APP下载

夏培肃:“中国计算机之母”

2024-06-27潘彩霞

名人传记 2024年6期
关键词:计算机

潘彩霞

1952年秋天的一个夜晚,清华园内华罗庚的住所迎来三位客人。那天,他们心潮澎湃,共同畅想发展计算机的美好蓝图。三人中,二十九岁的夏培肃是唯一的女性。

“学工程,工业救国!”

清朝末年,废科举、兴学堂,教育改革轰轰烈烈。在四川江津(今属重庆),秀才夏风薰多方奔走,募捐银两,创办了百余所小学、中学。儿子夏鸿儒也参与进来,兴办实业,投资教育,他坚信“教育可以改变人们的愚昧状态”。因经常救济穷苦百姓,他被当地人称为“夏善人”。

1923年,夏培肃出生于这个教育世家,她是夏鸿儒的第三个女儿。母亲黄孝永读过师范,当过小学校长,对女子教育尤为重视。两三岁时,夏培肃便开始背五言绝句,四岁半入学后,母亲认为“大狗叫,小狗跳”之类的内容太过简单,便在课余时间亲自教她古诗文。

那时,家中墙上挂着居里夫人、爱因斯坦等著名科学家的画像,当母亲动情地讲述居里夫人为了祖国解放而在逆境中艰难求学的故事时,夏培肃油然而生一股敬意。从那时起,居里夫人成为她终生崇拜的偶像。

九岁时,夏培肃因病辍学,在母亲指导下自学,仅用半年,就完成了五、六年级的全部课程。因当地没有好的女子中学,母亲请来同事教女儿英语、数学,自己则负责语文和历史。教学中,老师发现,夏培肃对于几何、代数非常痴迷。有一次,碰到一道几何难题,老师都做不出来,夏培肃略一思索,居然成功证明了出来,天赋尽显。

1937年夏天,夏培肃和姐姐一起考入重庆南渝中学(一年后改名为重庆南开中学)读高中。校长张伯苓主张:“教育必须将爱国主义放在第一位。”其时,抗战已全面爆发,在每周一次的“大课”上,张伯苓向全校师生发表演讲,那句振聋发聩的“国不亡,有我!”让夏培肃深受震动。

夏培肃学习非常用功,数学始终保持全班第一名,英语也突飞猛进。“一定要靠自己的努力和奋斗,不能依赖他人!”铭记着张伯苓校长的教导,夏培肃全面发展。可是,因身体瘦弱,她的体育成绩很差。为此,她给自己制定了锻炼计划,每天早晨第一个起床,在空无一人的操场跑步、投篮,从不间断。课余,她接受战时训练,照顾伤员,为抗战宣传、募捐。

然而,南开作为私立学校,费用很高。后来,家中无力负担两姐妹的学费,她们无奈转入江津国立第九中学学习。这是一所收容流亡学生的学校,条件艰苦,但即便食不果腹,老师们依然认真教学,这样的士人风骨深深感动着夏培肃。

当时,学校附近有一个伤兵疗养所,护理人员经常在长江边为伤员清洗衣物和纱布绷带,血迹把江水都染红了。多年后,回忆起这些情景,夏培肃仍数度哽咽。落后就要挨打,在日本飞机的轰炸声中,她立下志向:“学工程,学成后用工业救国!”

1940年,夏培肃以全班第一、数学满分的成绩从江津国立第九中学毕业,如愿考入国立中央大学电机系。然而,报到时,系主任看到夏培肃是个姑娘,眉头一皱,说:“又来了一个女的!”

女生为什么不能学工程?夏培肃不服气。住在泥土房里,吃着发霉的米,忍受着胃病的折磨,她发奋苦读,就连跑警报,都不忘带上书。

学“电工原理”时,夏培肃遇到了困难。因为女生宿舍离教室很远,去得稍晚就没有座位,只能站在教室后面听课,夏培肃的学习受到极大影响。于是,她下决心重学一遍。那段时间,她不吃早饭,早早去教室占据有利位置。期末考试时,这门课程她考了九十多分。

基础打好了,一切都会迎刃而解。对于电路,夏培肃的兴趣越来越浓厚。主讲直流电机和交流电机的是电机学家吴大榕,他非常喜欢这个求知欲强又聪明勤奋的女学生。在吴大榕的指导下,夏培肃初步懂得了什么是科研,如何做科研。

异国携手,比翼齐飞

1945年,夏培肃从中央大学毕业,在吴大榕的推荐下,到交通大学重庆分校电信研究所攻读研究生。那年,交大电信研究所招收八名研究生,夏培肃是其中唯一的女生。

入学后不久,夏培肃就脱颖而出,在一次电信网络课程的考试中以满分的成绩引起了张钟俊教授的注意。张钟俊毕业于美国麻省理工学院,数学基础深厚,治学严谨。指导夏培肃写报告时,他会把不足之处一一指出,这让夏培肃认识到:“科研工作非常严谨,每一句话都要有根据,每一个结论都不能随便做,绝对不能想当然。”

抗战胜利后,夏培肃随回迁复校的交大去了上海,原以为终于可以安静地读书了,然而,内战爆发了。为了学有所成,夏培肃决定出国留学。没想到,就在她通过留学考试后的一天夜里,国民党的骑兵队突然包围了交通大学,特务们拿着黑名单,气势汹汹地到处抓人。面对破门而入的特务,夏培肃毫不畏惧,据理力争,所幸她不在黑名单上,特务们放过了她。对国民政府,夏培肃已不抱任何希望。临出国前,她对做地下党工作的妹妹夏培静说:“现在你们搞革命,以后我们回来建设新中国。”

1947年8月,夏培肃前往英国,那里有一位老朋友在热切期盼着她的到来。他就是后来与她相伴一生的杨立铭。早在中央大学读书时,他们便在同学的介绍下相识。一个是电机系少有的才女,清秀内敛;一个是机械系的青年才俊,曾因发现了一本美国教科书里的错误而在学校崭露头角。一次漫步清谈后,他们彼此产生了好感。

杨立铭于1945年先一步到英国爱丁堡大学深造,此后,两人主要靠书信联系。在信中,夏培肃恭恭敬敬地称杨立铭为“杨先生”。得知夏培肃有留学的打算时,杨立铭帮助她申请到了进入爱丁堡大学工学院攻读博士的机会。作为工学院唯一的女生,夏培肃的到来一时间引起轰动,记者们纷纷前来采访,争相一睹这个东方女子的芳容。

爱丁堡大学学术氛围浓厚,时任校长阿普顿刚刚获得诺贝尔物理学奖,听过他的报告后,夏培肃深受触动。她告诉自己:“搞科研一定要有不怕困难的思想准备,一定要有执着的精神。”夏培肃埋首于各类文献,在掌握线性电路系统的分析后,又把注意力转向非线性系统这一新兴领域。

虽然导师的欣赏让夏培肃信心倍增,但西方国家对中国人的偏见也深深刺伤了她的心:中国留学生需要每年去警察局登记,而同时需要去登记的,是各类犯人;房东女儿的地理书中对中国的描述是“男人抽鸦片,女人裹小脚,穿衣要靠西方国家施舍”;夏培肃在学习之余当助教时,有人甚至挑衅说中国人不配给英国人当助教。

“不能让他们瞧不起中国人!”夏培肃常常想起南开中学宿舍里的那面穿衣镜,想起张伯苓校长提倡的“镜箴自鉴”。每次出门,她都会在镜子前梳好头发,整理好衣服,以庄重、自信和典雅的姿态穿行于校园之中。

那时,杨立铭师从量子力学奠基人马克斯·玻恩,已在理论物理学研究方面小有成就。尽管经常工作到深夜,但每个星期天的下午,他都会到夏培肃的住所去看望她。交谈增多后,他们彼此有了更深的了解。同样出身书香之家,同样在战乱中艰难求学,同样怀着拳拳报国之心,在不断的学术交流中,两颗心碰撞出了爱的火花。

1950年,获得博士学位后,夏培肃与杨立铭在爱丁堡登记结婚。蜜月里,两人一同去了巴黎大学,在居里夫人学习和工作过的地方,他们心有戚戚。由居里夫人对波兰的热爱,他们想到了魂牵梦萦的祖国。

彼时,新中国刚刚成立,急需人才。夏培肃的论文已经在英国电机工程学会会刊发表,第二篇论文正在酝酿中,杨立铭也已发表了多篇高水平论文。学业已成,他们归心似箭。

恰在此时,华罗庚在归国途中写下的《致中国全体留美学生的公开信》经中央人民广播电台播送,传遍全世界:“‘梁园虽好,非久居之乡,归去来兮……朋友们,我们都在有为之年,如果我们迟早要回去,何不早回去,把我们的精力都用之于有用之所呢?总之,为了抉择真理,我们应当回去;为了国家民族,我们应当回去;为了为人民服务,我们也应当回去;就是为了个人出路,也应当早日回去……”

夏培肃和杨立铭被打动了。1951年,他们放弃了国外更好的工作待遇,登上了回国的轮船。就在夏培肃离开英国后,她收到通知,英国电机工程学会邀请她去做报告。后来,她的导师代替她去宣读了论文,专家们评价,她的论文“做出了独特贡献,是最重要的实践进步”。

“中国计算机之母”

回国后,夏培肃被安排到清华大学电机系工作。同事中,有研究电讯网络的闵乃大教授,也有年轻的清华毕业生王传英。在办公室里,他们翻译资料,研究项目,每天都热情洋溢。

1952年夏,有感于美国正开展电子管计算机的研究,时任中国科学院数学研究所所长的华罗庚提倡并牵头,与闵乃大、夏培肃和王传英等在中国科学院数学所内,组建了中国第一个电子计算机科研小组。在美国时,华罗庚曾经参观“计算机之父”冯·诺伊曼的工作室,那时他就萌生了研制中国自己的计算机的想法。

那个秋夜,当夏培肃和闵乃大、王传英一起走进华罗庚的住所时,她的人生翻开了全新的一页。后来,夏培肃说:“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在1952年秋天的一个晚上,当我第一次谒见华罗庚教授时。”

就这样,中国最早研究计算机的三人小组成立了。然而,对于这个新生事物,他们一无所知。为了弄清计算机的原理,夏培肃每天泡在图书馆里查阅英文期刊,资料要靠手抄,各种器材需要亲自去买,有些设备甚至要到旧货市场去收集,真可谓白手起家。半年后,由闵乃大执笔的关于计算机研究的设想和规划,交到了华罗庚手上。

美好的蓝图催人奋进,不断有年轻人加入进来。计算机小组的队伍壮大了,所有人都对他们寄予厚望。当苏联研制的计算机在北京展出时,时任中国科学院近代物理研究所所长钱三强亲自来鼓励他们:“一定要掌握它们!”

在北京西郊中关村内的一幢新建大楼里,夏培肃带领年轻人找资料,做实验,很快就掌握了苏联计算机的工作原理,逻辑电路、运算器等也相继试验成功。在研究的同时,她开始编写《电子计算机原理》讲义,为培养人才做准备。

不久,好消息传来。一次会议上,钱三强告诉夏培肃:“电子计算机引起了中央的重视,已经被列入科技发展远景规划。”

夏培肃将年幼的孩子托付给保姆,忘我地投入工作。1956年,第一届计算机原理讲习班开班,夏培肃担任主讲;同年底,夏培肃赴苏联考察,重点参观了苏联科学院精密机械与计算技术研究所、计算中心和莫斯科CAM计算机工厂,归来后,她将相关俄语文献翻译成中文,并带领团队成功仿制出苏联M-3机的103计算机。

仿制后便是创新。1958年,夏培肃开始负责研制我国第一台小型通用电子数字计算机——107计算机。彼时,王传英已被选派去学原子能,闵乃大也因种种原因定居德国,起初的三人小组只剩下她一人。而那时,中苏关系开始恶化,1962年苏联撤回了全部援助,中国计算机研制是否会就此停步,全世界都在观望。

“中国人有能力、有志气设计和研制自己的计算机!”夏培肃挑起了这副重担,从总体设计、图纸设计到调试方案,她全部独立完成。

仅一年后,107计算机便横空出世,落户在位于玉泉路的中国科学技术大学。做技术鉴定时,“107”运行稳定,连续无差错工作时间远超冯·诺伊曼设计的计算机,更是仿苏联的103计算机不可企及的。英国广播公司特意发文盛赞:“这是中国迈向计算机技术自立的第一步。”

此外,搭建计算机人才梯队这一烦琐且艰巨的工作也由夏培肃承担。令她欣慰的是,四届讲习班的举办为我国的计算机事业培养出七百多人,后来,这些学员大多成为计算机界的领军人物。夏培肃所在的计算技术研究所,也因此被称为“计算技术人才培养的摇篮”。

“107”研制成功后,夏培肃又马不停蹄地投入中国科学技术大学计算机专业的学科建设中。在讲习班讲义的基础上,她主编了我国第一套系统、完整的《电子计算机原理》。因许多专业名词都是英文和俄文的,在翻译过程中,她反复斟酌,“存储器”“磁心”等概念,都由她首次翻译并沿用至今。

然而,1962年,噩耗传来。因保姆疏忽,夏培肃七岁的大儿子在外玩耍时,失足滑入粪坑,不幸夭折。夏培肃将巨大的悲痛埋在心底,继续奔波在玉泉路与中关村之间。当时,两地都十分荒凉,交通不便,有时加班太晚,她就在办公室里支床休息。

十年殚精竭虑,中国计算机科学从一穷二白到蓬勃发展,夏培肃成为名副其实的“中国计算机之母”。那些和华罗庚教授共事、和青年人一起奋发工作的日日夜夜,是她人生中最难忘、最美好的时光。后来,有位美国教授这样评价夏培肃:“我从未见过那个时代的其他女性,能够像她一样,具有如此重要的地位,并在自己的领域中担任核心的领导角色。”

1968年,计算技术研究所受命为我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”研制717计算机,周恩来总理指示,必须做到“万无一失”。夏培肃被安排参与研制,考虑到计算机需要长途跋涉运到基地,为了保证插件的稳定可靠,她巧妙地设计了一个插件测试设备。果然,计算机在基地调试时出现故障,关键时刻,插件测试设备派上了用场。当《东方红》乐曲环绕太空、响彻全球时,夏培肃激动不已。

风雨如晦的日子里,夏培肃被关过牛棚,打扫过厕所,在江西农村种过地,放过牛。面对冲击,她始终坦然、豁达。唯一令她心痛的是,她保存在档案馆的图纸、资料等都在那些年中被付之一炬,荡然无存。

培兰植桂,甘为人梯

1978年,科学的春天终于到来,夏培肃再次迎来施展才华的机会。她主持创办了《计算机学报》和《计算机科学技术学报》,后者更是我国计算机领域的第一份英文学术期刊。此外,夏培肃为石油勘探部门成功研制出高速阵列处理机,运算速度远高于美国同类产品的同时,成本却很低,在国际上引起巨大关注,英、美等国纷纷邀请她参加学术会议。

科研需要人才。研究生制度恢复后,夏培肃立刻着手培养学生。有位叫林琦的学生,考取研究生后又通过了留学生考试,夏培肃为他选定了曼彻斯特大学,并亲自写了推荐信。鉴于林琦经历过教育断层,高中课程是靠自学完成的,英文和专业基础也不过硬,出国前,夏培肃专门为他补习功课,帮他找单位实习,让他提前适应英国的学习环境。

四年后,林琦学成回国,加入夏培肃的课题组,负责高速流水线计算机的研制。不久,科研项目结出硕果,林琦获得首届中国青年科技奖,他的成长被人们称为“林琦速度”。

像华罗庚之于夏培肃一样,对学生李国杰来说,夏培肃也是改变他命运的人生导师。

1981年,夏培肃了解到美国普渡大学有一个奖学金名额,于是打算推荐李国杰去攻读博士。当时,李国杰考虑到自己年龄已经不小了,并没有出国深造的打算。他对夏培肃说:“要是两年左右就去,要是四年就不去了。”夏培肃语重心长地劝他:“这是一个难得的好机会,你还讲条件?”

李国杰被说服了。在美国学习期间,他发表了多篇学术论文,其成果在国际上被广泛应用。获得博士学位后,李国杰留美工作。一年后,在夏培肃的召唤下,他回到了中国科学院计算技术研究所。后来,李国杰承担起国家“863计划”研究任务,负责研制一系列“曙光”计算机,并当选为中国工程院院士。每每说起夏培肃为他创造的机会,李国杰满是感激。而夏培肃带领“洋博士”们研制高性能并行计算机,也是成果迭出。

“我自己即使不能达到世界最高顶峰,可是我希望我的学生能够。我给他们做人梯,我给他们铺路,让他们踩着我过去。”这句话,夏培肃身体力行。1993年,胡伟武幸运地成为夏培肃的学生。读博期间,夏培肃经常对他说:“一篇博士论文,一定要有明显的创新,要有自己的思想和理论,否则,即使有很大的工作量,可以算若干篇硕士论文,也算不了一篇博士论文。”

按照老师的指导,胡伟武紧跟国际学术前沿,阅读了大量文献,终于完成了一篇自认为还不错的论文。然而,论文真正符合夏培肃的要求,却是八个月后。其间,胡伟武修改了二十多稿,即使是非常小的细节,夏培肃也不放过。后来,胡伟武凭借这篇论文获得了“中国科学院院长特别奖”,该论文则入选“首届全国百篇优秀博士学位论文”。

年事渐高后,夏培肃逐渐淡出科研一线,但她依然“一天到晚想的都是计算机”。她深知:“给别人当梯子,自己也要不断长高,不够高的梯子没人愿意爬。”2000年,量子计算成为研究热点,可研究量子计算的主要是物理学家,计算机专业的科研人员难以深入地理解这一领域。利用丈夫杨立铭是物理学家这一得天独厚的条件,在杨立铭的指导下,夏培肃撰写完成了《量子计算》一文。而早在1991年,他们已双双当选为中国科学院院士。夫妻二人科海携手,谱写了一段佳话。

除了学术研究的严谨与创新外,从夏培肃身上,胡伟武学到更多的是家国情怀。当时,计算技术研究所收入很低,胡伟武的同学不是出国,就是去外企工作。就在胡伟武犹豫要不要跳槽时,夏培肃对他说:“不能只考虑一时的工资高低,要立志于为我国计算机早日赶超世界先进水平做贡献!”

那时,已近八旬高龄的夏培肃还在为发展超大规模集成电路奔走,“如果只靠购买外国的芯片来做计算机,我国将永远受制于人”。在老师精神的鼓舞下,胡伟武甘坐冷板凳,组建起“龙芯”课题组,誓言“做不出CPU(中央处理器),提头来见”。

2002年8月,我国第一款拥有完全自主知识产权的通用CPU“龙芯1号”诞生,从此,中国计算机结束了“无芯”的历史。作为首席设计师,胡伟武将芯片命名为“夏50”,以此致敬夏培肃从事计算机事业五十年,他常常在各种场合提到恩师:“夏先生是我的人生领路人。”

让中国计算机赶超世界先进水平,是夏培肃最大的愿望。晚年时,她一直关注着龙芯的发展,经常搜集资料,用邮件发给胡伟武。她对胡伟武说:“我们这代人没搞好,你要搞得比我好。”令夏培肃欣慰的是,接力棒已代代相传,她培养出的数十名硕士生、博士生,其中很多人都有了自己的学生。有人评价说:“夏培肃为计算机事业培养学生的影响,已远远超过了研制‘107机。”

2014年,夏培肃走完了优雅而又奋进的一生。同年,中国计算机学会设立“夏培肃奖”,鼓励在计算机领域做出杰出贡献的女性科研工作者。2023年,在夏培肃百年诞辰之际,中国科学技术大学为她竖立了一座雕像,以纪念她培兰植桂数十年的贡献。

“中关留倩影,计算记芳魂”,她点燃的明灯,将长久不熄。

猜你喜欢

计算机
计算机操作系统
穿裙子的“计算机”
基于LabVIEW的计算机联锁仿真系统
基于计算机自然语言处理的机器翻译技术应用与简介
计算机多媒体技术应用初探
信息系统审计中计算机审计的应用
计算机应用软件开发技术的几点探讨
计算机网络安全
iLOCK型计算机联锁开发中的需求开发管理
计算机联锁系统配置软件设计与实现