回忆我国第一个电子计算机科研小组

夏 培 肃

我国第一个电子计算机科研小组的诞生

1945年,美国宾夕法尼亚大学研制成功了世界上第一台电子计算机ENIAC。这台电子计算机于1946年2月宣布后,在国际科技界曾经轰动一时,这不仅仅是因为ENIAC使用了18000多支电子管,是当时世界上最大的电子机器,更重要的是： ENIAC的研制成功使一个崭新的、非常有希望的科技领域展现在人们面前。实际上,在ENIAC的研制过程中,科学家们已经发现了ENIAC的不足之处和值得改进的地方。于是,以冯·诺依曼(John von Neumann)为代表的一些科学家在ENIAC的研制工作尚未完成时,就已着手设计新型的电子计算机--存储程序通用电子计算机。在四十年代中期和后期,我国有不少科学家和留学生在国外工作和学习,其中一部分人对电子计算机也产生了兴趣,著名数学家华罗庚教授就是其中之一。华罗庚那时在美国,与冯·诺依曼和哥尔德斯坦(H·H·Goldstine)等相熟,他们经常在一起交谈有关学术问题。华罗庚教授于1950年回国后,1951年组建中国科学院数学研究所,并担任所长。1952年,数学研究所迁至清华大学南校门内的一幢新建的两层楼房里。新筹建的数学研究所除了开展纯粹数学、应用数学、力学、理论物理等研究外,华罗庚所长还念念不忘要开展电子计算机的工作。

1952年夏天,全国高等院校调整。在成立一些新的院校的同时,一些旧的院校合并,还有一部分机构撤销。当时,清华大学电机系电讯网络研究室也属于撤销之列,这个电讯网络研究室是在解放后由清华大学和邮电部科学研究所合办的。该研究室的研究人员是清华大学电机系的,经费由邮电部电信科学研究所提供。这个研究室在1952年有六个人,其中科研人员三人,辅助人员三人。研究室主任是清华大学电机系闵乃大教授。他是电讯网络专家,是在抗日战争胜利后从德国回来的。另外两个科技人员是王传英和我。王传英是清华大学电机系1950年的毕业生,他当时是闵乃大的助手;我是1951年从英国回来的留学生。电信网络研究室决定撤销后,我本来打算留在清华大学电机系讲课。可是有一天,闵乃大告诉我:华罗庚想物色一些人到数学研究所去研究电子计算机。他和华罗庚相识,因此华罗庚希望他去数学研究所。闵乃大在电讯网络方面的造诣相当深,正在着手写这方面的专著,他愿意去数学研究所继续研究电讯网络,但对于是否要改行去研究电子计算机,颇为犹豫。我当时比较年轻,1950年刚从英国爱丁堡大学获得博士学位,以后到底从事哪方面的工作,还不是完全肯定。我在英国时,已粗略看过一些电子计算机的资料,知道是一个很有希望的学科。当我知道我们国家也将开展这方面的研究工作时,十分高兴,所以,我马上表示愿意去数学研究所从事电子计算机的工作。闵乃大经过认真的考虑,再加上我的劝说,也同意搞电子计算机了。但他表示只能用部分时间研究电子计算机,因为他写电讯网络专著的计划不能改变,王传英知道这件事情后,也表示愿意参加电子计算机的工作。

在我们商定以后,闵乃大去给华罗庚回话,并约定去和他见面。在1952年秋天的一个晚上,我们三人到他家去了一趟。他的住宅也座落在清华园内,在数学研究所附近,是专门为他修建的一所平房。当我们走进这所住宅的宽敞的客厅后,华罗庚所长热情地接待了我们。大家坐定以后,他对我们谈了打算在数学研究所开展电子计算机的研究的意图,他又了解了一下王传英和我的学历和工作情况。我们也向他表示愿意搞电子计算机。就这样,没有谈多久,开展电子计算机工作的事情就算定下来了。我们回去后,立即着手搜集和阅读电子计算机的资料。由于电讯网络研究室的经费可以维持到1952年年底,虽然我们的工作已经转向电子计算机,而我们没有马上到数学研究所去。1953年1月3日,我们三人到数学研究所上班。
这就是我国最早从事电子计算机的三人小组,由闵乃大任组长。闵乃大于1958年去德国定居,王传英于1955年去苏联学习时改行了,当年的三人小组,现在只剩我一人了。

计算机小组从1952年秋到1953年底的工作和活动情况

我们在1952年决定研究电子计算机后,首先是开展调查研究。当时,有关电子计算机的资料不多,我们甚至找不到一本系统地完整地介绍电子计算机原理的书,只能就近从清华大学电机系图书馆的英文期刊中查找计算机方面的文章。那时,条件很差,当我们找到一些认为有参考价值的文章，需要人手一份时,不能复制,因为没有复制设备；也不能打字,因为没有英文打字员。我们主要靠自己一个字一个字地抄录。我们除了钻研电子计算机的资料外,还钻研电子管脉冲电路的资料。

我们到数学研究所以后,我们的办公室安排在数学研究所的二层楼上,闵乃大一人一间办公室,王传英和我合用一间。另外,数学研究所的楼外还修建了一些平房,拨了两间给我们做实验室。

我们三人在工作上略有分工,闵乃大照顾全面,并重点钻研计算方法和布尔逻辑。我的工作偏重在计算机的逻辑设计方面,并搜集资料,除了在国内搜集外,我还托在美国和英国的一些老同学替我们买计算机方面的书籍。王传英偏重在脉冲电路实验和实验室建设方面。当时,数学研究所是第一次建立实验室,所内没有专门的器材人员,我们所需的器材都靠自己想办法。所以,王传英经常背着小包到城里去购买无线电元件、电表、电线、工具等。有时,我也出去联系购买器材,包括购买示波器等。

在相当困难的情况下,我们分析消化电子计算机的资料,还做了一些简单的电路试验。经过半年的调查研究和准备工作以后,我们逐步形成了研制我们的电子管计算机的技术路线。为了节省器材,我们准备设计串行的电子计算机,并使用示波管存储器。我们三人经过多次讨论,在1953年3月,由闵乃大执笔,写出了一个开展电子计算机研究的初步设想和规划,上交给数学研究所的领导。

1953年春,吴几康从丹麦回国,回国前他在哥本哈根的一家无线电工厂工作。由于我们的工作很需要增加人,当我们知道有学无线电的人回国的消息后,我到吴几康住的招待所去看望他,并了解到他在示波器的宽带放大器方面工作过。我回到数学研究所以后,汇报了吴几康的情况,并提出我们搞示波管存储器很需要象他这样的人。经过努力向各方面争取,1953年4月,吴几康到数学研究所报到,他有相当丰富的实际经验,动手能力强。他来了以后,大大加强了我们的实 验室的筹建工作和实验工作。

1953年10月,王庭梁分配到我们组工作,他是武汉大学电讯系的应届毕业生,他来了以后,除了学习有关资料外,主要是参加实验室的工作,包括制作直流稳压电源等。

1953年冬,闵乃大应天津南开大学的邀请,去做了一次关于四则运算的误差分析的学术报告,我们四人(即吴几康,王传英,王庭梁和我)随同前往。报告以后,我们和南开大学的部分有关教师进行了座谈。

这就是我们计算机小组在1952年秋到1953年底的主要情况。在这段时间内,成立了电子计算机科研小组,人员从开始时的三人增加到五人。我们分析消化了电子计算机的资料,做了一些基本电路试验,并初步拟定了研制电子计算机的技术线路和发展电子计算机的轮廓设想。

计算机小组从1954年初到1956年8月的工作和活动情况

我们计算机小组在数学研究所虽然受到所领导的重视和支持,但是在数学研究所开展电子线路试验工作的条件实在太困难了。实际上,这个问题不仅在数学研究所存在,中国科学院的其他有关单位也在不同程度上存在着同样的问题。为了使为数不多的电子方面的人员集中,经费集中到仪器设备上,中国科学院的领导于1953年冬决定将全院的电子学方面的人员暂时集中在近代物理研究所。电子计算机小组除了闵乃大继续留在数学研究所研究计算数学外,其余4人全部调到近代物理研究所。我们于1954年1月3日到近代物理研究所上班。当时,近代物理研究所所长是著名的原子核物理学家钱三强教授。近代物理研究所的科研工作按专业内容分成五个大组,电子学是第五大组,由陈芳允担任大组长。电子计算机组是第五大组中的一个小组,代号为五三组。闵乃大虽然没有去近代物理研究所,但我们还希望他兼任五三组组长,他勉强答应了。可是去我们组的次数不很多,后来就不去了,以后由我主持这个组的工作。

我们去近代物理研究所时,安建勋调到我们组工作,他是1953年湖南大学的毕业生,这样,我们组又多了一个成员。

近代物理研究所当时在北京西郊中关村的一幢刚修建好的六层大楼内,它是中关村最早的一幢大楼。我们五三组在大楼的第四层分到了两个相邻的大房间,作为试验室兼办公室。吴几康、王传英和王庭梁在一个房间,安建勋和我在另一个房间。

近代物理研究所的实验工作条件比数学研究所好一些,研究所有专门的器材部门和实验工厂,电子学方面的图书资料也较多。我们去了不久,就领到了一些包括示波器在内的器材,因此实验工作开展比较顺利。后来,近代物理研究所从民主德国进口了一批示波器,吴几康参加验收。这些示波器本来只能用来观测正弦波,吴几康把它们改进成为可以观测脉冲,因而获得了近代物理研究所的科技成果三等奖100元。

我们在近代物理研究所的科技工作是以前在数学研究所工作的继续和发展,主要分为两部分：一部分是电子计算机的示波管存储器的研制,由吴几康负责;另一部分是进一步系统地分析消化电子计算机的文献资料,并开展运算器的研制,这一部分由我负责。我们打算在两部分的研究工作完成后,将它们连接起来,成为一个能够自动进行计算的计算机。

1954年2月,我们计算机小组增加了一名见习员李春华。他承担了组里的杂务和实验室的辅助性工作,包括抄写、描图、焊接、简单的金工和钳工等。

1954年3月,我们小组接纳了三名进修人员,他们是郑筠、刘锡刚和曹履冰。他们都是大学毕业生,并已有一定的工作经验。他们来了以后,一方面学习,一方面参加实验室工作。开始时,曹履冰参加示波管存储器的工作,刘锡刚参加运算器电路工作。后来,为了加强示波管存储器的研制,他们三人都参加了存储器的工作。郑筠和刘锡刚于1955年3月回原单位,曹履冰一直到1956年7月才回去。

为了更好地开展电子管脉冲电路的工作,从1954年上半年开始,吴几康、王传英、安建勋和我参加了苏联A.A.萨宁编著的"研究辐射的电子学方法"一书的翻译。该项翻译工作由近代物理研究所五二组组长忻贤杰主持,我们只翻译了其中的有关脉冲电路的部分,该书的中译本于1958年由科学出版社出版。

1954年6月,近代物理研究所决定让王传英去苏联学习电子计算机。去苏联以前要先在俄专学习俄文,王传英于1955年在俄专毕业后准备出国时,国家决定那一年的一部分留苏学生去苏联学习原子能,王传英被选去学原子能,所以他就改行了。

1954年10月,我们组又增加了一名见习员刘金铭。他来了以后,在实验室做了一些辅助性工作。

1954年10月苏联经济及文化建设成就展览会在北京西郊苏联展览馆开幕。展览会展出了计算机:一种是解线性常微分方程组的电子积分机,另一种是解偏微分方程的计算机,还有一种分析计算机,它是一种卡片计算机系统,包括穿孔机、分类机、制表计算机、校验机等。在这三种计算机中,前两种是模拟计算机,后一种是数字计算机。这三种计算机展出后,钱三强所长很重视,亲自找我们说：一定要掌握它们。所以,我们花了相当多的时间去了解、熟悉和分析这三台计算机,并把王庭梁派去展览会担任这几台计算机在展出期间的讲解员。后来近代物理研究所五一组的方澄也去担任过讲解员。在我们掌握了这三台计算机以后,完成了三份技术报告,两台模拟机的报告是我写的,卡片数字计算机的报告是王庭梁、方澄和安建勋合写的。后来光明日报向我们约稿,希望在报纸上宣传一下这三台计算机,我们经过集体讨论,由郑筠执笔,写了一篇题为"漫谈计算机"的文章,于1954年11月8日在光明日报上发表。这篇文章本来打算以吴几康的名义发表,报纸发行以后,发现名字错了,作者的姓名成了"吴济康"。

为了发展我国的原子能技术,1955年秋,国家分配给近代物理研究所很多大学毕业生。钱三强所长在抓原子能技术的同时,对电子计算机的发展也很重视,分了6名学电的大学毕业生给我们小组,他们是:张玉生、梁吟藻、朱廷一、李龙、曹酉申和吴麟。同时,还为我们组增加了一间办公室。数学研究所的计算数学小组也分到了6名数学系毕业的大学生,他们是:王树林、徐国荣、石钟慈、崔蕴中、黄启晋和甄学礼。

近代物理研究所为了培训新参加工作的大学生,组织了一些人为他们讲授电子线路。吴几康参加了讲课,他讲的是脉冲技术中的单稳电路等,王庭梁担任他的辅导员。吴几康还在全所的学术报告会上讲了一次电子计算机的示波管存储器。

1955年11月14日,人民日报第三版发表了闵乃大写的一篇文章,题目是"一个新的科学部门一一自动快速电子计算机"。这篇文章发表后,引起了社会上的兴趣,一些新闻记者来采访,我们趁这个机会宣传了一次电子计算机。

1956年3月,苏联举行全苏计算机会议,我国派了一个代表团去参加,代表团的成员为闵乃大、胡世华、吴几康、张效祥、徐献瑜和林建祥。他们到苏联去了两个星期,除了参加会议外,还参观了苏联最先进的电子计算机БЭСМ并会见了苏联科学院精密机械与计算技术研究所所长列别捷夫(C·A·Лебедев)院士和计算中心主任道罗得尼钦（A·Дородницин）院士等著名人士。

从1956年3月开始,我们借用数学研究所的教室,举办了一个计算机原理讲习班。参加这个讲习班听讲的有二十余人,除了近代物理研究所计算机组和数学研究所计算数学组的人员外,还有北京大学的吴允曾、胡祖炽、张世龙等,清华大学的周寿宪,徐刍等,另外还有姚锡珊、曹履冰等。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。讲习班每星期讲一个上午,共讲了三个多月。讲习班由我主讲另外,周寿宪讲过两次磁心存储器,曹履冰讲过一次输入器和输出器。这个讲习班的讲课内容有成文的材料。

1956年4月,我们组又增加了一名见习员史福全。

到1956年4月,我们计算机小组已取得了一些科研成果。由吴几康负责的示波管存储器经过三年的努力,已经试验成功。可以在一个示波管的屏幕上存储32×32个二进制位。在表演它的存储功能时,曾显示过"电子计算机"等汉字,当时拍了一些所显示的照片。这项工作的技术总结报告由梁吟藻整理,并上交中国科学院。这是我国试验成功的第一台电子计算机部件。由我负责的运算器,三年多以来,已试验成功所需的基本电路,并对运算器所执行的四则运算的算法进行了比较深入的研究,还进行了运算器控制器的逻辑设计。这些设计后来用于我设计的107计算机中。107计算机于1960年开始运行,是我国第一台自行设计的通用电子计算机。

从1956年4月到6月,吴几康和我参加了周恩来总理主持的发展我国科学的十二年规划中的"计算技术的建立"的规划。关于这次规划的情况,将在下节中叙述。在规划期间,我们得到了苏联电子计算机БЭСМ的六本资料和一本程序设计资料。我一边参加规划,一边组织人将这些资料翻译成为中文。参加翻译的有几十人,除了中国科学院近代物理研究所和数学研究所的有关人员以外,还有北京大学的胡祖炽等、清华大学的孙念增等、哈尔滨工业大学的吴忠明和李仲荣。翻译工作进行得很顺利,不到半年就全部完成了。

根据十二年科学规划,将在中国科学院成立计算技术研究所。1956年8月,我们计算机组从近代物理研究所调到计算技术研究所筹备委员会。组里的成员有的派往苏联学习,有的分配到不同的研究组中。

以上是我们计算机小组在近代物理研究所的主要情况。我们在近代物理研究所的两年多的时间里,人员从原来的4人增加到13人。我们完成了电子计算机的基本逻辑电路的试验,完成了示波管存储器的试验,进行了运算器控制器的设计,编写了电子计算机原理讲义,培训了计算机专业人员,翻译了苏联电子计算机的资料,这些都为即将建立的计算技术研究所打下了良好的基础。计算技术研究所从开始筹备、人员集中到1958年8月1日,不到两年的时间里,根据苏联提供的设计图纸完成了我国第一台电子计算机103；接着1959年,又根据苏联的设计图纸完成了大型电子计算机104。这些成就主要是由于党的英明领导和实施十二年科学规划的结果,但和华罗庚所长和钱三强所长领导下的我国第一个计算机小组的工作也是分不开的。

我国十二年科学规划中的"计算技术的建立"规划的一些情况

我们在近代物理研究所时,差不多每星期都有一次由所领导和高级科研人员参加的茶话会。在这个会上,大家没有拘束地随便交谈,钱三强所长总是利用这个场合向大家宣布一些重要的事情。在1956年3月的一次茶话会上,他告诉我们：国家即将制定发展我国科学的长期规划,要集中一批科学家来拟制规划。他还特意告诉我：电子计算机已经引起中央的重视,这次也要加以规划。我知道这个消息后,非常高兴。

1956年4月,规划工作已经开始、吴几康和我带着近代物理研究所推荐我们参加计算技术规划的公函到规划所在地-北京西郊宾馆去报到。计算技术的规划和数学规划在同一组内,这个规划组的组长是中国科学院数学研究所所长华罗庚。我报到以后,向规划组领导推荐了三位从美国回来不久的留学生参加规划。他们是:中国科学院近代物理研究所的范新弼,北京航空学院的蒋士騛和清华大学的周寿宪。范新弼是美国斯坦福大学1951年的博士，从1952年开始在美国宝来(Burroughs)公司从事用于电子计算机的电子器件的开发工作,包括十进制磁旋管、离子器件计数器、静电印制中的电离子技术等。蒋士騛是美国加州大学1952年的博士,从1952年开始在美国无线电公司（RCA）从事电子计算机的新型输出设备的开发工作。周寿宪是美国密执安大学1951年的博士,从1951年开始在美国宝来公司从事带状磁心移位寄存器、半导体脉冲电路等的研究工作。

计算技术的规划组由三方面的人员组成：第一部分是数学家,第二部分是计算机专家,第三部分是电子工业部门的专家。除了华罗庚以外,规划组的成员有陈建功、苏步青、张鈺哲、段学复、江泽涵、王湘浩、关肇直、吴新谋、郑曾同、李国平、曾远荣、孙克定、胡世华、徐献瑜、闵乃大、吴几康、范新弼、蒋士騛、周寿宪、张效祥、刘锡刚、黄纬禄、严养田、温启祥和我,总共为26人。另外,还有2位工作人员,他们是:黄启晋和罗佩珠。

在规划期间,我们举行了一系列报告会。介绍了国际上的计算技术发展情况,介绍了我们计算机组的工作情况,刘锡刚把他们单位研制的磁鼓存储器也搬运到规划会上来给大家观看。刚去苏联参加全苏计算机会议的中国代表团报告了苏联计算机的情况,报告人有闵乃大、胡世华、张效祥等。中国科学院力学研究所钱学森所长也到我们规划组做过报告,他讲的是从他们的工作角度来看发展电子计算机的必要性等。由于我们规划组有不少数学家,例如陈建功教授等,他们过去对计算机不了解,因此我们也专门为他们做报告,介绍电子计算机的情况和基本原理等。

在规划开始不久,苏联派了潘诺夫（Д·Ю·Панов）博士来我们计算技术规划组担任顾问。潘诺夫当时是苏联科学院情报研究所所长兼精密机械与计算技术研究所副所长。由冯康和一位刚从苏联回来的副博士（现在记不起她的名字了）担任翻译。潘诺夫住在北京饭店,他带来了一些资料,其中包括БЭСМ计算机的资料。他在北京做了多次报告,并了解了我国计算技术和电子工业的情况。他对我们的规划提出了不少有益的建议,包括我们应该开展的工作项目,向苏联购买电子计算机和派人去苏联学习等。在规划期间,我和他在一起工作的时间比较多。有一次,我陪他出去参观,在途中,我向他谈起了我们正在举办的电子计算机培训班,他颇感兴趣,因此主动对我说：希望我去苏联访问。我们回到西郊宾馆后,他向华罗庚组长建议：在规划后,立即派一个代表团去苏联短期参观学习,以便回来后担任在规划后即将开办的计算技术训练班的教师。

在规划期间,我们经过几个星期的紧张工作,逐步形成了一个建立我国计算技术的规划文件。在讨论过程中,对于如何发展我国计算技术,意见相当分歧。有人主张同时在多个单位(特别是大学)都开展计算技术的工作,后来华罗庚组长提出:"先集中,后分散"这六个字,得到了多数人的支持,这个意见就成为拟定规划的原则。规划时,还有一个争议的问题,有人认为我国在计算技术方面的基础太薄弱,最好先把主要的技术力量送到苏联去培养,以后和苏联的计算机一起回来。潘诺夫也有类似的意见。这个意见后来被否定了。大家认为我们要立足于国内,我们主要依靠自己的力量来发展我国的计算技术,送到苏联去的只能是少数人,而我们在国内可以比较便宜和比较快地培养大批专业人员。这个意见在我们的规划中也体现了出来。

这次规划建议在中国科学院成立计算技术研究所,除了曾在计算技术方面工作过的人员都集中到这个研究所来以外,还将以后要开展计算技术工作的单位的相应的人员集中到这个研究所来。在比较多的骨干力量成长起来以后,再逐渐把力量铺开,建立新据点。

在规划的原则确定以后,我们分头起草各个部分,我还参加了一些文字整理工作,最后形成了一个完整的文件。

关于计算技术研究所所长的人选问题,领导部门征求我的意见,我找了吴几康、范新弼、蒋士騛、周寿宪商量。大家倾向于华罗庚,因为从国际上的情况来看,数学家对计算技术的发展起了很主要的作用。我们的意见被采纳了,后来,华罗庚被任命为中国科学院计算技术研究所筹备委员会主任委员,副主任委员是阎沛霖、何津和王正,委员有赵访熊、闵乃大、徐献瑜、吴几康、范新弼、蒋士騛、周寿宪、张效祥、张克明和我,共14人。

1956年6月14日,毛泽东主席、周恩来总理和朱德、邓小平、陈云、聂荣臻等中央领导同志在中南海接见参加拟制全国长期科学规划工作的科学家们,并和我们合影留念。四十多年来,这张照片我一直珍藏着。

规划结束后,由全国科学规划委员会提出,经周恩来总理批准,将计算技术、半导体、电子学、自动化等列为紧急措施,立即筹建研究机构。由于没有房子,周恩来总理亲自批示,从北京西苑大旅社中拨出几幢楼给我们这几个列为紧急措施而又没有房子的单位使用。这样,我们研究所的人员就陆续集中起来了,从此,我国的计算技术走上了蓬勃发展的道路。

在撰写本文的过程中,曾与华罗庚、钱三强、王传英、吴几康、王庭梁、李春华、郑筠、刘锡刚、曹履冰、刘金铭、梁吟藻、史福全、王树林、黄启晋、胡世华、吴允曾、胡祖炽、吴忠明、范新弼等同志核对过有关情况。另外,张伟、陈厚云、陈仁庆、杨宝琪、李根群等同志提供过一些材料,特此表示感谢。