今天是3月8日妇女节,我想借着这个机会,和大家聊聊中国计算机之母——夏培肃。中国第一款芯片以她的名字命名,没有她,中国的计算机事业可能会停滞50年。

1923 年 7 月 28 日的重庆市,一位女婴呱呱坠地。他的父亲叫夏鸿懦,曾在江津县办学和办实业,母亲黄孝永则是江津女子小学的校长。或许是想要将这个孩子,培养成为一个严肃认真做学问的人,他们给这个小孩取名为——夏培肃。

此时的中国社会动荡,在这个时期,众多文人志士都想着要通过变革来改变现状,没人能想到,就是这个女婴将来会在中国的,科技现代化中,发挥重要的作用。并获得中国计算机之母的名号。

大家好,我是差评君。今天这期视频,咱们从历史出发,聊聊夏培肃和经她一手孕育的中国计算机事业。

计算机发展的历史必要性

1946年,一位只有初中学历的中国数学家,远渡重洋,来到了当时的世界科技中心美国。虽然学历不高,但他当时的身份,是美国普林斯顿大学的访学学者。甚至在后来

还被普林斯顿高级研究学会任命为研究员。当时他的同事包括爱因斯坦,以及如今被称之为现代计算机之父的冯诺依曼。

而他的名字,叫做华罗庚。这一年刚好是世界第一台电子计算机,ENIAC研制成功的那一年。冯诺依曼,正是参与制作这台计算机的科学家之一,得益于他与冯诺依曼的关系,他有幸参观到了,这台当时世界上最先进的电子计算机。

当时他就被这台计算机的先进程度和计算速度所折服,做为一名数学家他深刻知道,计算速度对一个国家科技发展的重要性。从此制作咱们国家自己的计算机这个想法

就在他的脑海中扎了根。

1949 年 10 月 1 日,新中国成立,国内环境逐渐稳定下来。此时的中国迫切需要,那些在海外留学的人才回归建设国家。

但刚成立不久的新中国,无论经济条件还是科研条件都和国外条件差距太大,所以是选择优渥的生活和研究环境,还是义无反顾的投身进建设祖国的征途。这对在海外的留学生来说,一直都是一个两难的选择。

除了华罗庚。

新中国自研的第一台计算机 是她设计的-风君雪科技博客

他认为中国已经进入了新的阶段,他要为中国的科技赶上世界水平做出贡献同时他深知这件事,需要各个学科的人才一起协力才行。于是,在他回到香港时华罗庚写了一封《 致中国全体留美学生的公开信 》。

在信中,他这么写道:“ 朋友们!我们深受过移民律的限制,肤色的歧视,哪一件不是替我们规定了一个圈子。当然,有些所谓‘ 杰出 ’的个人,已经跳出了这个圈子,已经得到特别的‘ 恩典 ’, ‘ 准许 ’ ‘ 归化 ’了的,但如果扪心一想,我们的同胞们都在被人欺凌,被人歧视,如果因个人的被‘ 赏识 ’,便沾沾自喜,这是何种心肝!

朋友们!‘ 梁园虽好,非久居之乡 ’,归去来兮!”

随后的 1950 年 3 月,新华社向全世界播送了这封公开信。另众多海外学子热血沸腾报国心切,夏培肃也是其中之一。

华罗庚回国之后,建造计算机这个曾经只停留在脑海中的想法,便可以开始付诸于行动了。不过计算机是一个复杂的交叉学科,只懂数学是做不出来的,他急切的需要在电机和物理方面都有所了解的人才。

于是华罗庚找到,当时在清华大学电讯网络研究室的闵乃大,而闵乃大则向华罗庚又推荐了两位人选,刚从海外回归的夏培肃以及王传英。

从此这三人便组成了我国的第一个计算机科研小组,开始我国第一台计算机的研制工作,不过后续因为闵乃大需要继续其数学著作而离开,王传英则是因研制原子弹急需人才,被分配到苏联学习加速器。

夏培肃的生平    

夏培肃出生于社会动荡的 1923 ,经历了抗战和内战的她,依旧顺利的在 1945 年从中央大学电机系毕业。

据她所说,之所以选择这个专业只是简单觉得,“ 自己对电感兴趣 ”。

而后两年,夏培肃在交通大学电信研究所,完成了研究生的学习。并在 1947 年留学英国爱丁堡大学电机系,于 1950 年完成博士学位,并于次年回国。

随后便受到华罗庚的邀请,开始从事起了计算机的研究工作。

据夏培肃回忆道:“ 华先生客厅里的沙发上、茶几儿上、和桌子上全是翻开的书、和期刊,我觉得华先生是个做学问的人。后来就坐下来聊,他问我们的学历和经历。愿不愿意搞计算机;我当然很愿意。因为我在英国的时候已经对计算机有所了解了, 知道是一 门很有前景的学科。所以我们国家要搞的话我特别愿意搞。所以我当时就表示 愿意到华先生手下研制电子计算机,工作就是这么开始的 ”

不过任务是接下来了,但是怎么开始又成为了一个难题。当时新中国刚成立,由于西方国家对中国的封锁严重,不仅科研经费稀缺,对于计算机方面的科研资料更是基本没有。夏培肃等人只能一边搜集着国内外的资料,一边进行钻研,他们大量翻阅国外的英文期刊文献,同时联系还在国外的留学生们,请求他们搜集一些有关计算的最新资料。

当资料搜集过来之后,夏培肃就将这些资料分类整理吸收,并编写成讲义。甚至还应用讲义开了一个培训班,用来培养计算机人才,但除了资料奇缺外,他们甚至连像样的科研设备都没有,在中科院数学研究所期间,夏培肃等人为了建设实验室,还得四处搜集实验器材。

新中国自研的第一台计算机 是她设计的-风君雪科技博客

夏培肃曾在回忆里写到:“ 当时的实验一切得从零开始,王传英经常背着小包到城里去购买无线电原件、电表、电线、工具等。有时候甚至还会去旧货摊上找找,看看有没有有用的东西

然而就是在这种艰苦的条件下,计算机小组愣是完成了,运算器、控制器、还有存储器的设计,打下了制作通用计算机的基础。

不过虽然此时国内计算机研制工作已经开始,但是由于基础实在是薄弱,更多的技术力量支持,还是来自于苏联。

1959 年计算机小组通过研究苏联的, M-3 和 BESM-|| 型计算机,仿制出了 103 号和 104 号原型机。可正当他们正准备开始开发应用程序,用于计算时,中苏两国关系突然迅速交恶,苏联撤走了所有在中国的专家组、仪器设备和材料。此时国际社会普遍认为,离开了苏联的支持,中国的计算机工业将会止步不前。

但是,中国计算机产业并没有停下来。

时间不长,就在两年后,这台由夏培肃亲自设计,并被命名为 107 的中国第一台通用电子计算机,被成功安装在了尚在北京的国科大。

新中国自研的第一台计算机 是她设计的-风君雪科技博客

这台 107 电子管数字计算机,占用 6个机柜,总共使用了1280只电子管,字长32位,磁芯储存器容量1024字节,机器主频625KHz,平均每秒能运算250次,功耗6000瓦。这台机器能够运行大概100多个程序,包括检查程序、错误诊断程序,和各种应用程序。

直到后来才改用汇编程序,而这台 107 计算机也成为了,中国计算机产业的教学鼻祖。

当时的国科大就是以 107 计算机为基础编写了计算机原理和程序设计讲义,作为该校计算机专业、力学系、自动化系,以及地球物理的教材。直到 107 退役,一共有计算机专业的学生 240 人,和外系学生 360 人自己编写程序在 107 上算题。

而且除了教学任务外,107 计算机还接受了一些其它单位的计算任务,比如潮汐的预报计算、原子反应堆射线能量分布计算等等。甚至第一机械工业部还按照 107 的图纸。仿制了另外一台,专门用于弹道计算,这在研究导弹和氢弹的实验中发挥了重要作用。

可以说,当今中国的安全离不开,夏培肃和她设计的 107 计算机的贡献!

精神的传承   

除开对计算机的研制方面,夏培肃关注的另一件事就是教书育人。

从上世纪 60 年代起,夏培肃开始培养研究生,她共培养了 60 多名研究生。其中有两名获全国优秀博士学位论文奖,三人获中国青年科技奖,夏培肃认为培养研究生主要是为国家培养人才,而不是为了协助导师完成科研任务。

她坚信计算机事业要发展,没有新生力量绝对是不行的,而为计算机事业培养人才则是她应尽的责任。夏培肃在 60 年代培养的第一位硕士生韩承德,在 60 年代末参与了我国第一颗,人造卫星地面测控计算机 717 机的研制。

717 机计算机系统,是我国自行研制的第一个大型实时工程系统。为我国第一颗人造卫星的发射做出了巨大贡献,夏培肃在 70 年代培养的硕士生李国杰,在夏培肃的推荐下去国外留学。学成回国后,带领年轻的团队,运用有限的人力和资金,研制成功曙光系列高性能计算机,其性能和价格大大优于我国进口的同类型产品,打破国外垄断,改变了国外对我国高性能计算机的禁运标准。而且夏培肃一直认为

研究工作一定要有很强的超前性。90 年代初,她就明确的意识到,高性能计算机的开发和应用,关系到国家的整体实力,在推动相关工作的同时,提出国家应该大力开展超大规模集成电路的设计和制作,否则将永远受制于人。而这个超大规模集成电路

咱们现在简单理解就是 CPU 。

而带领团队领导这个龙芯课题的人,正是夏培肃的学生,如今的龙芯之父——胡伟武。

而这款龙芯一号还有一个别称,叫做夏 50 。

并被设计印在了龙芯一号的金属层上:

新中国自研的第一台计算机 是她设计的-风君雪科技博客

这个名字,就是为了纪念夏培肃在计算机事业上,辛苦耕耘的 50 年。从此夏培肃淡出科研界,安享天年。

结尾   

2014 年 8 月 7 日,时年 91 岁的夏老在北京因病医治无效逝世。同年中国计算机会为了纪念夏培肃,在中国计算机发展上的突出贡献,专门设立了夏培肃奖,用于授予为推动中国计算机事业,做出杰出贡献的女性科技者。至今已有 9 位杰出女性获此殊荣。

2021 年 6 月,夏培肃老师的学生胡伟武,在一次采访中回忆自己的老师“ 我的老师在很多地方对我影响很大。比如说她讲科学精神,我把论文交给老师,我的老师给我改了 8 个月,总共 26 稿。你都想象不到她有多么严格,真的是手把手的教我做学问,但更重要的还有对国家的情怀。”

从这段话中,我们或许可以窥见到,为什么夏老的学生们,总是想要坚守自主创新这一条路吧。

而中国正是有了这些严谨的爱国科学家们,才能不断的在科技路途上实现一个又一个新突破。

参考资料:

夏培肃与中国计算机科学的建立和发展、论夏培肃在中国计算机科学中的贡献、山西科技  2019 年 第 34 卷 第 6 期、

中国计算机发展简史、科技导报2016,34(14)、

夏培肃 中国计算机之母、中国计算机奠基人之 一 夏培肃院士、

计算机教育 2003.12、

The computer pioneer who built modern China、BBC Future、