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当前位置:茂名晚报 第2018-05-17期 第19版:最解密

“开机”60年

——中国计算机诞生记

  华罗庚
  计算机是二十世纪以来持续发展时间最长、进步最快的行业。60年前,中国第一台计算机“103机”制造成功。它的性能指标,以现在的标准来看,“原始”得难以想象——每秒30次。不过,正是从“103机”开始的中国第一代计算机,承担了“两弹一星”研制过程中的大量关键运算,是“两弹一星”的幕后英雄、不为人所知的国之重器。
  中国错过了近代史上诸多科技革命,而中华人民共和国成立伊始起步的中国计算机事业,把握住了二十世纪最重要的科技大潮。时至今日,世界最高性能计算机500强中,中国有202台超级计算机上榜,而且,冠、亚军都属于中国。
  华罗庚的皮箱
  1950年3月,来自美国的“克利夫兰总统号”邮轮航抵香港。一个留美归国的学者下了船,随后写了两封信发出。一封是写给普林斯顿高等研究院院长奥本海默,信中说:“请您和数学系的同仁放心,我已安全抵达香港。我预备在这里停留十天然后直接去北京……”另一封《致中国全体留美学生的公开信》则通过新华社向全世界播发,这位学者在信中呼吁:“朋友们,梁园虽好,非久居之地。归去来兮!为了抉择真理……为了国家民族,我们应当回去……为我们伟大祖国的建设和发展而奋斗!”
  这是这位学者在建国后的媒体上第一次发表文章,从此,数学家华罗庚的名字在中国的土地上家喻户晓。
  几天后,华罗庚偕妇将子,经罗湖桥返回大陆。当时那段路很难走,华罗庚年轻时染病,腿有残疾,一瘸一拐地提着个大箱子走得很辛苦。儿子华陵便问箱子里是什么,华罗庚答曰:计算机资料。
  举世皆知华罗庚是数学大师,不太为人所知的是,华罗庚还是中国计算机事业的奠基人。
  华罗庚是1946年9月赴美国普林斯顿高等研究院进行访问的。他原本是和化学家曾昭抡、物理学家吴大猷一起,受国民政府委派到那里研习原子弹的制造技术。可是国民政府和这些中国科学家的想法实在太“简单”了。原子弹是美国刚刚掌握并用以赢得二战的终极武器,怎么可能为外人道哉?
  国民政府的“原子弹研习计划”碰了一鼻子灰。不过,这几位中国科学家当时在国际上也有一定声望,华罗庚在普林斯顿高等研究院做数学研究,并先后在美国多所大学任教。正是在普林斯顿高等研究院,华罗庚接触到了刚刚起步的电子计算机技术。
  普林斯顿高等研究院教授冯·诺依曼非常欣赏华罗庚在数学上的造诣和成就,两个人有着密切交往。冯·诺依曼被称为二十世纪最伟大的全才之一,在数学、经济学、物理等领域均有很高建树。而他最著名的称号是“计算机之父”。
  美国宾夕法尼亚大学 1946 年研制ENIAC计算机,多被认为是世界上第一台电子计算机。原北京市信息产业协会秘书长、计算机史学者徐祖哲介绍,真正意义上的第一台电子计算机,实际上是美国爱荷华州立大学研制的ABC计算机,时间大约是1939年,不过并没有实际应用。直到1973年,ABC机才被认定为世界上第一台电子计算机。
  冯·诺依曼不是第一台电子计算机的发明人,在ENIAC计算机的研制过程中,冯·诺依曼也是“半路出家”。
  ENIAC计算机是受美国军方委托,在1942年开始研制的。1944年时,正在参与研制原子弹的冯·诺依曼,带着原子弹研制过程中遇到的大量计算问题,加入了研制小组。1945年,他们在共同讨论的基础上,发表了一个全新的存储程序通用电子计算机(英文缩写EDVAC)方案。冯·诺依曼则起草了《关于EDVAC的报告草案》总结报告。
  冯·诺依曼对EDVAC方案中的两大设计思想,为计算机的设计树立了一座里程碑。设计思想之一是二进制,他根据电子元件双稳工作的特点,建议在电子计算机中采用二进制,并预言二进制的采用将大大简化机器的逻辑线路。设计思想之二,计算机基本工作原理是存储程序和程序控制。
  这份报告是计算机发展史上一个划时代的文献,它向世界宣告:电子计算机的时代开始了。时至今日,计算机行业的发展天翻地覆,但冯·诺依曼提出的两大设计思想,仍是最基本的计算机工作原理。
  ENIAC计算机并非EDVAC方案的产物,它仍采用十进制,没有存储器,控制方式不是程序而是人工布线接板。这个占地面积约170平方米、重约30吨的庞然大物,每秒能执行5000次加法或400次乘法的运算。
  以现在的眼光来看,这当然微不足道,但在当时可是了不起的成就。它的运算速度已经是机电式计算机的1000倍,人工运算的20万倍!
  华罗庚在美国接触到计算机的时候,正是这个刚刚诞生的学科酝酿巨大变革的时候。ENIAC计算机刚刚研制成功,冯·诺依曼提出划时代的EDVAC设计思想仅仅一年,真正的EDVAC计算机要到1951年才开始运行。
  幸而,华罗庚以数学家的远见卓识,敏锐地意识到计算机的远大发展前景。冯·诺依曼带着他参观实验室,探讨学术问题,华罗庚心里盘算的,是怎么把计算机研究带回中国去。
  华罗庚囫囵吞枣地收集了大量计算机资料,带着它们踏上了归国之路。只是,美国也已经意识到计算机技术的意义,核心技术绝不外传,能搜集到的公开出版物,或仅仅是浅显皮毛,或并非现代计算机发展方向,实际应用价值并不大。
  这不要紧,华罗庚带回国的是眼界和决心。他没有参与中国计算机研制的实际工作,却为中国计算机开拓了前路。
  寻觅计算机人才
  1951年1月,华罗庚被任命为筹建中的中科院数学所所长,他在工作报告中写道:“我们希望在三五年内能有计算数学所需要配备的各种机器,能有善于操纵并了解其结构的人才。”
  这里所说的“人才”,指的就是计算机人才。在现在,这个问题简直太容易解决了,但是在1952年,这几乎就是一个不可能完成的任务。中国不但连一台计算机也没有,而且也没有一个人具备专业的计算机知识。
  中华人民共和国建立伊始,百废待兴,当今国人引以为傲的科技成就,无不是在一穷二白的基础上“白手起家”。其中,中国计算机的源点也许是最低的——完完全全地从零开始。
  比如“两弹一星”,同样是在建国后“白手起家”,毕竟有钱学森、钱三强等一大批世界一流的物理学家投身其中。而计算机还是个新兴学科,计算机专家在全世界也是凤毛麟角。在中国,不要说专门的计算机人才,就是见过计算机实物的,一个巴掌就能数得过来。
  华罗庚寻找中国的计算机人才,只能从其它相近的领域里物色。他最先相中的是清华大学电机系电讯网络研究室主任闵乃大。
  闵乃大1932年毕业于清华大学电机系,后赴德留学,获博士学位,是电讯网络专家。当时的电讯网络设备,所用的元器件和工作方式,与最初的电子计算机多有相通或相似之处。
  适逢全国高等学校院系调整,闵乃大所在的清华大学电机系电讯网络研究室被撤销。华罗庚觉得这是调动闵乃大到数学所研究计算机的好机会,于是登门求贤。
  不料闵乃大却没有答应。计算机毕竟非闵乃大所学,他也只是在国外时有所耳闻而已。而且,他当时正忙着写电讯网络专著,一时腾不出时间。不过,他给华罗庚推荐了两位清华大学电机系电讯网络研究室的同事,一位是留学英国的爱丁堡大学博士夏培肃,一位是清华电机系的高材生王传英。
  在华罗庚的邀请下,夏培肃和王传英都毫不犹豫地答应“改行”研究计算机。特别是夏培肃,1950年时,她刚刚在爱丁堡大学获得博士学位,正在做博士后研究。这时,她在报纸上看到华罗庚的《致中国全体留美学生的公开信》,受此感召,毅然回国。后来,夏培肃曾专门回忆过自己涉足计算机领域的缘起:“一个人在一生中,常常会有一些改变命运的重要转折点。对于我来说,这个重要的转折点出现于1952年的一个晚上——我第一次谒见华罗庚教授时。”
  夏培肃不但答应调到数学所研究计算机,而且又转回头去,帮华罗庚说服了闵乃大。不久,华罗庚安排闵乃大、夏培肃和王传英从清华大学调入中国科学院数学所,由这三人成立计算机研究小组——中国计算机研制的序幕拉开了。
  (一)
  (据《北京日报》)