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从徐献瑜、张世龙到王选的师承

师承指学术、技艺上的一脉相承,但并非仅仅是学术上的传授。前辈言传身教对后人的追求与精神塑造起到关键作用,老师是榜样,一言一行散射出来的力量让学生在潜移默化中感受并继承,成就了代代相传的大师系列。

北京大学计算数学专业从徐献瑜教授开始,培养了一大批学生,其中就有张世龙到王选的一路相传的佳话。


1957 年8 月11 日,北京大学数学力学系计算数学专门化第一届毕业生合影。

前排左起:常兴华、徐萃薇、林建祥、段振华、徐献瑜、段学复、董铁宝、胡祖炽、张世龙、吴文达、杨天锡。


1956年3月,科学院物理所的夏培肃、吴几康、航空学院蒋士騛,清华大学周寿宪几位近期回国的教师组织了数字计算机讨论班,兼任中科院计算所计算数学研究室主任的徐献瑜介绍北京大学教务处的张世龙参加,他就此成为计算机教育的一位重要参与者。

徐献瑜先生2000年

张世龙先生1991年


1990年3月,笔者邀请王选先生报告。


张世龙买到英国布斯的《快速电子计算机》(General Purpose Digital Calculator)影印本,胡祖炽、林建祥邀吴允曾、张世龙,四人突击翻译出版作为教学参考书。吴先生英文极佳,负责“序、前言、原理、布尔代数”,还承担总校对,半途又改按刚收到的原著第二版修订。1958年2月《快速电子计算机》出版,是国内第一部出版发行的计算机专著,印刷5582 册

1957年,在徐献瑜、教研室秘书吴文达、数学系秘书兼总支书记林建祥的极力推荐下,经周培源教务长和江隆基副校长同意,张世龙从教务处调到数力系任党总支副书记、准备教授“计算机原理”等课程,他还开设无线电原理,筹建计算实验室,搭建了几种电路,给两届计算数学训练班讲授了脉冲技术。

从大有前途的行政领导转到教学岗位,当时不算绝无仅有,也是十分少见的。

根据中苏科技合作协定,由苏联科学院援助当时在欧洲最大、最快的计算机БЭCM,该院派了数名高级工程师,携带大批图纸资料,技术说明书,到京讲授БЭCM原理和部件结构。幸有先行一步的吴几康、夏培肃等老师积极辅导,新参加工作的同志特别是青年学员又以极大的努力积极学习,终于在短短三、五个月中大体了解到БЭCM的工作原理和具体结构。

1957年夏季,“反右运动”展开。张世龙几乎没有备课时间,只能一周开三四次“夜车”到凌晨两三点,边思索、边在大图板上逐步修改和完善绘制所设想的用于解释通用数字计算机原理的逻辑框图、各种部件逻辑结构和指令系统、程序运行的图解。此时,北京大学董铁宝教授在国内是惟一用过电子计算机(伊里诺大学之ILLIAC机)的,当时ILLIAC还未配置“算法语言”(FORTRAN),直接用指令代码编程序。由于经过译书,共同讨论董铁宝教授带回的冯·诺依曼关于通用数字计算机的研究报告,彻底搞清楚了通用计算机的基本结构,可能的变化和所用的各种电子线路与部件。

在一年左右时间内要在讲台上讲授一门新课是要冒着风险的,张世龙信心百倍地开设计算机原理课程,但如何才能使学生能明确清晰地掌握呢?他认为布斯的著作和苏联专家的热情讲课都缺乏有效的教学路径和教材架构,从教学角度上说都是失败的。通用数字计算机的原理本不难理解,因为它完全是模拟人工计算过程,可是同一种部件在不同的机器位置中,又有不同的逻辑功能。如果不把基本操作原理搞清楚,就忙于介绍部件、结果总是讲原理夹杂着讲部件,前后反复变化不定令人理不出头绪。

经过反复考虑,终于悟出不能用一般(理科)课程的组织结构,而采用当时称之为“循环法”,其实就是“自顶向下,逐步求精”的方法。这个课程组织获得了成功,使全无任何准备的听课者,能很轻易地掌握了计算机原理和设计原则,后来成为院士的高庆狮、王选、周巢尘都是他这时的学生。

1957年下半年,张世龙给54级授课,就以自制的计算模型机“北大一号”为内容,从逻辑设计、电路设计、工程设计,勾画了计算机原理和一台计算机的完整形象。到1959年,讲授了三届计算机原理,两届脉冲技术,两届半计算教学专业的毕业生的大部分成了北大乃至一些高校的计算机科研教学的重要骨干力量。

王选十分敬重张世龙,他说:“当时大家都觉得这门课程教得好,课讲得很实在,很具体,让大家得到一个完整的概念。其中的那个串联加法器,里面一个关键性原理是张先生自己琢磨出来的,这是很不容易的,我们听完之后印象特别深。”并称张先生“敢为人先”的勇气影响了自己后来的科研生涯。

1958年8 月,北大二号机启动,赶上“大跃进”,决定制造一台每秒运算1 万次的中型计算机,后来称为“红旗机”。使用了3500 多个电子管,4000 多个半导体二极管,接线有几公里长,性能参数足以列入世界前10 名。参加“会战”的单位至少有25 个。10 月6 日,数学力学系组织了一个半月的计算机训练班——“红旗营”,张世龙被任命为营长。由张世龙、吴大奇、王良训、葛人飞、王选、许卓群等授课。营部下达命令:“苦战百日,放出卫星,明年三八节设计、安装、调试出一台中型计算机!”。王选和王良训担任“营参谋”,与杨天锡、吴大奇、许卓群、刘有文、葛人飞、毛德行等一起成为设计的主力。计算数学教研室的陈堃銶兼营部秘书,负责事务。上百名学员们分成逻辑电路、存储和外设三个连参加“红旗机”研制。

1959 年1 月31 日, “红旗营”低调解体,龚一平等十余人留下继续研制“红旗机”。王选干脆住进实验室,直到暑期过后才搬回宿舍,他严格推导,反复检查,在整个计算机系统复查中只发现了2 个差错。6 月,整机设计顺利完成,开始全面组装;7 月,十个机箱耸立,机架接线烦琐细致;10 月,红旗机组装成功,关键的联调开始。

就在这个关键时候,张世龙受到“反右倾运动”批判,停止一切工作。调试“红旗机”的重任交给杨天锡总负责,他和王选、陆钟辉、许卓群等奋力接手。经过半年多的废寝忘食、夜以继日甚至通宵达旦地调试、检修,王选作为逻辑设计的主要负责人之一,思路灵活、逻辑严密、算法准确做出不少灵巧设计,他非凡的才华和可贵的拼搏精神在红旗机的任务中显现。

是年冬季,副食品奇缺,王选有时要用稀粥加黄酱支撑几乎一个通宵的工作。长达一年的调试,没有休息过一个白天,也没有歇过一个完整的夜晚。1960 年5 月1日16 时42分,“红旗机”终于调试成功!运算器的氖灯闪烁,第一个题目完成运算,得到一个十次多项式的正确结果。随后,几个小题目,结果也正确无误,18 个月,红旗机终于活了!但真正的考验是它的稳定性问题。拿不到国产元器件的军品,参数不稳,机器运行起来故障连接不断,不是调机人员能够解决的。

张世龙从北大计算数学53 级、54级留下了许卓群、王选、毛德行、周炜等一批听过他的课、能力很强的学生!从“北京一号”的试制和“红旗机”开始,一批年轻人在张世龙带领下开始了自主研制通用数字计算机的创新历程!由此培养的人才为我国的计算技术事业写下了光辉的一页。

王选称这段时间是跌打滚爬的几年,使他得到了计算机硬件知识的积累和能力锻炼,加上后来的软件设计实践,为日后研制激光照排系统有了充分的准备。

1960年张世龙调离北大;1978年,应周培源校长之邀,张世龙重回北大担任计算机系首任系主任。他自编讲义,开设了“管理信息系统的分析与设计”课程。但他提升教授的时间很晚,甚至比他教出的学生还晚得多!近60岁时,他患有心肌炎等多种疾病,不再连任系主任,只做“普通教员”,坚持上课,带学生上机实习。

 

张世龙,教授,1929年10月10日生于天津,就读燕京大学物理系,1947年曾任燕京大学地下党总支委员,新中国成立后为北京大学第一任教学行政科科长,是北京大学计算机专业的创始人,1979年任北京大学计算机科学技术系首任系主任,2008年8月25日逝世。

 

王选,教授,籍贯江苏省无锡,1937年2月5日生于上海市。1958年北京大学数学力学系计算数学专业毕业,留校任教无线电系。任北京大学副教授、教授,1991年当选中国科学院院士,1994年当选中国工程院院士,1998年任全国人大教科文卫委员会副主委、中国科协副主席,2003年3月任全国政协副主席。2006年2月13日病逝。


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