创作声明:本文为虚构创作,请勿与现实关联
「打到一只松鼠了。」
1965年深秋,上海某机房,于敏盯着机器吐出的打孔纸带,用这句暗语向北京打了一个电话。
让中国氢弹理论得以突破的,不是算盘,而是一台几乎被遗忘的机器——机器背后,是一个没人提起名字的女子。
01
1946年,费城。
宾夕法尼亚大学的走廊里,一群穿西装的美国科学家,正向媒体展示一个庞然大物。
那东西占满了整整一面墙,从地板堆到天花板,密密麻麻全是电子管、电线和金属框架。
它叫ENIAC——"电子数值积分计算机",重30吨,占地170平方米,耗用了18000只电子管。
它能做到当时任何人类都做不到的事——每秒运算5000次。
人群外围,站着一个中国人。
他戴圆框眼镜,身材不高,穿着略显宽大的西服,踮起脚尖,越过前排人群的肩膀,死死盯着那台机器。
他叫华罗庚。
中国顶尖数学家之一。
【中国,绝对不能错过这个东西。】
当年,新中国尚未成立,中国的土地上炮火未熄。但华罗庚已在心里种下了一颗种子。
四年后,他回到中国。
1952年秋天,北京,清华园,华罗庚的住所。
屋子不大,书桌上堆满论文和资料,三个年轻人坐在椅子上,彼此对视,都有些局促。
他们分别是闵乃大、王传英,还有一个女子——夏培肃。
那年,夏培肃29岁。
重庆人,书香门第出身,祖父是前清秀才,父亲是清末举人。她四岁识字,八岁起在家自学,数学成绩从未低于第一名。
1947年,她考取英国爱丁堡大学,攻读电机博士,研究电路理论和非线性微分方程。1950年博士毕业,同年与男友杨立铭在爱丁堡完婚。
留在英国,前途光明。
有人劝过她。
「培肃,你留下来吧,英国的科研条件比国内好太多了。」
她摇了摇头。
「我知道。但那不是我的地方。」
1951年,她和丈夫一起登上回国的客轮。
那个夜晚,华罗庚沉默地看了他们三个很久,才开口。
「我想让你们做一件事。」
他停了一下。
「一件从来没有中国人做过的事。」
三个年轻人没有吭声。
华罗庚走到窗边,窗外是清华园的夜色。
「世界上第一台计算机,六年前已经在美国诞生了。苏联、英国、法国,都在追。」
他转过身来。
「中国,一台都没有。」
夏培肃低头看了看自己的手。
【一台都没有。】
没有计算机,就没有精密的弹道计算。没有计算机,就没有核武器研制所需的海量模拟运算。没有计算机,中国的国防,只能永远站在别人的阴影里。
「华所长,」她抬起头,「怎么做?」
华罗庚笑了笑。
「先学。然后造。」
02
1953年初,新中国第一个计算机科研小组正式成立。
成员:三个人。地点:中科院数学研究所一间勉强放得下几张桌子的小屋。资料:几乎为零。
那时候,国内没有一本系统介绍电子计算机原理的中文书,连"计算机"这个词都还是英文"computer",没有统一的中文译法。
夏培肃带着两个同事,跑遍了北京所有能找到的图书馆,从英文学术期刊里一篇篇翻找计算机论文。
找到了,没有复印机。
怎么办?
抄。
一个字一个字地抄。
她的手稿,后来叠起来有半人高。
翻译比抄写更难。很多概念,中文里根本没有对应的词,只能自己造。
"存储器"、"运算器"、"控制器"、"输入输出"……
这些今天每个理工科学生都熟悉的词,都是夏培肃一个一个推敲出来的。她反复念,反复改,要让一个完全不懂英文的中国工人,靠这个词就能理解那个东西是干什么的。
就这样,在一间没有实验设备、没有教材的小屋里,中国计算机事业的地基,一点一点被夯实。
1956年,计算所筹备委员会正式成立,华罗庚担任主任,一批来自全国各地的人才陆续被抽调进来。
问题来了。
这些人,没有一个是学计算机的。因为当时中国根本没有计算机专业——他们来自无线电、通信、数学、物理,各种相近却不完全相同的领域。
唯一的办法,是办训练班。
训练班的地点,说不上体面。
用过清华的教室,用过北大的教室,用过西苑的兵营。最离谱的一次,是借用了北京郊外的一座古庙——香山大庙,青砖灰瓦,课桌就摆在神像前面。
学员们坐下来,抬起头是神情肃穆的泥塑金身,低下头开始学世界最前沿的电子技术。
夏培肃站在黑板前,写下"电子数字计算机原理"几个大字,转过头,看着台下一张张年轻的脸。
有人认真记笔记,有人皱着眉头,有人偷偷打量旁边的神像。
「今天,我们从最基础的开始。什么是二进制?」
台下安静了一秒,有人举手。
「老师,计算机用的二进制,和我们平时数数用的十进制,有什么本质区别?」
夏培肃转身在黑板上写下一串数字。
「0和1。这是计算机的全部语言。它不认识2,不认识3,不认识任何其他数字。但就靠这两个数,它能完成任何计算。」
「就像人类说话,无论多复杂,归根结底都是气流通过声带的振动。越简单的底层,才能承载越复杂的上层。」
台下安静片刻,有人轻轻"哦"了一声。
四期训练班,从1956年办到1962年,共毕业学员684人。这些人后来散布在全国各地的科研机构、高校、国防单位,成了中国计算机事业真正意义上的第一代种子。
而夏培肃,站在这一切的起点。
03
1956年9月,中科院派出考察团赴苏联取经。
团长是闵乃大,团员里有夏培肃,一行15人从北京出发,坐火车横穿西伯利亚,抵达莫斯科。
两个多月里,他们参观科研院所,观摩计算机生产线,重点考察了苏联的M-20计算机。
但回国后消息传来——M-20调试很不顺利,问题不少。
筹委会讨论后决定:换目标。
新目标叫M-3,苏联早期研制的中小型计算机,技术并不先进,但稳定、成熟、出问题的概率小。
对于一穷二白的中国,这才是最重要的。
「先会走,再会跑。」
这是筹委会定下的原则。
1957年4月,中国政府通过外交途径拿到了M-3的全套图纸资料。几个大木箱从莫斯科运到北京,放进计算所资料室,小心翼翼地锁上。
拿到图纸那天,张梓昌打开箱子,抽出第一份图纸展开在桌上。
那是一张密密麻麻的电路图,线路纵横,符号密如蛛网。
他盯着那张图沉默了很久,抬起头。
「这玩意儿,咱们能造出来吗?」
旁边的同事看了他一眼。
「必须能。」
图纸有了,但造机器,靠图纸远远不够。
计算所决定由738厂负责生产制造。
738厂,全名北京有线电厂,苏联援建的电子工厂,坐落于北京酒仙桥——中国最早的电子工业基地。附近还有718厂、774厂和798厂。是的,就是后来大名鼎鼎的798艺术区,那个年代,不过是一座电子元器件工厂。
图纸送到738厂,厂长把任务交代下去,然后盯着面前的图纸,沉默了很久。
他懂技术,正因为懂,才清楚这意味着什么。
M-3有700多只电子管、2000个二极管、10000个阻容元件,分装成400个插件,塞进3个大机柜。全机10000个接触点,50000个焊接点,每一个都要手工完成,一条导线、一个螺丝、一个焊点,都不能有丝毫差错。
差一个,整台机器就可能垮掉。
04
1957年11月底,张梓昌接到调令,第二天去计算所报到。
他此前在通信兵部搞科研,对计算机的了解仅限于"听说过这个东西"。
报到那天,他走进计算所在西苑旅社租用的客房,七八个人挤在一间屋子里,桌上摆着图纸,每个人手里捧着厚厚的资料,低头苦读。
没有实验室,没有设备,客房里不能做实验。
「那我们现在做什么?」张梓昌问。
组长莫根生抬起头。
「看书。」
「就这?」
「先把资料吃透,再谈别的。」
1958年1月,计算所在中关村的科研楼落成,工程组搬进去,实验室建起来,仪器设备到位。
工程组内部分成5个小组:电源、运算器、控制器、磁鼓、输入输出,各司其职,环环相扣。
麻烦很快来了。
磁鼓小组碰上了一道几乎无解的难题。
磁鼓是M-3的核心存储部件,相当于今天计算机的"硬盘"。鼓体表面需要镀上一层磁性介质,用来记录和读取数据。问题在于,鼓体表面的光洁度必须达到12级——当时中国工业标准里最高的一档。任何肉眼看不见的细小麻点,都会导致鼓体运行偏差,进而让整台计算机的运算结果出错。
技术文件上写着一句话:
"百分之一的瑕疵,意味着百分之百的失败。"
738厂把这个任务交给了表面处理实验室主任蒋宇侨。
他拿到任务那天,把技术文件反复看了三遍,在实验室里来回踱了很久。
「苏联的工艺文件呢?」
助手把资料翻出来。
蒋宇侨低头看了看,皱眉。
苏联原始资料里,关于磁鼓鼓体表面处理的工艺说明,语焉不详,根本不够用。
他关上资料,去图书馆,把所有能找到的俄文和英文文献全部借出来,逐字逐句地读。他不太懂英文,就查字典,一个词一个词地啃,每天工作到凌晨,回家睡几个小时,第二天继续。
啃了好几个星期,他从一篇苏联论文里找到了一种叫"滚镀法"的电镀工艺。经过反复试验,这种方法能确保镀层均匀光滑,达到技术要求。
老工人们用这个方法,一批批做,一批批检验。
失败了,再来。
失败了,再来。
直到有一天,一批鼓体从检验台上通过,老工人抬起头,对蒋宇侨说:
「达标了。」
蒋宇侨拿起鼓体,凑近灯光看了看,表面光洁如镜。
他长出一口气。
磁鼓的问题刚解决,二极管的问题又来了。
苏联图纸上,逻辑电路用的是氧化铜二极管,但中国工程师在实验中发现,这种管子参数极不稳定,多片叠加使用时安全隐患严重,而且响应速度太慢,跟不上整机节奏。
「这东西不能用,得换。」负责运算器的工程师把测试结果摆在莫根生面前。
「换成什么?」
「晶体二极管。」
莫根生沉默了一会儿。
这意味着苏联的原始图纸要进行系统性改良,不是小修。
他们没有请示,没有等待审批,把图纸铺在桌上,重新计算参数,重新设计电路。
这一改耽误了不少时间,但没有人抱怨。
宁可慢一点,也不能造一台会出错的机器。
05
1958年的春,时代气氛变得有些特殊。
钢铁要翻番,粮食要放卫星,各行各业都在比指标、赛进度。计算所也召开了一次内部大会,名字叫"打擂台"。
各个小组派代表上台,亮出自己的时间表,看谁完成得更早。
有小组喊出提前两个月,有小组喊出提前三个月,掌声一阵接一阵。
原本定在1958年6月底完成试制的计划,就在这次会议上,被提前到了5月底。
张梓昌坐在台下,看着台上热血沸腾的同事。
【进度是提前了。但这台机器,真的能在5月底造好吗?】
他没有说出口。大势已成,说了也没用。
那就,干吧。
进入5月,机器进入最后的组装阶段——机柜内插件底板的连线和焊接。
按照原定工艺,每一条线都要单独布置、固定、焊接、检验,再继续下一条。
50000个焊点。
5月底的期限,只剩两周。
所有人都知道:不够。
技术员夏纪寅和钱基广蹲在机柜旁,看着眼前密密麻麻的线路,两个人都没有说话。
沉默了很长时间。
夏纪寅突然抬起头。
「你听说过交换机总装车间的扎缆工艺吗?」
钱基广愣了一下。「扎缆?」
「把相同走向的导线捆成缆束,一起布线,一起固定,最后分别焊接。」
「能省多少时间?」
「至少一半。」
两人对视片刻。
「走,去找厂里的老师傅。」
几位有扎缆经验的老工人被请来,看了看图纸,看了看机柜,没有多说话,撸起袖子开始干。
一根一根归类,一束一束整理,精准固定在底板上,再逐一焊接。
整个车间灯火通明,没有人提下班。
时钟转过午夜,转过凌晨一点。
5月31日,凌晨两点,最后一个焊点完成。
夏纪寅拿起通铃检测仪,沿着整个底板,一条线路一条线路地检查。
所有人屏住呼吸,盯着仪器指针。
一格,一格,一格……
全部通过。没有虚焊,没有断路,没有错接。
夏纪寅把检测仪放下,往椅背上一靠,闭上眼睛。
旁边的人开始鼓掌。
1958年6月1日,仿制的M-3计算机交付计算所,进入调试阶段。
所有人都以为,最难的部分已经过去了。
然而,机器一开机,就出了问题。
06
开机,运行,报错。
再开机,再运行,再报错。
有时是简单的加减法算错了,有时是机器跑着跑着直接中途停下来,任凭怎么操作都没有反应。
技术人员围着机器,用电子仪器一个点一个点地测,一条线一条线地查。
找到了虚焊点,改了。找到了接线错误,改了。
再开机。
还是出问题。
「到底是哪里的问题?」
没有人能回答。
苏联的图纸没错,装配按图纸来,改良的部分也经过了反复验证。
但机器就是跑不稳。
时间不等人。
仿制M-3计算机已经被列为当年的"八一献礼"项目——8月1日,建军节,必须有结果。
计算所的会议室里,负责调试的技术人员开了一次短暂的会。
「现在有两个选择。」莫根生把手放在桌上,「第一,继续找根本原因,彻底解决,但时间不够。第二,先保证机器在8月1日能正确运行,可靠性和实用性先放一放。」
房间里沉默了一会儿。
有人开口。
「第二个方案,意思是先'表演',后'实用'?」
「是的。」
「那这台机器,实际上还不能用?」
「还不能用。但它能证明,我们造出来了。这是第一步。」
又是一阵沉默,没有人反对。
那个年代,"有"和"没有"之间的距离,比"好"和"坏"之间的距离,要大得多。
接下来两个月,整个调试团队把全部精力压在一件事上:确保机器在8月1日把四条指令跑对。
仅此而已。
他们把能绕开的问题先绕开,把暂时无法解决的故障先隔离,所有资源,都压在那四条指令上。
1958年8月1日,建军节。
计算所机房,人头攒动。时任中国科学院党组书记张劲夫专程赶来。
机器启动。
操作员开始输入指令。
第一条,通过。第二条,通过。第三条,通过。第四条……
机房里鸦雀无声,所有人的目光盯着机器的输出端。
打孔纸带缓缓吐出来。
操作员把纸带拿到灯下,看了看,转过身。
「正确。」
机房里,有人鼓掌,有人握拳,有人低下头深吸了一口气。
张劲夫笑着拍了拍旁边人的肩膀,说:
「这台机器,就叫'有了'。」
中国,有计算机了。
新华社当天播发消息,《人民日报》报道写道:
"我国计算技术不再是空白学科。"
但没有人告诉公众——
这台机器,还不能真正好用。
根本的问题,还悬在那里。
07
1958年9月,苏联计算机专家来到计算所,对机器进行全面检查。
他们围着机器转了很久,一言不发,各自记录。
最后,苏联专家把莫根生叫到一边,翻译转述:
「磁鼓的镀层,有问题。」
莫根生皱眉。「什么问题?」
「镀层成分不对。苏联标准是镍钴磷合金,你们用的是镍钴合金,少了一个磷。」
莫根生愣住了,转身拿来一份文件——738厂的磁鼓生产记录,旁边附着苏联最初提供的技术文件。
他翻到磁鼓镀层那一页,指给苏联专家看。
「这是你们提供的原始资料,上面写的就是镍钴合金。」
苏联专家低头看了看,沉默片刻。
「……我们后来改进了配方。」
「改进了配方,为什么没有通知我们?」
苏联专家没有回答。
莫根生慢慢把文件收起来,没有再追问。
这件事就这样过去了。
但这个"没有回答",在很多中国工程师心里留下了一根刺——无论苏联给了多少帮助,他们提供的,从来都不是全部。那些真正关键的细节,他们留着。
而中国,必须自己去找。
苏联专家走后,磁鼓镀层配方得到修正,问题解决。
103机——"八一机"正式量产后的命名——完成了可靠性和实用性的调整,运算速度从最初的每秒30次,经改进提升到每秒2300次。
738厂开始批量生产,先后生产了48台,发往全国各地的科研机构。
与此同时,大型计算机104机完成研制,每秒运算一万次,交付给国家最重要的项目,其中一台送到航天706所,为导弹、火箭和卫星进行轨道计算。
中国第一颗原子弹的大量计算数据,从这台机器里流淌而出。
就在103机仿制成功的时候,计算所已经悄悄启动了另一个项目——107机。
这是中国第一台完全自主设计的计算机,没有苏联蓝本,没有外国图纸,从零开始。
主持这个项目的,是夏培肃。
那时候苏联专家还在,援助还没有断,但计算所的人已经清楚地意识到:仿制永远只是过渡,中国迟早要走自己的路。
107机,就是那条路的起点。
只是没有人料到,苏联撤援来得这么快,这么彻底。
原本有团队、有资源、有苏联技术作参照的107机,一夜之间变成了夏培肃一个人扛着的担子。
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