蘇聯(lián)援助撤走后，她設(shè)計(jì)出了中國第一臺計(jì)算機(jī)
夏培肅2021-03-08來源：觀察者網(wǎng)
夏培肅 | 電子計(jì)算機(jī)專家，中國計(jì)算機(jī)事業(yè)奠基人之一
導(dǎo) 讀：今天是第111個(gè)“三八”國際勞動(dòng)?jì)D女節(jié)，我們來緬懷一位中國計(jì)算機(jī)事業(yè)的創(chuàng)始人之一——夏培肅女士。
1960年4月，中國第一臺自主研制的通用電子數(shù)字計(jì)算機(jī)“107機(jī)”誕生，其背后的總工程師、總設(shè)計(jì)師夏培肅在中國計(jì)算機(jī)發(fā)展史上書寫了濃墨重彩的一筆。
20世紀(jì)上半葉，中國經(jīng)歷了數(shù)十年的抗日戰(zhàn)爭和國共內(nèi)戰(zhàn)之后，中國的技術(shù)創(chuàng)新已大大落后于許多發(fā)達(dá)國家。到了冷戰(zhàn)時(shí)期，新成立的中華人民共和國遭到西方資本主義國家的政治孤立、軍事遏制和經(jīng)濟(jì)封鎖，中國科學(xué)家在很大程度上只能依賴于蘇聯(lián)的硬件設(shè)備和專業(yè)技術(shù)來增強(qiáng)他們的計(jì)算能力。
1959年中蘇關(guān)系破裂，中國再次被孤立，只能從內(nèi)部汲取力量來尋找前進(jìn)的道路，走向越來越計(jì)算機(jī)化的新世界。就在蘇聯(lián)撤走對華援助不到一年，夏培肅就成功設(shè)計(jì)試制了 “107計(jì)算機(jī)”——這是中國計(jì)算機(jī)領(lǐng)域走向獨(dú)立的第一步。
如今，中國在計(jì)算機(jī)生產(chǎn)方面領(lǐng)先世界。2011年，中國超越美國成為全球最大的個(gè)人電腦市場。今年，中國計(jì)算機(jī)行業(yè)中僅僅是臺式電腦的營業(yè)收入預(yù)計(jì)將超過64億美元(合450億人民幣)。
但是，除了生產(chǎn)計(jì)算機(jī)之外，還有更多的工作需要完成。為了建立和發(fā)展全新的計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)及其依托的全新計(jì)算機(jī)科學(xué)，中國需要訓(xùn)練有素的人才。在此方面，夏培肅起到了關(guān)鍵作用。
她幫助建立了中國最早的一批計(jì)算技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)院校，并編寫了相應(yīng)的培訓(xùn)材料。她在全國開設(shè)的第一個(gè)計(jì)算機(jī)理論課程中擔(dān)任主講教師。在她的教師職業(yè)生涯中，她帶領(lǐng)成百上千名學(xué)生投身到中國蓬勃發(fā)展的計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域。
在戰(zhàn)爭和政治動(dòng)蕩平息之后，夏培肅塑造了一個(gè)嶄新的科學(xué)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)。她生平始終強(qiáng)調(diào)技術(shù)創(chuàng)新，不僅影響了她教的一批又一批學(xué)生，而且對中國計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的影響延續(xù)至今。
1923年7月28日，夏培肅出生在重慶一個(gè)知識分子家庭，小時(shí)候基本沒上過學(xué)。她四歲時(shí)第一次上小學(xué)，八歲時(shí)開始在家接受輔導(dǎo)，后來高中在南渝中學(xué)（譯注：現(xiàn)在的重慶南開中學(xué)）就讀，成績優(yōu)異，后轉(zhuǎn)學(xué)至國立第九中學(xué)，又以全班第一名的成績畢業(yè)。
當(dāng)時(shí)，中國正處在抗日戰(zhàn)爭的陣痛之中。這場持續(xù)八年的戰(zhàn)爭蹂躪了中國，奪走了數(shù)百萬中國平民的生命。1937年戰(zhàn)爭爆發(fā)，日本人占領(lǐng)了中華民國首都南京，而夏培肅的家鄉(xiāng)重慶成了南京難民的避難所。原本位于南京的國立中央大學(xué)被迫西遷到重慶后，仍然堅(jiān)持教學(xué)。1941年，夏培肅進(jìn)入國立中央大學(xué)電機(jī)系。
1945年，她順利畢業(yè)并獲得電機(jī)學(xué)士學(xué)位。同年，她遇到了因戰(zhàn)亂從南京逃難到重慶的中央大學(xué)校友、后來的南京大學(xué)物理系教授的楊立銘。夏楊二人開始戀愛，即便在夏培肅去上海交通大學(xué)電信研究所修讀研究生、赴英國愛丁堡大學(xué)跟隨諾貝爾獎(jiǎng)得主馬克斯•玻恩學(xué)習(xí)期間，他們也一直保持著戀愛關(guān)系。
兩年后，夏培肅開始在愛丁堡大學(xué)攻讀電機(jī)博士學(xué)位，此時(shí)她與前往愛大從事博士后研究的楊立銘重聚了。在她的論文《論電子線路中的變參數(shù)振蕩和非線性系統(tǒng)的圖解法分析》中，她提出了一種方法可以更準(zhǔn)確地預(yù)測電子系統(tǒng)中的頻率和振幅的變化，這可以廣泛應(yīng)用在所有帶有電子頻率的系統(tǒng)中：從收音機(jī)到電視，再到計(jì)算機(jī)。
1950年，夏培肅獲得了博士學(xué)位。同年晚些時(shí)候，她和楊立銘在愛丁堡結(jié)婚。夫婦二人都具有科學(xué)頭腦，且都愿意將自己的知識和智慧投入到祖國的建設(shè)工作中。第二年，他們就一同回到了中國，都進(jìn)入了清華大學(xué)，楊立銘擔(dān)任物理系副教授，夏培肅從事電訊網(wǎng)絡(luò)研究。
然而，當(dāng)夫婦二人再次回到祖國時(shí)，國內(nèi)情況已發(fā)生了巨變。
1949年，國共內(nèi)戰(zhàn)結(jié)束，新中國成立。經(jīng)歷了抗日戰(zhàn)爭和解放戰(zhàn)爭后，中國的經(jīng)濟(jì)、工業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施都在衰退，大大落后于西方國家。
抗日戰(zhàn)爭給中國家?guī)砹顺林卮驌�。斯坦福大學(xué)歷史學(xué)家教授、新書《中國計(jì)算機(jī)》作者托馬斯•穆蘭尼說：“基本上，所有高等院校、金融中心、工業(yè)生產(chǎn)中心以及國民政府都轉(zhuǎn)移到了武漢。武漢失守后,又轉(zhuǎn)移到了更為偏遠(yuǎn)、貧困的地區(qū)四川重慶……當(dāng)時(shí)的國民政府的首要考慮是維持生存，根本無力發(fā)展電子工程、武器研制等等�！�
中國共產(chǎn)黨執(zhí)政以后，曾試圖重建基礎(chǔ)設(shè)施，但這談何容易。國共內(nèi)戰(zhàn)時(shí)，美國支持國民黨，但國民黨敗退。后來美國與西方其他資本主義國家一道拒絕向共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)的新中國提供任何援助和出口，接著共產(chǎn)黨轉(zhuǎn)向了他們北方的鄰居蘇聯(lián)。蘇聯(lián)看到了將中國帶入東方共產(chǎn)主義陣營的機(jī)會，于是與中國建立了伙伴關(guān)系，同意幫助中國發(fā)展經(jīng)濟(jì)和科技，包括計(jì)算機(jī)。
夏培肅深度參與了中蘇技術(shù)合作，要追溯到1953年，當(dāng)時(shí)數(shù)學(xué)家華羅庚到清華大學(xué)電機(jī)系訪問，接著把夏培肅招進(jìn)了中科院的計(jì)算機(jī)科研小組。她成為中國第一個(gè)計(jì)算機(jī)科研小組的三位創(chuàng)始成員之一。后來，中科院成為中國計(jì)算技術(shù)研究的搖籃，而夏培肅是重要奠基人之一。
華羅庚和夏培肅的研究小組投身電子計(jì)算機(jī)研制方案持續(xù)了三年。1956年，中國政府批準(zhǔn)執(zhí)行《1956-1967年科學(xué)技術(shù)發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃》——也被稱為“十二年科技規(guī)劃”，這才在計(jì)算機(jī)科學(xué)這一領(lǐng)域有了正式發(fā)展規(guī)劃。中央政府和中國科學(xué)院結(jié)合蘇聯(lián)專家意見，將計(jì)算機(jī)技術(shù)確定為中國國防建設(shè)的四大關(guān)鍵科技領(lǐng)域之一。
穆蘭尼教授表示，電子計(jì)算機(jī)可以廣泛應(yīng)用在中國基礎(chǔ)設(shè)施和國防建設(shè)方面，包括核武器的研制和試驗(yàn)、大型復(fù)雜運(yùn)輸系統(tǒng)的管理以及衛(wèi)星計(jì)劃或太空計(jì)劃的開發(fā)。他說：“當(dāng)時(shí)世界其他大國，如蘇聯(lián)、美國、英國和后來的法國都在大力開發(fā)電子計(jì)算技術(shù)支持以上這些領(lǐng)域。而中國明白如果要在經(jīng)濟(jì)和軍事上具有國際競爭力，就必須能夠進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域�！�
中國要生產(chǎn)自己的計(jì)算機(jī)，還有很長的路要走。首先，搭建計(jì)算機(jī)行業(yè)的基石需要數(shù)學(xué)、工程和物理多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，而不是單一的計(jì)算機(jī)科學(xué)。需要先整合這些學(xué)科的知識和技術(shù)，然后傳授給工程師團(tuán)隊(duì)，才能建成一臺計(jì)算機(jī)。
夏培肅在電機(jī)和數(shù)學(xué)兩個(gè)專業(yè)的積累，使她成為這個(gè)方案設(shè)計(jì)者的不二人選。
1956年，中國派出赴莫斯科和列寧格勒代表團(tuán)，對蘇聯(lián)在計(jì)算機(jī)技術(shù)的研究、生產(chǎn)與教育進(jìn)行考察，夏培肅是代表團(tuán)成員之一。同年，代表團(tuán)回國后，她負(fù)責(zé)將蘇聯(lián)的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)資料從俄文翻譯成中文，其中包括一本1000頁的手冊，這本手冊后來成了教授中國學(xué)生蘇聯(lián)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的教材。
同年，在中國科學(xué)院數(shù)學(xué)研究所和物理研究所的贊助下，夏培肅擔(dān)任了中國第一個(gè)計(jì)算機(jī)理論課的主講教師。她還協(xié)助中科院計(jì)算機(jī)技術(shù)研究所成立了計(jì)算所。1958年，由中國科學(xué)院出資創(chuàng)辦的中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)在成立之初就設(shè)置了計(jì)算機(jī)專業(yè)。夏培肅參與了這兩所院校的計(jì)算機(jī)科學(xué)課程的設(shè)計(jì)，并擔(dān)任業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人和主講教師。1956-1962年間，她負(fù)責(zé)數(shù)百名學(xué)生的培訓(xùn)與教學(xué)。
穆蘭尼指出：“夏培肅一手創(chuàng)辦了當(dāng)時(shí)（中國）最需要的（計(jì)算機(jī)人才）培訓(xùn)項(xiàng)目”。
到1959年，中國基于蘇聯(lián)計(jì)算機(jī)M-3和BESM-II，成功研制了103機(jī)、104機(jī)兩種電子計(jì)算機(jī)。但就在中國開始在計(jì)算機(jī)生產(chǎn)方面取得進(jìn)展時(shí)，中蘇關(guān)系開始破裂。兩國領(lǐng)導(dǎo)人就誰才是共產(chǎn)主義世界的中心，哪條通往全球共產(chǎn)主義的道路才是正確的展開了激烈爭論。
穆蘭尼說，1960年兩國關(guān)系急轉(zhuǎn)直下，蘇聯(lián)從中國撤走了全部援助，無論是硬件設(shè)備還是專家顧問。蘇聯(lián)撤走技術(shù)援助后，許多其他國家認(rèn)為中國的計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展肯定會戛然而止。
不過事實(shí)證明并非如此。
在沒有任何外部援助的情況下，中科院的研究人員繼續(xù)進(jìn)行計(jì)算技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)研究。夏培肅設(shè)計(jì)的“107機(jī)”是蘇聯(lián)撤走所有援助之后中國開發(fā)的第一臺計(jì)算機(jī)。與基于蘇聯(lián)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的103機(jī)和104機(jī)不同，107機(jī)是中國第一臺自主設(shè)計(jì)和研制的計(jì)算機(jī)。107機(jī)很快在全國各地的科研培訓(xùn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行再生產(chǎn)和安裝。
整個(gè)20世紀(jì)60年代，在孤立無援的情況下，中國持續(xù)在中科院推進(jìn)研制更強(qiáng)大、更精密的計(jì)算機(jī)，從107機(jī)所使用的電子管電路到晶體管，一直到70-80年代初的集成電路。1972年，當(dāng)一個(gè)美國計(jì)算機(jī)科學(xué)家代表團(tuán)訪華時(shí)，他們沒有料到中國計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)會如此蓬勃發(fā)展。穆蘭尼說：“從我們所掌握的幾份鑒定材料來看，這個(gè)代表團(tuán)的所有成員都對(中國目前取得的進(jìn)展)表示驚訝�！�
這段時(shí)間，夏培肅一邊在研制高速計(jì)算機(jī)，一邊培養(yǎng)新的計(jì)算機(jī)科學(xué)家和工程師。1978年，她協(xié)助創(chuàng)辦了《計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)》和《計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào)》（Journal of Computer Science and Technology）——中國第一本計(jì)算機(jī)英文雜志。1981年，她成功研制高速陣列處理機(jī)150-AP。104機(jī)的運(yùn)算速度為100萬次/秒，而150-AP達(dá)到了1400萬次/秒。
計(jì)算機(jī)科學(xué)能在中國發(fā)展為一個(gè)獨(dú)立學(xué)科，中國計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)篳路藍(lán)縷到異軍突起，在很大程度上得歸功于夏培肅。穆蘭尼說：“從她所擔(dān)當(dāng)?shù)慕巧�，以及在科學(xué)核心領(lǐng)域起到的牽頭作用，應(yīng)該說在那個(gè)年代我還沒有遇到過像她這樣的女性。”
夏培肅設(shè)計(jì)研制的“107機(jī)”創(chuàng)造了歷史，但更重要的是她協(xié)助設(shè)立和一手創(chuàng)辦的計(jì)算機(jī)科學(xué)院校與課程，培養(yǎng)了一批又一批學(xué)生，鑄造了中國計(jì)算機(jī)科學(xué)的未來。穆蘭尼說：“正是這些學(xué)生為我們今天所看到的一切奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)”。
后來，她的一位學(xué)生胡偉武成為龍芯系列CPU的首席設(shè)計(jì)師。2002年，他為了紀(jì)念自己的導(dǎo)師夏培肅從事計(jì)算機(jī)事業(yè)50周年，將中國首枚通用處理芯片龍芯1號命名為“夏50”。
享有“中國計(jì)算機(jī)之母”美譽(yù)的夏培肅至今仍被視為中國計(jì)算機(jī)行業(yè)的奠基人之一。中國計(jì)算機(jī)聯(lián)合會每年都會向“在計(jì)算機(jī)科學(xué)、工程、教育和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域做出杰出貢獻(xiàn)、取得突出成就的資深女性科技工作者”頒發(fā)“夏培肅獎(jiǎng)”。2019年，獲此殊榮的是陳左寧和黃令儀：陳左寧長期從事高性能計(jì)算系統(tǒng)方面的研發(fā)工作，黃令儀參與了CPU芯片和其他計(jì)算機(jī)核心設(shè)備的研究。她們沿著前輩夏培肅開辟的這條發(fā)展道路上，為推動(dòng)中國計(jì)算機(jī)事業(yè)做出了杰出貢獻(xiàn)。
被遺忘的天才
一提到科學(xué)家，我們腦海中浮現(xiàn)的通常是異性戀的白人男性形象。一直以來，很多志愿加入科學(xué)、數(shù)學(xué)或工程等領(lǐng)域的人，因?yàn)樽约翰环线@樣的刻板印象而遇到重重阻礙。
然而，也有許多來自多樣化背景的人塑造了我們對生命和宇宙的理解，但他們的故事至今仍鮮為人知。我們要贊美那些“被遺忘的天才”，是他們成就了今天的世界。
(觀察者網(wǎng)凱莉譯自BBC網(wǎng)站）
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一稻濟(jì)天下，肝膽兩昆侖：中國迎來一個(gè)尊重科學(xué)、 