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第一个计算机组在物理所

徐祖哲 计算机六十年 2020-02-03

公众号《计算机六十年》第132篇文章

近代物理研究所大楼是中关村的第一楼,也是中国原子弹和计算机的丰碑。1951 2 月,海淀区大泥湾(黄庄东)以北、成府以南的4500 亩地划归科学院,院长会议决定修建全钢筋水泥结构的近代物理研究所五层大楼,当年 11 月初动工,1954 年投入使用,建筑规格很高,耗资颇巨。

1950 5 19 日,中科院近代物理研究所在北京成立,所长吴有训;第二任所长钱三强,副所长彭桓武和王淦昌。1953 10 6 日“中科院近代物理研究所”更名“中科院物理研究所”。“近代所”大楼位于中关村北二条,是中关村的“第一楼”,许多人的习惯还是叫“原子楼”。1954 1 3 日,数学所计算机组调整到中科院物理研究所,排序为“五三组”。

物理所第五大组是电子学专业,陈芳允任大组长。陈芳允 1945 1948 年曾在英国一家无线电厂工作,1953 年,在物理所所组建电子研究室,又主持中科院电子学研究所筹备处工作。1953 年秋天,钱三强从苏联访问回来,他知道研究原子能离不开电子学,要正在筹备电子所的陈芳允到物理所(原近代物理所)一起干。

物理所大楼南门,当年这些物理学、核科学与计算机科学家就是从这里进出大楼。

物理楼北侧,计算机组在四楼,宿舍在五楼。

经过副院长吴有训的协调,达成一致。电子所筹备处并到物理所作为一个研究室,陈芳允带一部分人配合物理方面的研究,到一定时候,全部撤出来组建中科院电子所。1953 年底,电子所筹备处并入物理所。1956 年,除两人外,电子所人员全部撤出单独建所,钱三强信守了诺言。

电子计算机组在大楼四层,两个大房间作为实验室兼办公室。计算机组工作由夏培肃主持,研究、实验学习、探索与宣传兼顾。

湖南大学毕业的安建勋,见习员李春华,进修人员郑筠、刘锡刚、曹履冰陆续加入小组,前后进入小组的人员共 18 人。

这时,计算机的学术活动已经开始延伸到北京以外,1954 6 27 午,乃大应中国数学研究会天津分会邀请,就“近似数运算误差分析”问题做了学术报告,计算机组夏培肃、吴几康、王传英、王庭梁随同前往。闵先生指出,如果联立方程求出的解的误差比这解本身的数值还大,就是毫无实际意义的,听众有数学、物理、土木、机械等专业的三百余人。报告会当天下午,天津数学分会和天大、南开联合召开座谈会,两校数学物理教师三十余人和闵乃大一行座谈计算数学和工程上的联系等实际问题。闵先生简单介绍了电子计算机的情况,天津大学张国藩副校长做了总结,这是计算机组年内最大规模的一次学术活动。

1955年物理所科学家们的隆重合影,夏培肃先生位于二排左四。

1956 3 月开始,计算机组在中科院数学所举办了“计算机原理讲习班”,除了组内和数学所人员外,北大的吴允曾、胡祖炽、张世龙,清华的周寿宪、徐刍、王继中和姚锡珊、曹履冰等二十余人前来参加。讲习班每周进行一个上午,共讲了三个多月,由夏培肃主讲二进制、布尔代数、逻辑电路、四则运算的算法、计算机部件的工作原理等。周寿宪讲磁芯存储器,曹履冰讲输入器和输出器。在夏培肃的小结中,提到了他们编写的中国第一本“电子计算机原理讲义”。

周寿宪先生在最早的计算机讲习班讲课

物理所有了更好的实验条件,吴几康进行了计算机示波管存储器的研制。1956 4 月,可以在一个示波管中存储 32×32 个二进制位,显示了“中国计算机”等汉字,技术报告由梁吟藻整理,并上交到中科院。



王传英回忆,吴先生在屏幕上粘贴锡箔引出电线,让打到屏幕上的电子通过延迟电路返回到实验装置,形成“闭环”,其显示方式似与现在的触摸屏相近。三年多来,由夏培肃负责的运算器已实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,还进行了运算控制器的逻辑设计,后来都用到她于 1960年设计的 107 计算机中。虽然小组已经决定要使用电子技术来替代机械计数,但是每一步进展都十分艰难。说到实验设备,那时连最普通的、电子技术专业必须使用的示波器,都要花费巨资进口。

吴几康先生

在参与制订“十二年科学规划”期间,苏联专家潘诺夫(Д.Ю.Пaнoв)教授从莫斯科带来了六本电子计算机(БЭCM)资料和一本程序设计资料,为了整理和翻译这些资料,物理所和数学所的人员,还有北大的胡祖炽等,清华的孙念增等,哈工大的吴忠明和李仲荣,一共工作了半年。他们还进行过“自动翻译”课题研究,至少要使用到一万个指令,难度很大。因为第一个计算机组的工作,计算机“名声在外”。

技术革命离不开宣传和普及,让主管部门和专家了解了计算机的发展情况,是一个重要的贡献。1954 年上半年,计算机组用了一年半时间翻译了 A. A. 萨宁编著的《研究辐射的电子学方法》,1958 3 月由科学出版社出版,此书成为许多领域的参考材料,1959 1 月再版,两次印刷共 6374 本。参加该书翻译的人员有:忻贤傑、夏培肃、吴几康、赵佩珩、陈奕爱、林传骝、席德明、许廷宝、王传英和安建勋,陈芳允校阅了前三章。

1953 年到 1956 年,计算机组通过三年多的工作奠定了科学研究的基础,为“十二年科学规划”提供了决策依据,此后计算机从科研转入工业生产。1959 年,物理所大楼里安装的一台 103 电子管计算机,就源自这批科学家的贡献。1958 年,闵乃大教授去德国定居,王传英本被派往苏联学习计算机,在学习俄语时,根据留学安排改专业为原子能,早先的三人中只剩下夏培肃。

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