导言

夏培肃(1923—2014),祖籍四川江津,著名计算机专家和教育家,中国计算机研究的先驱和我国计算机事业的重要奠基人之一。夏培肃是中国最早从事计算机研究的三人小组成员,也是小组中唯一坚持了下来的成员。她在计算机领域取得一系列成就,见证并推动了中国计算机事业的发生和发展。

1923年7月28日,夏培肃出生于四川省重庆市(重庆现为直辖市)一个教育世家。祖父夏风薰从事教育工作四十年,推动了当时江津县的文风,父亲夏鸿儒曾在江津县办学和办实业,母亲黄孝永曾任江津女子小学校长、江津女子中学教员等,母亲用一套独特的方法教育她和她的姐妹们。1940年,夏培肃高中毕业,考入重庆国立中央大学电机系;1945年免试进入交通大学重庆分校电信研究所攻读研究生;1947年通过留学考试成为英国爱丁堡大学电机系的博士研究生,主要研究电路理论、自动控制和非线性常微分方程及其应用,1950年获英国爱丁堡大学哲学博士学位,1951年成为该校的博士后。在英国的学习,为后来夏培肃从事计算机电路研究和设计工作奠定了坚实的基础。

在英国期间,夏培肃和杨立铭结为伉俪。1951年10月,夫妇二人应清华大学校务委员会副主任周培源的邀请回国。1952年,中国科学院数学研究所华罗庚所长提出要在中国研制电子计算机,于是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,夏培肃和闵乃大、王传英被选中,组成中国最早的电子计算机三人研究小组。1953年至1956年,夏培肃先后任中国科学院数学研究所和物理研究所副研究员,1956年,她参与筹建作为国家四项紧急措施成立的中国科学院计算技术研究所,并在这里为计算机事业奉献了一生。

计算技术研究所筹建时,首要任务就是培养我国计算技术的专业人才。夏培肃作为计算机训练班的业务负责人,培养了七百多名计算机方面的科技人员,奠定了中国计算机事业的人才基础。她在训练班主讲“电子数字计算机原理”课程时,编写了《电子计算机原理》,这是我国在这方面第一本正式的讲义。计算机的一些基本术语和名词本来都只有英文,她在编写这本讲义时都意译为中文,在全国一直沿用至今。

夏培肃一生强调自主创新在科研工作中的重要性。1958年,她负责设计研制通用电子数字计算机107机,这是我国第一台自行研制的通用电子数字计算机,用事实和行动证明了当时中国人有能力、有志气设计和研制自己的计算机。

夏培肃一生奋战在科研一线,取得了丰硕的科研成果。她提出使计算机大幅度提高运算速度的最大时间差流水线原理,大大缩短了流水线计算机的时钟周期。她负责研制成功高速阵列处理机150-AP,150计算机的运算速度是100万次每秒,而150-AP的运算速度达到了1400万次每秒,用低成本实现运算速度高于美国当时对我国禁运的同类产品的运算速度,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。她主持功能分布式计算机系统,领导团队研制成功了GF10系列计算机,使该方向后来成为计算技术研究所一段时间内的研究重点。

夏培肃认为研究工作一定要有很强的超前性,她在上世纪九十年代初即深深体会到高性能计算机的开发和应用关系到国家的整体实力,在推动相关工作的同时提出国家应该大力开展超大规模集成电路的设计和制造,否则将永远受制于人。后来,她培养的研究生在这两个领域均做出了卓越的贡献。

从上世纪六十年代起,夏培肃开始培养研究生,她根据研究生的能力和兴趣,引导他们从事科研工作。她不但对研究生在业务方面严格要求,更重要的是以身作则,要求研究生有良好的科学道德。她一共培养了六十多名研究生,不少人都取得了令人瞩目的成绩。

除了科研和培养人才外,夏培肃还创建了中国科学技术大学计算机专业,创办了在中国计算机领域最具影响力的《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。

夏培肃的一生与她所处的时代紧密相连,在历经了国家磨难和个人艰苦求学后,她立志科研报国,一生与科学为伴,为推动中国的计算机事业做出了卓越贡献。她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院士(学部委员),2011年获首届中国计算机学会CCF终身成就奖。

夏培肃虽然是女孩,又从小体弱多病,但是家里非常重视对她的教育,包括文史方面的教育,使她认识到中华文化的博大精深,了解了中国历史上仁人志士的精神风貌,从而在无形中形成了强烈的爱国情怀。抗日战争时期,夏培肃在重庆读书,生活学习条件十分艰苦,但是她求知欲很强,不仅专业课学得扎实,还自学选学了很多其他课程。目睹了国家腐败、民不聊生的现实,夏培肃读完研究生课程后决定赴英国求学,回国后再实现科技报国的理想。她当时对妹妹说:“现在你们搞革命,以后我们回来建设新中国!”

在英国读博士期间,夏培肃看到英国地理教科书上面讲中国的男人抽鸦片,女人缠小脚。她当时很生气,说中国现在不是那个情况了,教科书太落后了,但房东太太坚持认为中国就是贫穷,就是落后。在异国他乡亲身感受到国家落后所蒙受的屈辱,这种屈辱是刻骨铭心的。夏培肃说她当时的想法就是:宁愿中国让别人恨、让别人害怕,也不愿中国被人看不起!

“文化大革命”期间,夏培肃受到冲击,进入了她的人生低谷。但即使靠边站了,不再负责科研任务,她还为717计算机设计研制成功一台带有震动台的插件测试设备;针对高速信号在大型计算机中传输时的反射、串扰等现象导致的系统不稳定问题,她提出了全机信号传输系统特性阻抗匹配的思想和工程实施方案;她提出了可以大幅度提高流水线工作频率的最大时间差流水线设计原理。

在这些磨难前,夏培肃表现出了一个女科学家不屈不挠的斗志和决心,以她弱小的身躯迸发出无穷的力量,成为新中国女性科学家的代表。

一位女性要实现工业报国的理想,不论在国内还是国外都是一个难题,特别是在男女平等观念深入人心前。夏培肃前往英国留学时,英国人也没有多少女性学工科,她是爱丁堡大学电机系唯一的女研究生。当时,国内的情况也大体如此。夏培肃在那个年代能立志工业报国是要有很大勇气的。

作为女性要想兼顾事业和家庭,则又是一个不小的难题。夏培肃认为,其实很多女性是非常优秀的,只是没有机会来发挥自己的潜力,很多很优秀的女性才能都被埋没了,这既是个制度问题,又和中国的传统观念相关。国家应该从制度层面上来考虑这个问题,以便让妇女发挥更大的潜力。

夏培肃曾经对后辈的女科技工作者提出过“四要四不要”的勉励。其中的“四要”是:第一要有理想;第二要勤奋执着,不怕失败;第三要诚信,遵守科学道德;第四要有自知之明。“四不要”是:第一不要自卑;第二不要自负;第三不要刻意去追求名利;第四不要错过结婚和生育的年龄。

夏培肃有一个令人羡慕的温馨家庭。她和丈夫杨立铭1945年邂逅于重庆沙坪坝原国立中央大学校园,从此开始了他们半个多世纪的情缘。夏培肃觉得他们两人之所以合得来,很重要的一点就是有共同的兴趣,有共同的理想,都希望为祖国的科学事业添砖加瓦。所以1950年他俩结婚后不久,就一起回到新中国,报效祖国。一个是著名物理学家,一个是计算机研究领域的泰斗,1991年,两人同时成为中国科学院院士,被尊称为“科苑双星”。

夏培肃有三个儿子。大儿子杨丰南在夏培肃三十二岁(1955年) 时出生,于1962年不幸夭折。二儿子杨跃年1959年出生,中国科学技术大学计算机系毕业,在美国获得光学和计算机两个硕士学位,现在美国Intel公司工作。小儿子杨跃民1963年出生,吉林大学物理系毕业,在美国获得物理和电机两个硕士学位,曾在美国著名的网络公司(Novell公司)工作。杨跃民在父亲杨立铭病重时回国照顾父亲,父亲过世后,就一直留在国内陪伴在母亲身边,直到母亲去世。

作为一名女科学家,夏培肃超俗的品格在计算机界为人称道。她淡泊名利,但是对于学术风气和研究生培养,却是认真而严格。她当选院士(学部委员),是由王大珩和师昌绪两位院士主动推荐的。当选院士后,夏培肃也并不认为自己比别人高明,对自己不很了解的事情,从不随便发表意见。她认为要做好学问,一定要先做好人。

老科学家是国家科技发展的活档案,作为中国计算机事业奠基人之一的夏培肃更是见证了计算机的发生发展。夏培肃非常重视科研的传承和他人的贡献,她笔记中记录的中国最早的计算机培训班情况,成为我国第一代计算机专业人才成长的史料;她一直工作在科研一线,亲笔撰写的手稿和设计的图纸是国内计算机科技史上珍贵的资料。夏培肃非常重视对这些资料的归档,但不幸的是,她的很多手稿和科研档案在“文化大革命”中被烧毁。

夏培肃为人低调,除了科研交流很少去谈工作之外的事情,她又淡泊名利,和丈夫杨立铭均未担任过较高的行政职务,所以单位和媒体对她的报道很少,从未出版过有关她的传记作品;在一些对她的简单报道中,能够收集的材料也不过万字。

老科学家学术成长资料采集工程对于我国计算机发展研究以及夏培肃的学术研究产生了重要影响,可以说是做出了挽救性的贡献。采集工程从开始之日起即邀请了夏培肃培养的第一位研究生韩承德研究员全程参与组织、策划、采访、撰稿。韩承德一直与夏培肃同在计算技术研究所工作,研究领域相近,对夏培肃的研究工作和学术经历十分熟悉,并曾帮助夏培肃带出了几名优秀的研究生,可以说是在夏培肃学术成长经历的把握上最有发言权的人。唐志敏研究员是夏培肃最重视的研究生,九十年代后一段时期内边在夏培肃身边工作边担任她的助手,对她的后期学术经历和贡献比较熟悉。作者之一祁威在2000年前后因为编制《中国科学院计算技术研究所四十五周年发展史》时,开始和夏培肃接触,多次对她进行采访和约稿,并从工作的角度安排过她的几次学术报告,对夏培肃怀有崇敬之情。三位作者的精诚合作深入挖掘了有关夏培肃的很多珍贵史料,披露了一些鲜为人知的事件和历程,体现了采集工程本身所追求的对历史负责、对国家负责、对科技事业负责的精神,弘扬了老科学家求真务实、无私奉献的精神。

夏培肃一生不愿被宣传报道,从未有过大传,但当采集小组向她汇报了中国科协组织实施的采集工程后,她十分重视这件事情,认真回忆了自己的一生,多次接受采访,整理自己尚存的手稿和文献,并将她认为有价值的四十余份手稿和二十余份证书原件等全部捐献给老科学家学术成长资料馆藏基地。采集小组人员同时深入中国科学院档案馆、中国科学院计算技术研究所档案室、夏培肃求学过的大学、中学进行资料采集,得到了很多珍贵的照片、图片和资料扫描件,连同采集过程中形成的摄影、摄像作品,共同充实老科学家学术成长资料档案,这些工作使夏培肃采集小组获得了优秀资料采集小组的荣誉。

夏培肃生前对采集工作十分支持和配合,她给采集人员讲述了很多她的观点并提供了可以研究的线索,帮助采集小组接触到多位她早年工作学习场景中的同事,了解事实,丰富文稿内容。

因为整体资料的缺少,我们不得不反复和夏培肃沟通、确认,并采访早期与她共同工作过的老同志,例如找到了同是我国第一个计算机科研小组成员的王传英先生,还访谈了夏培肃早期在计算机训练班的同事、助手和学生数十人,以此来获取更多的素材。三位作者还先后与夏培肃曾经工作或合作过的单位中国科学院计算技术研究所、中国科学院数学研究所、中国科学技术大学,曾经求学过的交通大学、东南大学、南开中学、江津中学等进行沟通和实地采访,以获得第一手的文稿素材。

夏培肃的秘书刘凤芹、两个儿子杨跃年和杨跃民全程支持了采集工作,为我们提供了很多她家庭生活的背景和素材。此外,夏培肃的研究生胡伟武研究员和王剑研究员提供了很多采访线索,并委托六名夏培肃在学的博士生协助整理素材和采访沟通,为采集工作的顺利完成提供了诸多帮助。

基于对夏培肃生平的理解和采集工作的成果,我们在撰写传记时将全书分为四大部分,总计十五章内容。其中第一大部分包括第一、二、三章,叙述了夏培肃出生的家庭背景和求学经历,在这一阶段,她通过努力进取成长为站在时代科技前沿的一名优秀学子,并初步形成了自己的人生观和世界观。第二大部分包括第四、五、六、七章,讲述了夏培肃作为中国计算机事业的开拓者和奠基人所作过的开创性工作,这是夏培肃拼搏奋斗成为计算机领域学术大家的重要阶段。第三大部分包括第八、九、十、十一章,记录了夏培肃在逆境中和改革开放后的学术思想和学术成就,并从时代发展角度对她各项成就的取得予以剖析,这一阶段,夏培肃克服了种种困难,在科研中继续攀登,是能够站在瞬息万变信息领域前沿的学科带头人。第四大部分包括第十二、十三、十四、十五章,介绍了夏培肃在研究生培养、学术交流和家庭生活几方面的情况,她天然而成的待人和处事态度充分体现了对人生、对自然规律的深刻认识,我们也希望借此来完整地衬托体现夏培肃的学术人生。全书内容丰富紧凑,阐述了夏培肃被誉为“著名计算机专家和教育家、我国计算机研究的先驱和我国计算机事业的重要奠基人之一”的历史、社会和个人因素,文中很多内容都属于首次披露,是低调一生的夏培肃的最好记忆。

在历时近两年的采集工作中,夏培肃思路清晰、表达流畅、精神健硕,虽偶有微恙,却丝毫感觉不到她是一位九十岁的老人。然而,在书稿即将修改完成之际,我们悲痛地得到了夏培肃先生猝然长逝的消息,她因病医治无效,于北京时间2014年8月27日11时10分在北京中日友好医院逝世,享年九十一岁。

图导-1 夏培肃的手稿(撰写于1952年)

书稿在写作中,曾有部分内容涉及夏培肃家庭,她认为和学术无关,建议删除。因为采集小组认为如果以书的形式呈现给读者,应该尽量使人物形象饱满,所以还是保留了该部分内容。夏培肃由于家庭成分原因,在为计算机科学做出了诸多奠基性工作后,抽出了大部分的精力去培养人才,“文化大革命”期间又靠边站,所以她承担的国家级重大项目并不多,但是她在逆境中取得的成就和历史地位却是客观存在,虽然书稿字数仅二十多万字,但是能够完整描述夏培肃一生对中国计算机事业的重要贡献,这与采集小组不懈的努力以及众多业界专家对夏培肃奠基性和开拓性工作的认可是分不开的。本书在稿件的修改完善中充分听取了樊洪业研究员、张黎研究员的建议,力求把夏培肃个人的学术成长过程写得翔实、丰满,把她在中国计算机发展过程中的作用梳理清楚,同时尽量把她的学术成就与计算机科学技术发展的不同时代结合,把夏培肃作为中国计算机领域的奠基人的史实更好地呈现出来。

图导-2 夏培肃访谈现场照片(2011年)

夏培肃怀揣科技报国的拳拳之心,凭借其坚韧不拔的耐心与努力,一生致力于计算机事业的耕耘,她品德高尚,工作严谨,是我们学习的崇高楷模。本书中生动、翔实地记录了夏培肃的学术经历,展示了老一辈计算机科学家朴实、平凡而又崇高的精神境界和个人风采。