的研究专利中获利，但她对全球无线通讯技术所做的卓越贡献，随着CDMA的普及应用被专业人士和公众所认识，海蒂·拉玛也由此获得了应有的荣誉和褒奖。

“放弃”通信专业迷上表演

海蒂·拉玛，本名海德维希·爱娃·玛丽娅·基斯勒。由于在从影生涯中使用艺名海蒂·拉玛达半个世纪，所以被人们熟知而如此称呼。她的父亲是当地知名的犹太银行家，母亲是一名才华出众的钢琴家。富裕的家庭使海蒂从小就受到良好的教育，培养出名门闺秀的高贵气质。同时，海蒂也继承了家族成员喜欢学习，热爱科学的特点，修习了通信方面的课程，良好的学术氛围加上天资聪颖，使她掌握了相当扎实的通信工程专业知识。

在十几岁时，海蒂和许多女孩一样疯狂地迷上了表演。天生丽质的海蒂完全置父母的反对于不顾，毅然决定放弃选修的通信专业，跟随著名戏剧导演马克思·莱因哈特去德国学习表演。从场记做起的海蒂在16岁时，拍摄了银幕处女作《街上的钱》。

她的演艺生涯开始不久，军火大亨弗里茨·曼德尔凡对她展开了热烈追求，很快就迎娶了不满20岁的海蒂小姐。但随着曼德尔阴郁粗暴、唯利是图的个性渐渐显露，海蒂意识到自己只不过是个私有的漂亮装饰，她对这段婚姻逐渐心生厌倦。而唯一让她勉强留在曼德尔身边的理由，是作为当时维也纳社交圈里的名人，跟随丈夫参加各种商业会议，并能周旋于纳粹军方权贵之间，进行“技术倾听”。

作为纳粹军队供应商，曼德尔的主要产品是装甲和榴弹，后来又转向飞机上的控制系统，与此同时，他也很重视无线电信号遥控鱼雷和无线通信干扰技术。虽然无线通信技术在当时属于国家最高级别军事机密，但曼德尔与武器专家谈论相关技术时，毫不避讳海蒂小姐旁听，甚至还请她做记录。而他无论如何也想不到，美貌的妻子竟然学过通信专业，不但完全理解技术上的研究，而且还在高层次的“学术交流”中耳濡目染触类旁通，很快就成为行家里手，并在日后将其相关技术发展到全新的高度。

1937年，海蒂结束了她与曼德尔的婚姻。不久，她成功打入好莱坞，并取艺名“海蒂·拉玛”，开始了全新的演艺生涯。银幕上的海蒂是如此优雅美丽，仿佛她本身就是一部电影，观众常不由自主地陶醉于这种国色天香，而完全忽略了电影情节和她的演技。特别是1942年，海蒂与《卡萨布兰卡》、《煤气灯下》这两部后来的电影名作擦肩而过，她的花瓶形象再无翻身的机会。拥有惊世容颜却无一部传世作品，海蒂的演艺事业令人不禁深深叹息。所幸的是，海蒂很快就意识到这一点，她转而投身自己的通信专业，她要向世人证明，除了非凡的容貌，自己还有非凡的智慧。

“保密通信系统”的诞生

二战期间，参战各方都想提高鱼雷命中率。他们通常用无线电信号引导鱼雷。但敌方也可通过干扰无线电信号，让鱼雷偏离目标。早期通信是在一个单独的频道上传输，敌方可以有效地干扰。海蒂设想，在鱼雷发射和接收两端，同时用数个窄频信道传播信息，这些信号按一个随机的信道序列发射出去，接收端则按相同的顺序将离散的信号组合起来。这样，对于不知信道序列的接收方来说，接收到的是噪声，这样就能有效地操纵引导鱼雷不受敌方干扰。

海蒂富有创意和远见的构思能成为专利产品，与她的邻居——同样仇恨纳粹的传奇音乐家安泰尔也有很大关系。当安泰尔得知海蒂准备研发军用防干扰、防窃听的无线通讯系统的构想后，他给出了借鉴自动钢琴的原理来实现自动“跳频” 编译密码的建议，这样就能完美解决发送和接收信号序列同步的难题。因为当时的自动钢琴很像老式计算机，通过读入编好码的打孔纸带来演奏，为了使这些非同寻常的乐器准确地同步演奏，安泰尔曾在编码上颇费了一番心血才找到解决之道，这次在海蒂的研究中刚好派上用场。

在两人的共同努力下，免干扰通信系统的雏形慢慢清晰。1940年12月，两人将一份说明和图稿送交至国家发明家委员会，得到了专家的充分肯定。在指定专业人员的协助下，他们剔除了导致故障的程序错误，终于在1942年8月大功告成，这项“保密通信系统”发明被授予美国专利，专利号为2292387。海蒂和安泰尔将这项“跳频通讯技术”专利送给了美国政府，希望能够对当时正如火如荼的二战有所帮助。可惜美国军方对此认识不足，未加理会，导致这项发明一直处于冷冻保密的状态。专利于1960年到期，两人没有得到一分钱的专利收入，居功至伟的海蒂在当时也未能获得任何荣誉。

跳频技术，沉寂之后大放异彩

直到20世纪50年代，海蒂的这一杰出设计思想，才被广泛运用到军队计算机芯片中，10年后，相关的扩频技术研制成功。从那时起，海蒂的天才构想也开始不断启发通信领域的科学家，从而被广泛运用到手机、无线电话和互联网协议的研发上。美国的高通公司就是凭借海蒂的设想，才研发出CDMA无线数字通信系统，从名不见经传变成了全球500强。这些事实表明，海蒂的专利技术及其关于无线信号的一系列新概念，为未来的移动通信技术开发奠定了基础——今天的扩频通信技术就起源于“跳频”概念。曾有人断言，如果没有海蒂的发明，现代通信技术和移动电话可能就不会存在。由此可见，如今随处可见的手机和现代移动通信设备与这项尘封已久的专利之间的不解之缘。

令人遗憾的是，20世纪50年代以后，海蒂息影隐居，不接受任何荣誉和访问，默默地享受着宁静的生命。直到1997年，从来没有得到奥斯卡奖的海蒂，作为一名科学家终于得到了学术界的承认：美国电子科学前沿基金会为表彰她在电子技术领域对社会的开创性贡献，授予她“特别先锋奖”，这一奖项对于她在计算机通信方面的贡献给予了肯定。对于这份迟来的荣誉， 83岁高龄的海蒂颇感欣慰。她在1999年曾说了一段可以写成墓志铭的话：“电影在一段时间里确实会有一定地位，不过，技术却是永恒的。”