学习的“黑盒”与“白盒”

黑盒与白盒，是计算机软件测试里两个常见概念。

直白地解释一下，黑盒就是，你使用一项功能，会用但是不知道怎么实现的，原理如何。你把它看成盒子，里面对你而言不可见，用黑色表示。白盒是相对于黑盒而言，你知道功能的原理、逻辑和流程，内部对于你可见，用白色表示。

黑盒与白盒，蕴含了一个潜在的假设：不同领域的知识，是分层次的，也是可抽象的。不同的领域有不同的研究对象，这些研究对象的构建，往往依赖于其他领域，于是可以层层叠加。

比如说自然科学，有的人研究的是原子及以下的层面，这个时候电子波动方程可能是关注的对象；有的人研究的是分子的层面，那么他就会关注原子以上及原子组成的分子甚至更高的层面。二者可能会有交织，但是侧重点会不一样。

再比如，通信网和互联网也是两个层面。通信行业更多关注的是，如果要从A到B构建出一条稳定的链路，应该怎样把信号持续地传输过去，也就是关注你怎么才能无缝上网，带宽够用；互联网行业的关注点往往在于，假设A和B是通的，可以做些什么服务，带来用户并形成生态，比如刷微博、聊QQ。通信行业的人的安全感在两个点能不能连接上，而互联网人的安全感会默认你是能上网的，重要的是你的注意力在不在他们的产品上。

这其实就是黑盒与白盒了。我们在生活中用到的现代工业文明的各种产品，就是在以黑盒形式享受前人工作的成果。我敲击键盘后在屏幕上显示字母，电脑在此期间会发生许许多多变化，但是对于使用者而言，是不需要关心的。

在学习的时候，我们也要注意哪些是黑盒，哪些是白盒。黑盒就是你能应用但是未必了解原理，白盒就是你不仅会用，而且知道是怎么回事。

现代社会知识爆炸，每个领域都在蓬勃发展，对我们很多学习者而言，如果都追求白盒，自然会有难度；但是对于你所在的领域，掌握的知识，应该是白盒越多越好。

我们对于黑盒的理解是自上而下的，而对于白盒的理解其实是自下而上的。自上而下的意思就是，我们站在黑盒之上，通过黑盒的抽象从而了解其他事情。而白盒是自下而上的，因此我们需要从头开始去构建出逻辑。

这也就是不仅知其然，而且知其所以然的含义了。如果要学习领域内的知识，具体到一门课，应该跟着教材或者老师讲解的思路，一步一步完成知识体系的构建。把自己投身到课本所描绘的场景里，回到前人在那个时候面对知识的景象中。至于面对的具体实际问题，去思考一下，如果是你，应该怎么做。

学习过程中会有一个我称为“单向函数”的过程，正着看难，反着看简单。也就是一个问题在你想明白找到解决方案之前，对你来说是很难的，因为你往往陷入其中，信息缺失，不得要领；而假使你通过各种手段找到了问题的解，那么去验证这个解，或者回头看，发现往往是一个很容易的过程。（参见第一章《成长总有“更优”的解法》）

而这个很难的过程就是构建白盒的过程。你需要把白盒里面的所有逻辑自己走通。而正因为你走通了，有了参与和投入，才能获得全面的体验与认知，在这个过程中你的收获才是扎实的、牢固的、累积性的，才能印象深刻。

在计算机领域中，如果你去看许多国外的经典著作，会发现其实很多就是按照这个风格来讲解的。你在一开始阅读这些材料，感觉很简单，于是轻松跳过了，但是这些往往是最基础的部分，最终决定你能走多远。

然而我们很容易浮躁图快，想尽快学习，于是只想看结论，认为这是干货。这是在应该采用白盒策略的情况下，采用了黑盒策略。

结论都会带有前提和假设，如果忽略这些光记一个结论，无异于刻舟求剑。从这个意义上，甚至可以说结论不重要，从假设出发得到结论的分析过程更有价值。这个过程便是白盒策略所能体现的。当严谨的分析，恰当的关联，一致的推理，和准确的计算连接在一起，才有可能取得许多重大的突破。

就像在中学时代做题一样，如果每一道题目想都不想，马上看着答案做，整个过程你会非常省力，你觉得什么都不难，但是却未必会有很大的提高。一学就会，一考就错。学习的过程就像寻宝一样，而其中最大的价值未必在于你找到了那个宝贝，而是在你寻找的过程中，在你分析解决问题的过程中，在你设法突破心理障碍的过程中，得到的经验才是可以迁移的财富。

宝贝以各种形式存在，每次可能都是新的，通过白盒策略习得的技能，能让我们在新场景下有见招拆招的本事。我们中学甚至本科所学习的都是低难度的模拟演练，给你的问题前人已经找到答案了，只是让你再走一遍白盒过程，看能不能重现一下。重现得好的可以上清华、北大，这些其实是优秀学生的核心能力。

做出题目所获得的喜悦，也只能算小快感。在科研领域面对前人尚未解决的问题，搞定后带来的快感，往往更强烈。这也是你会看到很多顶级的聪明人去做学术的原因。我想大概世间没有什么东西，能比搞定一个前人没有解决的问题，产生最大的效应来得开心了。

但是你想想要做到这一点，需要多少年的学习？需要积累多少白盒的模拟实战？

所以对于学习者而言，多做白盒，厘清原理，摸透规律。当然，如果你的志向不在学术界，可以在你学成之后寻求变现，再对他人做一个有价值、有意义的黑盒，也是不错的选择。

（本篇文章编号525，首发于2015年6月11日，修订于2016年12月9日，二次修订于2017年2月19日）