中国计算机之母:夏培肃

2019-07-15 12:12:18

  很少会有人将计算机专家和女性联系在一起。

  然而在中国,有这样一位“计算机之母”:

  她是我国计算机事业奠基人之一,

  参加了我国第一个计算技术研究所的筹建,

  成功研制我国第一台自行设计的通用电子数字计算机,

  为我国计算技术的起步和发展作出了重要贡献。

  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,父亲夏鸿儒曾在江津县办学和办实业,母亲黄孝永师范学校毕业,曾任江津女子小学校长、江津女子中学教员等。父母十分重视对她的教育投入,在她考上高中前,她的大部分知识都是在家里学习的。

  夏培肃从小就展露了她的数学天赋。1937年夏,14岁的夏培肃考上了私立南渝中学的高中,她的数学成绩在全班一直保持第一名。1939年,夏培肃转到位于江津县的国立第九中学学习,身边大多是流亡学生,生活非常艰苦。艰苦的生活和抗日战争时日本人的暴行让她下定决心学工科,以求工业救国。

  1941年夏培肃(前排右二)和大学同学合影。

  资料图

  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(1949年更名为南京大学)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。

  1946年在交通大学留影。资料图

  1945年10月,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。

  1948年冬,夏培肃在英国爱丁堡大学读研究生期间留影。资料图

  两年后,通过留学考试,夏培肃成为英国爱丁堡大学电机系的博士研究生,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。

  夏培肃

  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。回国后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教授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,刚回国不久、年仅29岁的夏培肃被选中。

  华罗庚正在玉泉路上课的这间教室后来改造成107机房。资料图

  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——我第一次谒见华罗庚教授时。”正是这个转折点,使她走上了开拓中国计算技术之路,与中国计算机事业结下了难解的情缘,她也成为我国计算技术的主要开拓者。

  1953年年初,我国第一个计算机科研小组成立,小组只有3个人:闵乃大、夏培肃、王传英。当时,国内没有一本叙述电子计算机原理的书,计算机方面的资料奇缺。夏培肃和同行们克服重重困难,一边从图书馆的英文期刊中查找计算机方面的文章,一边还托国外的同学帮助找相关的资料。在他们掌握了计算机的原理后,开始对计算机所需的基本逻辑电路进行实验,初步拟定了中国发展电子计算机的技术路线和轮廓设想。

  数学系师生在装配和试运行快速数字电子计算机。资料图

  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。

  不仅如此,1956年3月,夏培肃创办了一个计算机原理讲习班,讲授电子计算机的基本原理。这个讲习班,被认为是中国计算机界的第一个计算机原理讲习班。

  1956年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。

  当时国内的大学还没有计算机专业的毕业生,计算所的训练班在全国来说是开创性的,这些人才后来大部分成了各行各业在计算机方面的领军人物。夏培肃为中国计算机事业奠定了坚实的人才基础,不愧为中国计算机事业的奠基人之一。

  1955年夏,物理所144位原子能、电子学和计算机科学家、科技人员在大楼南侧合影,之后绝大多数人便隐身从事两弹一星工程开发工作。1956年,电子所筹备人员和计算机组全部撤出单独建所。

  科学家合影(上图中段),二排左起:黄武汉、夏培肃、彭桓武、赵忠尧、王淦昌、钱三强、李毅、杨承宗、何泽慧、陈芳允、杨澄中;右段,二排左一范新弼;右一,吴几康。

  由于院所调整以及人员变动,到了1958年,最早的3人小组中,只有夏培肃一人坚持下来。1960年,我国第一台自行设计的通用电子数字计算机——107计算机设计试制成功。107计算机(校内设备代号KD-1)是一台小型的串联通用电子管数字计算机,是新中国第一台自主设计的计算机,安装在位于北京玉泉路的中国科学技术大学。

  107计算机在运行算题

  107(KD-1)计算机在科大安装调试

  夏培肃在玉泉路校区与中国科大参加107机研制的部分教师合影。资料图

  在50年代中国有限的科研条件下,107计算机的诞生一直被视为一个传奇,标志着中国的计算机从模仿到自主设计的跨越!

  在这之后,夏培肃一直研究如何提高计算机的运算速度,探索实现高性能计算机的技术,并负责研制成功多台高性能计算机。其中她成功研制高速阵列处理机150-AP,运算速度达到了1400万次/秒,在国际上受到了巨大关注,为我国石油勘探作出了重大贡献。

  夏培肃正在指导58级首届计算机专业的学生邵祖英和杨贡华做实验.资料图

  从20世纪90年代开始,夏培肃多次以书面的形式向领导部门建议中国应开展高性能处理器芯片的设计,建议国家大力支持通用CPU芯片及其产业的发展,否则,中国在高性能计算技术领域将永远受制于人。

  2001年3月,夏培肃的学生胡伟武主动请缨组建CPU设计队伍。资料图

  夏培肃一生取得了丰硕的科研成果。除了科研和教学,夏培肃还创办了中国计算机领域极具影响力的《计算机学报》和对国外发行的《Journal of Computer Science and Technology》,并担任主编。她和许孔时等合作,主持编写《英汉计算机辞典》;担任《计算机科学技术百科全书》副主编等。

  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。

  1985年,夏培肃(前排左四)在英国获赫里奥-瓦特大学获得名誉科学博士学位。

  图为1985年英国瓦特大学授予夏培肃的荣誉博士证书。

  夏培肃1985年获英国赫里奥-瓦特大学名誉科学博士学位。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。为了纪念她从事计算机事业50周年,首款龙芯处理器芯片被命名为“夏50”。她一生强调自主创新在科研工作中的重要性,坚持做中国自己的计算机。

  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。2014年8月27日,91岁的夏培肃与世长辞。人生虽已落幕,但她在中国计算机科技发展史上留下的印迹却依然灿烂夺目。

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