诵读科学经典 弘扬科学精神——“恬淡人生”夏培肃

仙仙

“诵读科学经典，弘扬科学精神”——大家好，我是来自中国科学院计算技术研究所高通量计算机研究中心党支部的欧焱。今天，我想要和大家分享文章是祁威先生的《“恬淡人生”夏培肃》，发表于《中国科学报》2015年4月17日第三版。


夏培肃，电子计算机专家，中国科学院院士，中国计算机事业的奠基人之一，被誉为“中国计算机之母”。夏培肃在20世纪50年代设计试制成功中国第一台自行设计的通用电子数字计算机。这篇文章以第三人称的视角，回顾了夏培肃先生的一生，对如今中国计算机事业的发展和中国计算机领域人才的培养有着重要的借鉴意义。


文章节选：


年少有为，立志工业救国。夏培肃1923年生于重庆市一个教育世家，祖父夏风薰从事教育工作40年，推动了江津县的文风，父亲夏鸿儒曾在江津县办学和办实业，母亲黄孝永曾任江津女子小学校长，他们用一套独特的方法教育夏培肃和她的姐妹。


夏培肃从两三岁开始接触古典诗词，四岁起上了四年半小学，此后一直到考上私立南渝中学的高中前，她的大部分知识都是在家里面学习的。母亲为她精心安排课程，挑选老师，遴选课外读物，使得她从小就博览群书，了解了历代仁人志士的精神风貌，认识到中华文化的博大精深，无形中培养了她的爱国主义情怀。


夏培肃从小就展露了她的数学天赋。她的家庭数学教师认为数学教育有重复之处，就把当时初、高中的数学知识融合在一起，夏培肃仅用了一年半的时间，就把代数、平面几何、立体几何和三角都学完了，还做了《欧氏几何》《范氏大代数》中的不少题目，其中一些难题连她的老师都做不出来，这大大提升了夏培肃的思维逻辑性，并且激发了她对数学的浓厚兴趣。


抗日战争期间，日本人在中国的暴行肆无忌惮，正在求学的夏培肃目睹民不聊生的动荡局势，心中无比愤慨。由于她在南开中学和国立九中的理科成绩优异，便下定决心报考工科院校，长大后投身工业，实现工业救国。


1940年，夏培肃高中毕业，考入当时赫赫有名的重庆国立中央大学电机系。电机系的课程繁重，教科书都是英文的，教师用中文夹英文讲课，学生必须用英文写实验报告。夏培肃在这里发现了自己的特长和兴趣所在，她最喜欢的课程是交流电路，特别是对电路瞬变过程的分析，她的毕业论文就是关于电机工作过程的分析和测试。


1945年，夏培肃从中央大学毕业，经推荐，免试进入交通大学重庆分校电信研究所攻读研究生。这期间，夏培肃系统地学习了电机方面的全部课程，并一直保持着数学成绩的优异。同年春天，在夏培肃22岁的时候，她遇到了生命中的另一半——中央大学校友杨立铭。研究生毕业后，夏培肃赴英国爱丁堡大学电机系攻读博士学位，与先前在英国读书的杨立铭于1950年结为伉俪。杨立铭后来成为我国著名理论物理学家，他和夏培肃兴趣相近，知识相通，学业、科研和生活的完美结合成就了他们相知相爱的一生。


幸遇华罗庚，成就命运转折点。夏培肃在爱丁堡大学主要研究电路理论、自动控制和非线性常微分方程及其应用，1950年获哲学博士学位，1951年成为博士后。在英国的学习为后来她从事计算机电路研究和设计工作奠定了坚实的基础。


在英期间，身处异国他乡的夏培肃既感受到了英国良好的学术风气，也感受到了中国人受到的歧视：多少年的闭关锁国让英国普通民众以为中国还是男人抽鸦片、女人裹小脚，穷得没钱点灯……


当时，夏培肃夫妇在科学研究上已取得了多项重要成果，但他们开始考虑回国的事情了。1951年10月，夏培肃夫妇应清华大学校务委员会副主任周培源的邀请回国。满怀建设新中国的热情，他们登上了回国的远洋客轮。夏培肃被安排在清华大学电机系电讯网络研究室任助理研究员、副研究员。


1952年，中国科学院数学研究所所长华罗庚提出要在中国研制电子计算机，他在清华大学电机系物色了三位电信和电子学方面的科技人员，夏培肃被选中。夏培肃曾说：“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。”正是这个转折点，使她成为我国计算技术的主要开拓者。


填空白，培养我国首批计算机人才。夏培肃开始研究电子计算机时，计算机方面的资料奇缺，她克服重重困难，一方面从图书馆的英文期刊中查找关于计算机的文章，另外还托国外的同学帮助寻找相关的资料。


在逐渐弄明白电子计算机的原理后，为了让更多人知道计算机，夏培肃于1955年开始着手编写讲义。当时计算机的一些基本术语和名词都是英文的，她在编写计算机原理讲义时，反复推敲，将英文专业术语意译为中文。这些讲义在全国一直沿用至今。


从1956年3月开始，夏培肃举办了一个计算机原理讲习班，有数十人听讲。除了近代物理研究所的计算机小组和数学研究所的计算数学小组人员外，还有北京大学、清华大学的一些教师和其他单位的有关人员。讲习班讲授电子计算机的基本原理，包括二进制、布尔代数、逻辑电路、四则运算的算法、计算机各个部件的工作原理等，这被认为是中国计算机界的第一个计算机原理讲习班。夏培肃的讲课条理清楚、深入浅出，深受大家的欢迎。


同年4月，夏培肃参加了《1956到1967年科学发展远景计划》的筹备。6月，她调入新成立的中国科学院计算技术研究所筹备处，此后一直在这里工作。


处在创建阶段的计算所的首要任务之一是培养我国计算技术的专业人才，因此除了派考察团、实习队和留学生去苏联考察、实习和学习外，计算所组织在国内举办了面向全国的计算数学训练班和计算机训练班，以培养更多的人才。夏培肃被安排专职负责计算机训练班的教学工作。


从1956年到1962年，计算所和清华大学、中国科学技术大学等高等学校合作举办了4届计算机训练班，夏培肃主讲《电子数字计算机原理》课程。她花费了很多时间和精力重新编写了《电子计算机原理》讲义，这是我国在计算机原理方面的第一套系统完整、理论联系实际、通俗易懂的原创性自编教材。四期训练班为全国各行各业，包括高等学校、研究所、国防和工业等部门培养了700多名计算机方面的专业人才。


从无到有，主持研制中国第一台计算机。夏培肃在近代物理研究所工作期间，对串行计算机的运算器所执行的四则运算的算法进行了比较深入的研究，初步完成运算器和控制器的逻辑设计，并完成一些基本电路实验。1958年，计算所提出要研制一台小型计算机，交由夏培肃负责，该计算机被命名为107计算机。


夏培肃负责107计算机的总体设计、逻辑设计、工程设计和可靠性设计。107机是一台小型的串行通用电子管数字计算机，采用冯·诺伊曼体系结构，二进制，定点，字长32位，补码。磁心存储器容量为1024字节。机器可执行16种操作：即接收、发送、接收反码、逻辑加、逻辑乘、移位、加法、溢出不停机的加法、减法、乘法、除法、无条件转移、条件转移、非零转移、打印、停机。机器主频为62.5千赫。这是我国第一台自行设计的通用电子数字计算机。该计算机工作很稳定，1960年4月机器考试时，连续无故障工作时间为20小时30分钟。平时机器可以像一台电子仪器那样随时开机和关机，这是当时其他电子管计算机无法做到的。


夏培肃根据研究生的能力和兴趣，引导他们从事科研工作。她不但对研究生在业务方面严格要求，更重要的是以身作则，要求研究生有良好的科学道德。她的研究生经常在国际会议和期刊上发表论文，但她从来不允许学生在文章上随便署她的名字，即便她帮助修改了很多次。如果没有做实质性的工作，她也不把名字加在上面，这种实事求是的精神对学生的影响很大。


在夏培肃的精心指导和热情帮助下，她学生中的不少人都取得了令人瞩目的成绩：李国杰院士领导的曙光系列高性能计算机的研制为打破国外垄断、促进我国高端计算机产业发展作出了重要贡献；胡伟武领导的龙芯团队曾经研制出中国第一枚高性能CPU芯片，“龙芯”芯片系列为提升我国信息产业的核心技术，保护国家的信息安全作出了重要贡献。这些成绩都是对夏培肃一直倡导自主创新、掌握中国自己核心技术命脉的最好回报。


2000年前后，年事已高的夏培肃没有再去牵头申请新的科研项目，逐步淡出了计算机科学技术的第一线科研工作。不过，精力依然充沛的她对计算技术的发展还是一如既往地投入了关注。当时量子计算机比较热门，但主要是物理学家在研究，计算机专业的科研人员难以深入理解。为了破解量子计算机的谜团，需要从计算机专业科研人员的角度重新观察和审视量子计算机，夏培肃在爱人杨立铭的指导下，花了大约一年时间，阅读了100多篇有关论文，学习了量子力学的基本概念，最终撰写了一篇综述性文章“量子计算”。该文发表后，在国内计算机界产生了很好的反响，并被广泛引用。


朴素的生活，朴素的心灵，夏培肃一生淡泊名利，为人低调，除了专注于科研，就是教书育人，传播计算机科学，凡是和她接触过的同行，都对她敬佩有加。1991年，夏培肃当选为中国科学院学部委员（院士），是由和她素昧平生的王大珩院士和师昌绪院士主动推荐，他们的依据是她的学术成就与贡献。


2014年8月27日，91岁的夏培肃不幸与世长辞，这位坚信“不义而富且贵，于我如浮云”的老人走完了她的人生之路。人生虽已落幕，但她在中国计算机科技发展史上留下的深深印记却灿烂夺目。


作为老一辈科学家的杰出代表，夏培肃身上默默奉献、自强不息的科学精神必将永恒。


通过阅读这篇文章，我们了解到简评：夏培肃作为我国计算机研究的先驱和我国计算机事业的重要奠基人之一，1958年主持研制中国第一台通用电子数字计算机（107机）。1991年当选为中国科学院学部委员（院士），2011年获首届中国计算机学会CCF终身成就奖。夏先生为我国的计算机研制事业作出了重大的贡献。当年从国外留学归来，在遭到美国等资本主义国家封锁，苏联撤回援助的大背景下，如何培养出一代代我国计算机的优秀人才；当时的计算机研发面临着哪些困难及挑战；过去的计算机芯片研发历程对今天我国自主研发芯片半导体技术有哪些方面的启示；夏先生平时的为人处世，做事态度；所有这些，均能在这篇文章中找到答案。


（朗诵文摘编自《“恬淡人生”夏培肃》，原文作者：祁威，朗诵人：欧焱）