前面讨论符号的媒介物时，我们讲到口语的媒介物是声音，书面语言的媒介物是墨水线条印迹。古人在用石子计数时，小石子也是一种媒介，天然的实物媒介。后来的传统计算工具，如算筹、算盘等，它们所用到的小木棍、小木珠、机械齿轮同样是种媒介，具备更多人工制造属性的媒介物。传统计算工具上小木棍、小木珠、齿轮等可用来表示被操作的数量，中间结果与最后结果的数量，这是传统计算工具能够进行特定计算的基础。传统计算工具上的操作通常只是一个更大过程的一部分，它们的进行需要与纸面书写符号使用过程进行对应与交互，对应与交互工作是通过人来控制并完成。在这整体的过程中，使用了书写符号的媒介，小木棍、小木珠、齿轮等也作为媒介被使用。我们可以称纸张上书写符号所用的媒介物为第一媒介物，传统计算工具上用于表示数量的小木棍、小木珠、齿轮等为第二媒介物。此时，第一第二媒介物是分离的。

现代计算机的出现，事情变得更加技术化，同时也更加复杂。形成感知的视觉符号只是屏幕上像素点状态的组合。这不是持久的存在，实体性的存在是能与二进制表示形成映射的电子设备的内部物理状态，这里称为内码。人仍然是与屏幕像素点特定状态绘制的视觉符号交互并形成人的理解与记忆，在此意义上，像素点状态组合仍需看作符号媒介物，对应我们前述的第一媒介物。我们通过输入设备，如键盘，录入与编辑符号；通过输出设备，如屏幕，显示录入的符号，供我们阅读。这是个可感受的过程，本书中称为外部过程。外部过程的操作在机器内部实际是作用于内码，外部过程的录入与编辑操作通过特定的过程——可称为编码——形成内码形式的文件；内码形式的文件通过特定的过程——可称为解码——激发像素点状态组合在屏幕显现出对应的视觉符号。机器内部对内码的操作过程，本书里称为内部过程，这是个不可见的过程。我们把物理的内码视为第二媒介物。

传统的有线电话，说话一端的声音需要转换为电信号，才能通过电话线传播，在接收端再把电信号还原为声音。这里的电信号就是一种第二媒介物，借助于它实现了语音的远程传递。电信号及其过程只是一种内部的技术过程，对通话的双方来说，只要不影响到通话声音的质量，这是电话使用过程中不必考虑的事情。在计算机上使用Word时的效果与此类似，我们可以不用考虑内部的过程与机制，专注于与第一媒介符号的外部操作就可以。如果第二媒介只是用于对第一媒介视觉符号的编码、解码、传输及物理存储，这可以只是个内部的技术过程，区分或不区分出第二媒介并不重要。

在传统计算工具上，第二媒介物除了能对数量进行表示外，另一个重要的特性是它们在计算工具上会有固定的物理运动。如算盘的木珠是在串着它们的细木杆上来回移动，齿轮是在固定位置的转动与传动等。计算工具的整体设计就是让人们容易操作小木棍、小木珠、齿轮做出它们的固定运动，我们也称这些物理运动为受控物理动作。这些受控物理动作的组合使计算工具能够完成特定类型计算的操作，得出计算结果。同样的道理，计算机上的第二媒介物可以在专门设计的数字逻辑电路上运行，运行的效果等价于进行命题逻辑计算与二进制的算术计算（参阅8.2节）。计算机上第二媒介在数字逻辑电路上的运行可看作是其受控物理动作，这样，对第二媒介的利用还包括：利用其受控物理动作来模拟计算，这一模拟过程也是一种内部过程。

当符号的使用需要用到第二媒介物，或者说媒介需要划分为第一媒介与第二媒介时，实际上会形成如下图所示的一种分工：

（图9-1：第一、二媒介的分工原理）

所有的计算工具都以此分工为基础。在此基础上的扩展决定了计算工具能力的强弱。现代计算机首先是其第二媒介通过编码-解码的机制可与第一媒介上所有的符号形成对应与转换，这里的第一媒介是以不同于纸笔媒介系统下的方式有限度地存在于机器上，并且第一媒介的符号可以表示并驱动第二媒介的受控物理动作，这进一步促成了程序设计语言的发展，由此机器也可自动执行任何类型的计算（参阅8.3节）。以上是从语言角度对计算工具进行的一种解读。

数学与计算工具的发展，二个方向并不是平行的，或者固定地由一方牵引另一方，第一媒介与第二媒介的位置也不是固定不变。最早的计算是对如小石子、小木棍这样的第二媒介的操作，当时它们更应看作是第一媒介；纸面符号的计算操作是从模拟它们的操作开始的，纸笔媒介系统成熟的时间更晚。当纸笔媒介系统成熟，纸面符号的系统与计算有了更多的发展，反过来，我们会去发展新的各种计算工具来模拟与替代纸面符号的计算操作，现代的计算机就是这一努力的最新成果。现代计算机的成功，激励着人们去追逐更新型的计算机器。今天量子计算机似乎已可预见、生物计算机或别的计算机器也会被谈到。这些努力中，核心的思路是将未来的机器视为现代计算机的升级替代，它们能以更低的能耗，更高的效率完成目前机器可以完成的计算，或完成目前机器难以完成的复杂计算。

从语言的视角，历史告诉我们，计算工具或机器的发明还潜在着另一路径。我们在那些有所知道但还不是完全知道且不能给出解释的知识的基础上，实现量子计算机就是模拟出量子世界基础的对象及其运动，生物计算机就是模拟出生物世界基础的对象及其运动，这样，量子或生物世界的状态可以通过机器计算预测出，这可以超出现有知识带来的理解。情形就如当初用小石头进行计数计算来模拟离散事物的状态与变化一样。是否真的需要这样去做？这取决于太阳底下有没有新的事物，或者有没有更基本的事物。这也将回到7.4节对创造新的语言媒介物与媒介系统去发展新的语言类型的讨论。

量子的世界或生物的世界或别的世界，这里称为X的世界，如果X的世界本质上不同于我们现在能够有效描述的对象世界，那么，X的计算机器只是实现比当前计算机有更高效率或更低能耗，这就只是技术上的一种进步，计算也更多当作一个独立主题。如果X的计算机器能够模拟出X世界的基础的对象及其运动，相当于有一种第二媒介已能对X世界进行表示，计算回到了对对象间关系模拟的起源上。接下来的问题是机器对X世界的模拟能否用当前书写符号完善表示？如果可以，也就意味着我们将建立对X世界认知的理论，新的理论大概率也能与现有的其它理论融合；如果不可以，那么我们需要创造新的语言媒介物与媒介系统，发展出新的语言类型，然后基于新的符号或符号用法去模拟X机器。如果发展出了新的语言类型，且能够模拟X机器，那么我们也将在新的语言类型上建立了对X世界认知的理论。再下来的问题是新的语言类型能否替代当前的书面语言？如果可以替代，意味着我们的符号使用站上了新台阶；如果不能完全替代，就会出现分化的情况，不同的语言类型适用于世界不同的部分。

这里并不想去假设世界是什么样，各部分是否相同，或哪一部分更为基础。从语言的角度，如果符号及符号的用法与对象世界相同或相似，那它更容易计算地模拟出对象世界。比如在生物世界，基础是DAN、RNA一类分子，它们是生物质的存在，但它们存在形式本身就是为编码遗传信息（这会引出另一些话题）：

（图7-5：DNA的螺旋结构）

上图中，图形内部的短直线为碱基对，四种碱基A、T、C、G双双成对：A-T、T-A、C-G、G-C，这种“四进制”碱基对的排列就编码了遗传信息。如果我们的符号使用本身能比现在的方式更直接地同构于这里的结构与机制，我们建立的认知是否更容易理解与预测？或者我们制造专门的机器，可以更仿真地进行这里的四进制计算，其效果是否超出基于当前计算机的模拟？在这些努力中，“计算工具”与符号使用二个方向会形成鸡生蛋，蛋生鸡的相互关系。当然，这里只是一个未充分研究的示例。另一方面，我们希望我们的符号使用会基于统一的平台与用法，这一理想会与上面引向分化的想法相冲突。如果在现有的媒介系统下，符号的使用始终不能有效建立世界某些部分的模型，也许先分化，再寻求统一也是可行的实践。本节观点是本书媒介视角语言观的进一步深化。