中国第一台通用数字电子计算机
——107计算机存世始末
诞生
这两张图片分别是我国第一台自主设计和制造的通用数字电子计算机——107计算机的控制台和部分主机柜,照片拍摄于1960年中国科大应用数学和计算技术系机房。如图所见,中国的第一代计算机也可谓庞然大物,几乎占据了大半个房间,但它代表了当时中国的最高计算技术水平,是中国科大乃至整个中国计算技术界的骄傲。说到107计算机,我们便不能不提到被后来者尊为“中国计算机之母”的夏培肃院士,是她亲手谛造了107计算机的传奇,并将它布置到中国科大应用数学和计算技术系的机房。
夏培肃,1923年生于重庆,1950年获英国爱丁堡大学博士学位,1951年回国,1952年到中国科学院数学研究所工作,在所长华罗庚的鼓励和支持下组建中国第一个计算机科研小组,带领数学所和中国科大一批年轻人奋力拼搏,于1960年在中科院数学所自主设计研制成功我国第一代通用数字电子计算机——107计算机。
坐落科大
1958年9月,中国科大在北京玉泉路成立。在华罗庚的安排下,夏培肃担任中国科大计算技术教研室主任,负责组建计算技术专业。她不仅在专业发展、课程设置、教学计划、教材编写和师资建设方面投入巨大精力,而且亲自走上讲台,为中国科大应用数学和计算技术系的同学们讲授《计算机原理》课程。1960年底,在107计算机研制成功之后不久,或许是夏培肃在教学中敏锐地察觉到了计算机操作实践对于培养学生的必要性,或许是她对于中国科大同学们的钟爱与期望,抑或是她衡量了中国科大年轻教师在研制107计算机过程中的努力与贡献,她建议中科院数学所将107计算机赠予中国科大,为中国科大师生从事计算技术的教学与科研活动提供了最有力的设备保障。
107计算机共有六个机柜,分别布置中央处理器、存储器和电源,另外还有作为输入输出设备的五单位发报机一台、电传打印机一台和控制台一个。前图中的计算机房占地面积60平方米,限于当时条件尚未安装空调设备,可以看到地面上还有几台电风扇在给运行中的计算机通风降温。107计算机采用串行运算方式,平均每秒运算250次,与今天的超级计算机运算速度动辄每秒若干亿亿次相比可以说微不足道。2017年6月,来自中国的神威·太湖之光,以每秒12.5亿亿次的浮点运算速度,成为世界上最快的超级计算机。然而,107计算机的光芒一点也不亚于今天的神威计算机,她的诞生是中国计算机行业的标志性事件,开辟了中国的通用数字电子计算机的发展之路。
1962年初,中科院数学所一批著名专家来到中国科大,对107计算机的运行做了一次技术鉴定。出乎意料的是,107计算机运行过程中突然断电,但它经受主了这次突如其来的考验,原来在机器中运行的程序仍然继续正确执行,这在当年的电子计算机中是不多见的。107计算机也由此而闻名全国。
夏培肃(二排左三)与中国科大部分师生在107机房前合影 ▲
107计算机在中国科大不仅为教学工作、培养人才服务,也接受一些校外单位的计算任务,包括潮汐预报计算、原子反应堆射线能量分布计算、爆破波计算、建筑工程中的震动曲线计算等,同时吸引了国内兄弟高校的同行们来到中国科大进修学习。1964年,科大教师对107计算机进行了升级,运算速度提高到每秒2000次,这在当时也是一件开创性的工作。在对107计算机的维护和不断改进工作中,中国科大计算技术专业的年轻教师们也迅速地成长起来,在中国计算技术界崭露头角,原来由夏培肃先生主讲的《计算机原理》课程交给了郑世荣、钟津立,杨学良、吉凤岗并在全国计算机学术交流会上作学术报告。
南迁
好景不长,随着“文化大革命”的到来,学校的教学科研工作几乎停顿了。1970,中国科大南迁合肥。其时,国际上已经出现集成电路计算机,国内也已经能够生产晶体管计算机,计算技术研究室的老师们计划放弃业已过时的107计算机,直接投入集成电路计算机的研发工作。学校军宣队领导告诉老师们,你们不要太性急,安徽人还没见过电子计算机呢!于是,107计算机跟随中国科大数学系的师生们一起来到了合肥。107计算机的核心部件磁芯体非常娇贵,经不起一点碰撞和大的冲击,对于如何运输磁芯体,计算技术研究室的老师们在简陋条件下做了很巧妙的设计。根据参与搬迁工作的卿志远老师回忆:“对最最重点保护的磁芯体,他们用了二层木箱,磁芯体加了防震材料包装,放在里面的小箱里。用了8条弹簧,悬空固定在外面的大箱里”,“这个不算小的木箱,是周基桑一个人抱在怀里,坐小飞机到合肥的”。这也是周基桑老师第一次享受坐飞机的待遇。
107计算机到了合肥,被安置在原合肥师范学院艺术楼(今东校区校史馆楼)一层东边北屋。巧合的是,如今校史馆楼东边北屋正是陈列重要实物的展厅,如果107计算机今日还能置身于此,那该是它多好的归宿!然而历史不能随我们的美好愿望而改变,被岁月风干的遗憾已经无法弥补。107计算机在合肥安装完成后,接到的第一个任务是播出《东方红》,随后也偶尔接过马鞍山钢铁公司的计算任务。青山遮不住,毕竟东流去。科技发展的脚步已经将107计算机远远地抛在时代的背景之中,曾经辉煌的107计算机英雄迟暮,逐渐退出历史舞台,被弃之不用了。南迁合肥之初,学校用房极度紧张,107计算机占地广而实用小,事实上已成鸡肋,食之无味,弃之可惜。上个世纪70年代初,为腾出科研用房,学校器材处纠结之中将107计算机当作废品处理掉,一段具有历史纪念价值的往事只能成为回忆,遗憾之极!
今天,也许已无多少人能够记起107计算机,但中国计算技术发展的根却在60多年前,由夏培肃先生为代表的老一辈计算技术科学家深深植入了中华民族的沃土,经过几代人的精心浇灌和培育,直至今天成长为全球计算技术界的参天大树。