遇到华罗庚,她的命运从此改变
2023年12月21日,为纪念夏培肃诞辰一百周年,中国科学技术大学计算机学院举行了夏培肃雕塑揭幕仪式,以纪念她培兰植桂数十年。
夏培肃被称“中国计算机之母”,在教学与科研一线,她奋战一生。作为计算机事业的重要奠基人,2011年,中国计算机学会授予她首届终身成就奖。
01 “学工程,工业救国!”
1923年,夏培肃出生于四川江津县一个教育世家,父亲兴办实业、投资教育,母亲则担任小学校长,对女子教育尤为重视。
在这样的家庭氛围下,夏培肃两三岁开始背五言绝句,读小学后,仅用半年就完成了五、六年级的全部课程,数学天赋尽显。
1937年夏天,夏培肃考入重庆南渝中学读高中。其时,抗战已经爆发,在每周一次的“大课”上,校长张伯苓为全校师生发表演讲,那句振聋发聩的“国不亡,有我!”让夏培肃深受震动。
受到鼓励和鞭策,夏培肃非常用功,数学始终保持全班第一名。不久,因家中无力负担几个孩子的学费,夏培肃于是转入江津国立第九中学学习。这是一所收容流亡学生的学校,条件艰苦,但在食不果腹时,老师们依然认真教学。这样的士人风骨深深感动着夏培肃,她的成绩也一直名列前茅。
当时,学校附近有一个伤兵疗养所,护理人员经常在长江边为伤员清洗衣物和纱布绷带,那上面的血迹,把江水都染红了。多年后,回忆起这些情景,夏培肃数度哽咽。落后就要挨打,在日本飞机的轰炸声中,她立下志向:“学工程,学成后工业救国!”
1940年,夏培肃以全班第一、数学满分的成绩考入重庆国立中央大学电机系。然而,老师不欢迎女同学,报到时,系主任眉头一皱:“又来了一个女的!”
女生为什么不能学工程?夏培肃不服气。住在泥土房里,吃着发霉的米,她发奋苦读。那时,主讲电机的是电机学家吴大榕,他非常喜爱这个求知欲强、又聪明勤奋的女学生,在他的指导下,夏培肃初步懂得了什么是科研,如何做科研。
1945年,夏培肃从中央大学毕业,在吴大榕的推荐下,到交通大学电信研究所攻读研究生。那年招收的八名研究生中,她是唯一的女生。
抗战胜利后,夏培肃随学校复员去了上海,内战的爆发让她对国民党的统治深恶痛绝。为了学有所成,她决定出国留学。临行前,她对做中共地下党工作的妹妹说:“现在你们搞革命,以后我们回来建设新中国。”
1947年8月,夏培肃前往英国,那儿,还有一位老朋友在热切期盼着她的到来。他就是后来与她相伴一生的杨立铭。早在中央大学读书时,他们便相识了。一个是电机系少有的才女,清秀内敛;一个是机械系的青年才俊,曾因发现美国的一本教科书里有错误而在学校崭露头角,一次漫步清谈后,彼此好感顿生。
两年前,杨立铭先一步到英国爱丁堡大学深造,此后,他们靠书信联系。得知夏培肃有留学的打算时,杨立铭帮助她申请到了在爱丁堡大学攻读博士的机会。
作为工学院唯一的女生,夏培肃的到来一时引起轰动,记者们纷纷来采访,争相一睹这个东方女子的芳容,而她的心,早已迫不及待地飞向了电路实验室。
在导师欣赏的目光中,夏培肃信心倍增。但同时,西方人对中国的偏见也深深地刺伤了她的心:中国留学生需要每年去警察局登记,而同时需要登记的,是各类犯人;房东女儿的地理书里,对中国的描述是,男人抽鸦片,女人裹小脚,穿衣要靠西方国家施舍;当夏培肃在学习之余当助教时,有人甚至挑衅,说中国人不配给英国人当助教。
“不能让他们瞧不起中国人!”种种屈辱刻骨铭心,每次出门前,夏培肃都会在镜子前梳好头发,整理好衣服,以庄重、自信和典雅的姿态穿行于校园。
这样的夏培肃,越来越让杨立铭倾心。那时,杨立铭师从量子力学奠基人马克斯・玻恩,已在理论物理学研究方面小有成就。尽管经常工作到深夜,但每个星期天的下午,他都会到夏培肃的住所去看望她。交谈增多后,对彼此,他们有了更深的了解。同样出生书香之家,同样在战乱中艰难求学,同样怀着拳拳报国之心,在不断的学术交流中,爱慕之心与日俱增。
1950年,获得博士学位后,夏培肃与杨立铭在爱丁堡登记结婚。蜜月里,两人一同去了巴黎大学,在居里夫人学习和工作过的地方,他们心有戚戚。由居里夫人对波兰的热爱,他们想到了魂牵梦萦的祖国。
新中国刚刚成立,急需人才,他们归心似箭。
02 白手起家,107计算机横空出世
回国后,夏培肃被安排到清华大学电机系工作,同事中,有研究电讯网络的闵乃大教授,也有年轻的清华毕业生王传英。在办公室里,他们翻译资料,研究项目,每一天都热情洋溢。
1952年,时任中国科学院数学研究所所长的华罗庚决定研制中国自己的计算机,数学好、又懂电路的夏培肃被选中了。那个秋夜,当夏培肃和闵乃大、王传英一起走进华罗庚的住所时,人生翻开了全新的一页。后来她说:“一个人在一生中,常常会有一些改变命运的转折点。对于我来说,这个重要的转折点出现在第一次谒见华罗庚教授时。”
就这样,中国最早研究计算机的三人小组成立了。然而,对这个新生事物,他们一无所知。为了弄清计算机的原理,夏培肃泡在图书馆里查阅英文期刊,资料要靠手抄,各种器材需要自己去买,有些设备还要到旧货市场去收集,真正的白手起家。
半年后,关于计算机研究的设想和规划,上交到了华罗庚手里。
美好蓝图催人奋进,计算机小组的队伍也不断壮大。在北京西郊中关村内的一幢新建大楼里,夏培肃带领年轻人找资料,做实验,很快就掌握了苏联计算机的工作原理,逻辑电路、运算器等也相继试验成功。在研究的同时,她开始编写《电子计算机原理》讲义,为培养人才做准备。
不久,好消息传来,电子计算机引起了中央的重视,已经被列入科技发展远景规划。
科研热情受到激励,夏培肃将幼小的孩子托付给保姆,忘我地投入工作。1956年,借用了一间教室,她举办了第一届计算机原理讲习班,并亲自主讲;她赴苏考察,归来后将苏联计算机设计的俄语文献翻译成中文,并带领团队成功仿制出苏联103计算机。
仿制后便是创新。1958年,夏培肃开始负责研制我国第一台小型通用电子数字计算机――107计算机。其时,王传英已被选派去学了原子能,闵乃大也因种种原因定居德国,初时的三人小组,只剩下她一人。而那时,中苏关系降到冰点,苏联撤回了全部援助,中国计算机是否会就此停步,全世界都在观望。
“中国人有能力、有志气设计和研制自己的计算机!”夏培肃挑起了这副重担,从总体设计、图纸设计到调试方案,她全部独立完成。
仅仅一年后,107计算机便横空出世,作技术鉴定时,夏培肃非常欣慰,“107”的运行很稳定,连续无差错工作时间远超苏联的103计算机。英国广播公司特意发文盛赞:“这是中国迈向计算机技术自立的第一步。”
更欣慰的是,四届训练班的举办,为计算机事业培养出七百多人,后来,这些学员大多成为我国计算机界的领军人物。
“107”的成功成为里程碑式的一笔,此后,夏培肃又马不停蹄地投入到中国科技大学计算机专业的学科建设中。在训练班讲义的基础上,她主编了我国第一套系统、完整的《电子数字计算机原理》,因许多专业名词都是英文和俄文,在翻译过程中,她反复斟酌,“存储器”、“磁心”等,都是由她首次翻译并一直沿用至今。
为了计算机这个“孩子”,夏培肃忽略了自己的孩子。1962年,噩耗传来,因保姆疏忽,七岁的大儿子在外玩耍时,失足滑下粪坑不幸夭折。把巨大的悲痛埋在心底,夏培肃继续奔波在玉泉路与中关村之间。当时,两地都十分荒凉,交通不便,加班太晚时,她就在办公室支上一张床。
十年殚精竭虑,计算机科学从两手空空到蓬勃发展。后来,有位美国教授这样评价夏培肃:“我从未见过那个时代的其他女性,能够像她一样,具有如此重要的地位,并在自己的领域中担任核心的领导角色。”
随着政治运动的不期而至,夏培肃被迫靠边站。风雨如晦的日子,她被关过牛棚,在江西农村种过地,放过牛,但面对冲击,她始终坦然、豁达。
03 培兰植桂,甘为人梯
1978年,科学的春天终于到来,夏培肃再次迎来施展才华的机会。她主持创办了《计算机学报》和《计算机科学技术学报》,而后者,是中国第一份计算机领域的英文学术期刊;她打破国外垄断,为石油勘探部门成功研制出高速阵列处理机,用低成本实现了运算速度远高于美国同类产品,在国际上引起巨大关注后,英、美等国家纷纷邀请她参加学术会议。
计算机的发展正日新月异,而科研需要人才。研究生制度恢复后,夏培肃立刻着手培养。有位叫林琦的学生,考取研究生后又通过了留学生考试,夏培肃为他选定了曼彻斯特大学,并亲自写了推荐信。鉴于林琦经历了教育断层,高中课程是靠自学完成的,英文和专业基础也不过硬,出国前,夏培肃专门为他补习功课,帮他找单位实习,让他提前适应英国的学习环境。
四年后,林琦学成回国,加入了夏培肃的课题组,负责高速流水线计算机的研制。不久,科研项目结出硕果,林琦获得了首届中国青年科技奖,他的成长被称为“林琦速度”。
“我自己即使不能达到世界最高的顶峰,可是我希望我的学生能够。我给他们做人梯,我给他们铺路,让他们踩着我过去。”这句话,夏培肃身体力行。在学生心中,她是生活中的宽厚长者,科研中的严厉导师,对于学问,“严谨到让人受不了”。
1993年,胡伟武幸运地成为夏培肃的学生,读博期间,夏培肃经常对他说:“一篇博士论文,一定要有明显的创新,要有自己的思想和理论,否则,即使有很大的工作量,可以算若干篇硕士论文,也算不了一篇博士论文。”
带着压力,胡伟武阅读了大量文献,紧跟国际前沿,终于完成了一篇自认还不错的论文。然而,论文合格时已是八个月后,期间修改了二十多稿,即使是非常小的细节,夏培肃也不放过。后来,这篇论文获“中科院院长奖学金特别奖”,并入选“首届全国百篇优秀博士学位论文”。
夏培肃以自己的人格魅力影响着胡伟武,年事渐高后,她逐渐淡出科研一线,但她依然“一天到晚想的都是计算机”。她深知:“给别人当梯子,自己也要不断长高,不够高的梯子没人愿意爬。”
2000年,量子计算成为研究热点,可是,主要是物理学家在研究,计算机专业的科研人员难以深入地理解。利用丈夫杨立铭是物理学家这一得天独厚的条件,在杨立铭的指导下,夏培肃撰写完成了《量子计算》一文。科海携手,谱写了一段佳话。
从夏培肃身上,胡伟武学到更多的则是家国情怀。当时,计算技术研究所收入很低,他的同学不是出国就是去外企工作,就在他犹豫之时,夏培肃对他说:“不能只考虑一时的工资高低,要立志于为我国计算机早日赶超世界先进水平做贡献!”
那时,已近八旬高龄的夏培肃还在为发展超大规模集成电路奔走,“如果只靠购买外国的芯片来做计算机,我国将永远受制于人。”在她的精神鼓舞下,胡伟武甘坐冷板凳,他组建了“龙芯”课题组,誓言“做不出CPU,提头来见”。
2002年8月,我国第一款拥有完全自主知识产权的通用CPU“龙芯1号”诞生,从此,中国计算机结束了“无芯”的历史。作为首席设计师,胡伟武将芯片命名为“夏50”,以此致敬夏培肃从事计算机事业五十年。在多个场合,他都会提到恩师:“夏先生是我的人生领路人。”
让中国的计算机赶超世界先进水平,这是夏培肃最大的愿望。晚年时,她一直关注着龙芯的发展,经常搜集资料,用邮件发给胡伟武。她对胡伟武说:“我们这代人没搞好,你要搞得比我好。”
欣慰的是,接力棒已代代相传,她培养出的数十名硕士生、博士生,其中很多人都有了自己的学生。有人评价说:“夏培肃为计算机事业培养学生的影响,已远远超过了研制‘107机’。”
2014年,夏培肃走完了优雅而又奋进的一生。“中关留倩影,计算记芳魂”,她点燃的明灯,将长久不熄。
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