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也是出于偶然，谢尔盖开始了搜索引擎的研究。在斯坦福大学主修数学和计算机科学博士课程时，他在数据库小组里致力于一个研究项目。1995年，他和布赖恩·兰特试图研究另一种被称为“关联数据挖掘”（associative data mining）的计算机科学方法。这个过程是用来寻找往往同时发生的信息片段。零售商用它来查询其销售记录，并确定客户是否经常一并购买其他物品。不过，数据挖掘是计算机科学的一个新领域。它需要存储大量的网络数据，所以谢尔盖不得不写了一个“爬虫”（Crawler）程序——用来访问网站、总结其内容并在研究生和搜索公司可以访问的中心位置存储数据的软件。其他搜索引擎已经有了自己的爬虫程序。
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谢尔盖是一个了不起的程序员和工程师。他的互联网数据挖掘工作涉及对海量数据的解析。“他的大手笔其他人根本不会去考虑。”谢尔盖的顾问杰弗里·乌尔曼（Jeffrey Ullman）说。（谢尔盖关于谷歌搜索引擎概况的论文，被他自己在另一篇科学论文《服务质量和电子报纸：Etel解决方案》中引用。）
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谢尔盖也是一个聪明的硬件工程师。他需要磁盘驱动器来存储所收集的数据，但是他资金不足，所以他买下了所能找到的最便宜的驱动器。但是当他试用时，驱动器却不够快。谢尔盖没有将它们扔掉，而是想出了一个办法，通过加倍驱动器接口的终端数量，总算使它们可以使用。“我从未想过这么做，”乌尔曼说，“这是一流的工程技术。”
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1995年年底，拉里和谢尔盖各自的项目使两人走到了一起。“我和拉里聊了很多，”谢尔盖回忆说，“我们相处得很愉快。”如果拉里要搜索网页，他也需要一个爬虫。所以他招募谢尔盖参与数字图书馆项目，将他的搜索技术和谢尔盖的网络爬虫结合起来。
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这是一个伟大的结合。“谢尔盖喜欢数学方面的东西，”斯坦福大学教授安德烈亚斯·佩普基（Andreas Paepcke）说，他负责数字图书馆项目。“拉里只喜欢开发。这正好合乎成长之道。”
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另一位与拉里和谢尔盖共事的斯坦福大学研究生斯科特·哈桑回忆说，那个项目主要以拉里为主。“对于拉里而言，那是他最重要的事情。谢尔盖的参与只是因为感兴趣。”他们常常工作到深夜，在供应5美元“学生特餐”的帕罗奥多“新选择”餐馆编写网页索引，并进行解析。他们经常忙碌到凌晨5点。
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永远不会有另一个雅虎
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在斯坦福大学时，拉里和谢尔盖的搜索引擎每秒钟可以分析30到50个网页。两年后，速度提高到每秒大约1000个网页。今天则是数百万个网页。这一成功耗费了大量研究和编程。“我们开发了很多数学方法来解决这一问题，”2000年，谢尔盖告诉一位记者说，“我们将整个网络转换成了一个拥有数亿变量的庞大方程式。”
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他们为自己的搜索引擎瞎起了一通名字，其中之一是“WhatBox”。“但紧接着我们就发现它的发音像是‘湿盒子’（wetbox），听起来像是某种色情网站。”谢尔盖回忆说。为了创造一个大数字，他们打算将爬虫称做“Googol”——数学家爱德华·卡斯纳（Edward Kasner）9岁的侄儿创造的一个单词，即指10的100次方。卡斯纳只是想为这个从未有过名字的超大数字命名。后来他也杜撰了另一个名称“Googolplex”，它是“Googol”的10倍（。拉里和谢尔盖后来采用了“Googolplex”来命名他们的公司园区。）
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没有人想过这将成为公司的雏形。大多数人认为雅虎已经在搜索引擎的竞争中胜出，尽管雅虎实际上只是一个类似于杜威十进位制（不带小数）的分类系统。雅虎是一个门户网站，它甚至没有自己的搜索引擎，而是获准使用Akamai的服务。其他搜索公司的高管也不认为搜索技术可以改进，或者需要改进。拉里的看法则不同。如果互联网要挖掘其潜能，它就需要新的发明来更方便地寻找到正确的东西。如果没有谷歌，互联网可能仍处于前希腊化时代。尽管如此，兰特说：“在1996年年初，我们大家都说：‘永远不会有另一个雅虎’。”
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尽管这是一项学术活动，但并不意味着拉里没有野心。为了建立一个系统来测试他们的理论，他和谢尔盖一再从其他学生和教师那里借钱，还“借用”抵达“盖茨馆”卸货站台而物主尚未认领的设备。“我们从全（计算机科学）系偷来这些电脑。”谢尔盖回忆说。到了后来，加西亚-莫利纳教授问拉里究竟想搜索互联网的多大部分，拉里的回答是：“它的全部。”加西亚-莫利纳设法从数字图书馆项目那里搞来一些资金，以便他们能够购买更多计算机。
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谷歌搜索引擎的建立，首先是为了搜索斯坦福大学自己的网页，它立即在师生中引起了轰动，佩奇和布林也开始认识到它的商业潜力。到了1996年年底，谢尔盖在一次接受采访时回忆说：“我们有一些自视甚高的东西。”
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谁需要搜索引擎？
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但他们仍不认为这会是一个公司的雏形。他们计划完成博士学业，所以他们试图将其技术出售给其他搜索引擎公司。
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幸运的是，他们没找到接手的人。要是他们得手了，谷歌就会不复存在。原因之一，是拉里和谢尔盖为他们的技术要价太高，大约是100万美元。
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大多数公司都断然拒绝了他们。比如1997年前后，拉里拜访了数字设备公司（DEC）AltaVista搜索引擎的创始人之一路易斯·莫尼尔（LouisMonier）。在当时，AltaVista被认为是市面上最好的搜索引擎。“他试图向我解释他是谁，他在做什么，”莫尼尔回忆说，“他的话听起来很有意思。他听起来不像是疯子什么的。我说：‘是的，我们应该见一面。’”
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但是，数字设备公司的管理层对此毫无兴趣。这家公司的真正兴趣不在搜索业务上，AltaVista的建立主要是为了展示它的计算机服务器相比其他硬件“更庞大、更壮观”，莫尼尔说。
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在跟拉里和谢尔盖谈话之前，莫尼尔需要征得数字设备公司马萨诸塞州总部的允许。但如今谷歌具备了商业潜力，拉里萌生了保密的固执念头，他坚持让莫尼尔首先签署一份保密协议，而数字设备公司管理层不喜欢这么做。“事情无法进展，真是太糟糕了。”莫尼尔说。
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寻找资金
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在今天看来，拉里和谢尔盖将其搜索引擎变成公司总是不可避免的，但事实并非如此。“拉里想法极多，”他的早期合作伙伴克雷格·西尔弗斯坦说，“如果他不利用它来开公司，他会很乐意在日后用它做其他事情。如果他们发现有人认真对待他们的工作成果，并且愿意出高价拥有它，他们就会将其卖掉。我们找不到那种人，所以我们说：‘好吧，我们就自己来吧。’”1998年，他们开始寻找投资者来创办公司。
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他们找了戴维·切瑞顿（David Cheriton）寻求资金帮助，这是一位计算机科学教授，曾与硅谷企业家安迪·贝托尔斯海姆（AndyBechtolsheim）合伙创办过几家公司。他决定将拉里和谢尔盖介绍给贝托尔斯海姆。直接向贝托尔斯海姆要钱是一个贸然和鲁莽的举动。他们没有任何商业计划或是正式建议，幸运的是，贝托尔斯海姆也不需要这些东西。据谢尔盖回忆，他只是说：“哦，我们可以讨论一些问题。我为什么不干脆给你开张支票呢？”他给谷歌公司开了一张编号为4642的100000美元的支票。
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最后，切瑞顿匹配了贝托尔斯海姆的投资，有了这两位入伙，他们所需的其余启动资金很容易就到手了。技术天使和高管也投入了资金，比如天使联盟的罗恩·康韦（Ron Conway）和亚马逊的拉姆·施拉姆（Ram Shriram）。
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这些真正的投资人赚了大钱。斯坦福大学持有拉里发明的PageRank算法的专利，作为长期专利权的交换，它获得了180万股谷歌的股票。斯坦福大学盈利达3.36亿美元，是迄今为止它从校园发明的衍生技术中获得的最多资金，也可能是所有大学从单项发明中获得的最大一笔资金。切瑞顿在成为谷歌的第二位投资人时已经非常富有，现在他成了亿万富翁。一位在拉里和谢尔盖上学时借钱给他们的斯坦福大学教授开玩笑说，返还给他的股票足可使他颐养天年。
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但是这些创业资金实在是不够用。于是，1999年春拉里和谢尔盖开始寻求2500万美元的风险投资。他们又一次心急火燎。他们愿意为这笔资金交出将近五分之一的公司股权——这样就把公司的价值确定在1.25亿美元以上。大多数硅谷公司都很难获得那么多资金，他们就让出了更大比例的创始人所有权，以便获得投资。
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但事实上，他们已经说服了贝托尔斯海姆和其他著名天使投资人进行投资，这给很多人留下了深刻印象，从而能使拉里和谢尔盖挑三拣四。他们的出色表现，引起了KPCB和红杉资本这两家最具盛名的风险投资公司的兴趣。这两家公司惯于设定自己的条件，大多数企业家即使能在他们面前兜售一番都会感到很荣幸。但是拉里和谢尔盖不想将其公司的太多控制权交给任何一家个人公司，坚持让它们平分交易：每家风险投资公司可以投资1250万美元，以公司股权的9%作为回报。
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