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那一天，位于北京中關(guān)村的中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所（以下簡(jiǎn)稱計(jì)算所）的一間機(jī)房里，我國(guó)研制的第一臺(tái)通用數(shù)字電子計(jì)算機(jī)“103機(jī)”以每秒30次的運(yùn)算速度，成功完成了一小段程序的運(yùn)行。科研人員對(duì)每個(gè)部件進(jìn)行詳細(xì)檢查后，確認(rèn)這臺(tái)機(jī)器“活”了。

“有了！”在現(xiàn)場(chǎng)觀看的時(shí)任中國(guó)科學(xué)院黨組書(shū)記、副院長(zhǎng)張勁夫按捺不住內(nèi)心的喜悅，風(fēng)趣地給“103機(jī)”取了這個(gè)小名。

“103機(jī)”調(diào)試成功，標(biāo)志著我國(guó)第一臺(tái)現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)誕生。中國(guó)從此“有了”計(jì)算機(jī)。

工作人員在操作“103機(jī)”。計(jì)算所供圖

1?“墾荒”：舉全院之力

在新中國(guó)成立初期，國(guó)內(nèi)的計(jì)算機(jī)學(xué)科還是一片“荒地”。1946年，我國(guó)著名數(shù)學(xué)家華羅庚在美國(guó)訪學(xué)期間得知，世界第一臺(tái)通用電子計(jì)算機(jī)“埃尼阿克”（ENIAC）在美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)宣告問(wèn)世。當(dāng)時(shí)，他心中就埋下了一個(gè)夢(mèng)想：中國(guó)絕不能失去研究計(jì)算機(jī)的大好機(jī)會(huì)，要在中國(guó)研制出計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)國(guó)家的“計(jì)算自由”。

1950年，華羅庚回到中國(guó)，1951年擔(dān)任中國(guó)科學(xué)院原數(shù)學(xué)研究所（以下簡(jiǎn)稱數(shù)學(xué)所）所長(zhǎng)。開(kāi)展電子計(jì)算機(jī)的研制工作一直是他念念不忘的事。為此，1952年，華羅庚從清華大學(xué)物色了閔乃大、夏培肅、王傳英3位才華橫溢的青年學(xué)者，組建了一支年輕的“開(kāi)墾隊(duì)”，開(kāi)啟了艱苦的計(jì)算機(jī)研究之旅。從設(shè)計(jì)基本電路到寫出規(guī)劃報(bào)告，每一步都是跨越未知的探索。

就這樣，科學(xué)巨匠的真知灼見(jiàn)，讓中國(guó)人的計(jì)算機(jī)之夢(mèng)開(kāi)始在中國(guó)科學(xué)院生根、發(fā)芽。

困難遠(yuǎn)超想象。盡管數(shù)學(xué)所對(duì)計(jì)算機(jī)小組的工作給予了很大支持，但隨著技術(shù)路線的確定，困難也隨之出現(xiàn)。當(dāng)時(shí)的數(shù)學(xué)所，不僅缺乏技術(shù)積累，就連器材管理部門和人員也沒(méi)有，要開(kāi)展電子線路試驗(yàn)，實(shí)在太困難了。

這項(xiàng)工作由此進(jìn)入瓶頸期。計(jì)算機(jī)小組發(fā)現(xiàn)，研制一臺(tái)計(jì)算機(jī)不僅需要數(shù)學(xué)、電子學(xué)和物理學(xué)等多個(gè)學(xué)科知識(shí)，還需要將這些理論知識(shí)形成技術(shù)，讓工程師去實(shí)現(xiàn)。而他們所在的數(shù)學(xué)所缺乏懂電子學(xué)的人才和開(kāi)展電路試驗(yàn)的基礎(chǔ)。

幸而，中國(guó)科學(xué)院的建制化優(yōu)勢(shì)能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)這一目標(biāo)提供良好的支撐條件和組織保障。1953年冬天，為了把院內(nèi)稀缺的電子學(xué)人才、經(jīng)費(fèi)和儀器設(shè)備集中在一起，中國(guó)科學(xué)院決定舉全院之力，將院屬各單位電子學(xué)方面的人員暫時(shí)統(tǒng)一安排到中國(guó)科學(xué)院物理研究所（以下簡(jiǎn)稱物理所）開(kāi)展工作。隊(duì)伍大幅壯大的計(jì)算機(jī)小組，搬進(jìn)了“中關(guān)村第一樓”——原子能樓里工作。

在全院科研力量的加持下，計(jì)算機(jī)小組的電子學(xué)試驗(yàn)取得了重要進(jìn)展，示波管儲(chǔ)存器和基本邏輯電路試驗(yàn)都取得了成功。

如今，許多學(xué)者認(rèn)為，這些工作為“103機(jī)”的研制打下了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

2?集結(jié)：會(huì)聚全國(guó)英才

1956年，周恩來(lái)總理親自主持制定了《1956—1967年科學(xué)技術(shù)發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃》，也被稱為“十二年科技規(guī)劃”，將“計(jì)算技術(shù)的建立”列為57項(xiàng)重大科技任務(wù)之一。而計(jì)算技術(shù)、半導(dǎo)體、自動(dòng)化技術(shù)、無(wú)線電電子學(xué)作為“四項(xiàng)緊急措施”，是重中之重。

國(guó)家層面的組織行動(dòng)為中國(guó)人追逐計(jì)算機(jī)夢(mèng)想注入了強(qiáng)勁動(dòng)力。中國(guó)科學(xué)院有組織、成系統(tǒng)地開(kāi)展攻關(guān)的優(yōu)勢(shì)則為“科學(xué)技術(shù)為國(guó)家建設(shè)服務(wù)”找到了具體的實(shí)現(xiàn)形式。

1956年，計(jì)算所籌備委員會(huì)成立，由華羅庚擔(dān)任籌備委員會(huì)主任；閻沛霖?fù)?dān)任副主任，后被任命為第一任所長(zhǎng)。

據(jù)當(dāng)時(shí)的籌備委員會(huì)辦公室主任何紹宗回憶，1956年6月19日，華羅庚主持召開(kāi)了計(jì)算所籌備委員會(huì)第一次會(huì)議。這次會(huì)議落實(shí)“先集中，后分散”的原則，宣布將中國(guó)科學(xué)院此前在物理所和數(shù)學(xué)所布局的工作小組共20多人都劃歸計(jì)算所。

此后，籌備委員會(huì)陸續(xù)從中國(guó)科學(xué)院其他研究所、總參三部、二機(jī)部和一些高校抽調(diào)了一批專業(yè)人才，計(jì)算所研究員張偉就是其中之一。他和夫人于桂芝1954年大學(xué)畢業(yè)后，在蘇聯(lián)建設(shè)成就展覽館為計(jì)算機(jī)專家做過(guò)兩年翻譯工作。

張偉回憶，1956年8月中旬的一天，他突然接到調(diào)令，要他盡快到中國(guó)科學(xué)院報(bào)到。一開(kāi)始，他并不清楚到中國(guó)科學(xué)院要做什么工作，直到8月20日?qǐng)?bào)到當(dāng)天他才得知，中國(guó)科學(xué)院剛剛開(kāi)始籌建中國(guó)第一個(gè)計(jì)算技術(shù)研究所，他被分配到計(jì)算所工作了。

“那時(shí)，中國(guó)沒(méi)有一位計(jì)算技術(shù)專業(yè)出身的科技人員，都是從無(wú)線電、通信等和計(jì)算機(jī)相近的專業(yè)轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)的?！睆垈ケ硎?。

計(jì)算所的成立集結(jié)了包括張偉在內(nèi)的全國(guó)有志之士，他們就此在這條大有可為的科學(xué)賽道上會(huì)聚。到1956年底，314位工作人員就位，其中研究技術(shù)人員185人，占一半以上。計(jì)算所組建了3個(gè)研究室，分別為“計(jì)算機(jī)整機(jī)研究室”“元件室”“計(jì)算數(shù)學(xué)室”。

直到2001年，計(jì)算所成立45周年之際，已經(jīng)90歲的閻沛霖仍深深懷念那段時(shí)光?！坝泻芏嗍轮两裼洃洩q新?！彼凇队?jì)算所初創(chuàng)時(shí)期的幾點(diǎn)回憶》一文中寫道：“大家來(lái)到計(jì)算所，工作不分彼此，擰成一股勁，同心協(xié)力，為開(kāi)創(chuàng)我國(guó)計(jì)算機(jī)事業(yè)同舟共濟(jì)，艱苦奮斗?！?/p>

3?目標(biāo)：瞄準(zhǔn)M-3

躊躇滿志地踏上追逐計(jì)算機(jī)夢(mèng)想之路，意氣風(fēng)發(fā)的中國(guó)科學(xué)家心中萌生一個(gè)問(wèn)題：當(dāng)時(shí)，距離世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)研制成功已經(jīng)過(guò)去10年，是盡快迎頭趕上，還是一切從頭開(kāi)始？

面對(duì)現(xiàn)實(shí)，腳踏實(shí)地。大家一致的意見(jiàn)是，先學(xué)習(xí)掌握蘇聯(lián)已有的技術(shù)，在此基礎(chǔ)上根據(jù)我國(guó)的具體條件，開(kāi)展自己的研究工作。于是，計(jì)算所籌備委員會(huì)提出“先仿制后創(chuàng)新，仿制為了創(chuàng)新”的思路，目的是盡快掌握整機(jī)技術(shù)。

1956年9月，我國(guó)派出高級(jí)專家考察團(tuán)去蘇聯(lián)，全面深入考察計(jì)算機(jī)的研究開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)制造、教學(xué)、應(yīng)用以及相關(guān)技術(shù)。

兩個(gè)多月時(shí)間里，考察團(tuán)分別對(duì)莫斯科、列寧格勒兩地計(jì)算技術(shù)的科研、生產(chǎn)和教育進(jìn)行了觀摩和學(xué)習(xí)，重點(diǎn)學(xué)習(xí)了M-20計(jì)算機(jī)。何紹宗回憶道：“通過(guò)這次考察與學(xué)習(xí)，我們受益匪淺?！?/p>

但中國(guó)科學(xué)家回國(guó)以后了解到，M-20計(jì)算機(jī)調(diào)試不太順利。計(jì)算所籌備委員會(huì)認(rèn)為，仿制已經(jīng)成熟的其他計(jì)算機(jī)更加穩(wěn)妥。于是，M-3小型計(jì)算機(jī)走進(jìn)他們的視野。

1957年4月，何紹宗作為時(shí)任中國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng)郭沫若的代表，拜訪了蘇聯(lián)科學(xué)院，獲得了相關(guān)的圖紙資料。

當(dāng)年11月底，正在通信兵部從事科研工作的張梓昌接到調(diào)令，讓他參與M-3計(jì)算機(jī)仿制任務(wù)，要求他第二天就去計(jì)算所報(bào)到。

計(jì)算所在租用的西苑旅社客房里宣布M-3工程組成立，莫根生擔(dān)任組長(zhǎng)，張梓昌擔(dān)任副組長(zhǎng)，研制工作很快鋪開(kāi)。

一開(kāi)始，客房里不能做實(shí)驗(yàn)，大家只好集中精力學(xué)習(xí)資料。直到1958年1月下旬，計(jì)算所在中關(guān)村的科研樓落成，科研人員才有機(jī)會(huì)真正干起來(lái)。

在張梓昌的記憶里，這是一段難忘的熱鬧時(shí)光?！按蠹仪榫w高漲，迅速建立了實(shí)驗(yàn)室，一面消化資料，一面進(jìn)行必要的實(shí)驗(yàn)。”他在一篇文章中寫道。同時(shí)，來(lái)自全國(guó)各地、各單位的科研人員陸續(xù)會(huì)集到計(jì)算所，“來(lái)去匆匆川流不息”。

為了更加有序地開(kāi)展研制工作，工程組內(nèi)部分設(shè)了電源小組、運(yùn)算器小組、控制器小組、磁鼓小組以及輸入輸出小組。5個(gè)小組既各司其職，又環(huán)環(huán)相扣。

“從各單位來(lái)的人員無(wú)論年齡大小、資歷深淺和協(xié)作時(shí)間長(zhǎng)短，都在一起摸爬滾打，組內(nèi)氣氛是人與人真誠(chéng)相處，沒(méi)有隔閡?！睆堣鞑硎?。

“103機(jī)”的部分研制人員。

4?仿制：依然是從“0”開(kāi)始

M-3機(jī)是第一代電子數(shù)字計(jì)算機(jī)，大約使用了800個(gè)電子管、2000個(gè)氧化銅二極管、10000個(gè)阻容元件，分裝成400個(gè)插件插入3個(gè)機(jī)柜。其中，主機(jī)是特寬型的，全機(jī)約有10000個(gè)接觸點(diǎn)和50000個(gè)焊接點(diǎn)。用磁鼓做的內(nèi)存容量為1024字，字長(zhǎng)32位，運(yùn)算速度為每秒30次；后改用磁芯作為內(nèi)存，運(yùn)算速度提升至每秒2500次。

要想仿制出這樣一個(gè)復(fù)雜的電子“大腦”，光靠圖紙和資料遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。中國(guó)科學(xué)家依照蘇聯(lián)的圖紙親身實(shí)踐后，種種技術(shù)問(wèn)題浮出水面，研制工作仍然需要從“0”開(kāi)始。

例如，對(duì)張梓昌而言，整機(jī)邏輯就是個(gè)新問(wèn)題。“雖然以前也曾讀過(guò)一些計(jì)算機(jī)的文獻(xiàn)，但總覺(jué)得語(yǔ)焉不詳。”他表示。

又如，經(jīng)過(guò)測(cè)試，工作人員發(fā)現(xiàn)以氧化銅二極管為主要邏輯元件，會(huì)使計(jì)算機(jī)的參數(shù)不穩(wěn)定，多片疊成帶來(lái)明顯的安全隱患，并且響應(yīng)速度太慢，與其他電路不匹配，應(yīng)改用晶體二極管。對(duì)此，科研人員經(jīng)過(guò)分析研究，對(duì)蘇聯(lián)的圖紙進(jìn)行了改良。

到了生產(chǎn)環(huán)節(jié)，由于蘇聯(lián)M-3機(jī)資料中沒(méi)有關(guān)于生產(chǎn)工藝的文件，需要攻克的難關(guān)就更多了。試制生產(chǎn)工作由738廠（北京有線電廠）承擔(dān)協(xié)作，遇到的一個(gè)大難題是磁鼓鼓體表面磁性介質(zhì)工藝。

鼓體的光潔度必須達(dá)到最高的12級(jí)，才能保證裝配后的鼓體安全運(yùn)行，任何“百分之一”的小麻點(diǎn)都意味著“百分之百”的失敗。面對(duì)嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)，廠里的老工程師、技術(shù)員幾經(jīng)討論，憑借老工人豐富的經(jīng)驗(yàn)和手感等過(guò)硬的功夫，最終實(shí)現(xiàn)了“百分之百”的成功。

為實(shí)現(xiàn)電鍍鎳鈷合金磁介質(zhì)光滑均勻，時(shí)任表面處理實(shí)驗(yàn)室主任蔣宇僑日夜攻讀外文資料，歸納出一個(gè)確保均勻光滑的滾鍍法電鍍工藝，達(dá)到了技術(shù)要求。

時(shí)不我待！為了讓我國(guó)第一臺(tái)計(jì)算機(jī)盡早“出世”，計(jì)算所召開(kāi)了“打擂臺(tái)”大會(huì)，各個(gè)室組之間爭(zhēng)相挑戰(zhàn)，時(shí)間表一次又一次提前，原定于1958年6月底完成“103機(jī)”試制的計(jì)劃往前調(diào)整了一個(gè)月。

然而，到5月下旬時(shí)，當(dāng)?shù)谝慌_(tái)“103機(jī)”進(jìn)入機(jī)柜內(nèi)插件底板連線焊接階段后，技術(shù)人員意識(shí)到，如果按照最初設(shè)定的接線工藝，無(wú)法按時(shí)完成5月底交付的目標(biāo)。

關(guān)關(guān)難過(guò)關(guān)關(guān)過(guò)。當(dāng)時(shí)作為技術(shù)員跟班生產(chǎn)的夏紀(jì)寅和時(shí)任738廠計(jì)算機(jī)技術(shù)科電路室主任錢基廣“急中生智”，請(qǐng)熟練工人采取交換機(jī)總裝車間的扎纜型工藝，終于在5月31日凌晨2點(diǎn)全部完工，并經(jīng)過(guò)通鈴檢查證明連線焊接全部正確。這一創(chuàng)新不僅解決了當(dāng)時(shí)的研制問(wèn)題，更為后續(xù)的生產(chǎn)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

同年7月底，“103機(jī)”完成調(diào)機(jī)，比原計(jì)劃提前了5個(gè)月。最后，科研團(tuán)隊(duì)于八一建軍節(jié)當(dāng)天試算成功，代表科技界完成了獻(xiàn)禮，并將“103機(jī)”命名為“八一型”計(jì)算機(jī)。

“我國(guó)計(jì)算技術(shù)不再是空白學(xué)科。”“103機(jī)”宣告調(diào)試成功后，《人民日?qǐng)?bào)》在報(bào)道中寫道。

《人民日?qǐng)?bào)》關(guān)于“103機(jī)”的報(bào)道。

此后，科研人員為了完善提高“103機(jī)”的性能，又自主研制出比初始樣機(jī)容量擴(kuò)大1倍的磁芯儲(chǔ)存器樣機(jī)，命名為CX-1型磁芯存儲(chǔ)器。這一零部件的創(chuàng)新讓“103機(jī)”的運(yùn)算速度從每秒30次提高到每秒上千次，配型后命名為DJS-1型電子計(jì)算機(jī)。

根據(jù)歷史資料記載，從1958年起，“103機(jī)”迭代更新了DJS-1機(jī)、DJS-3機(jī)兩代電子計(jì)算機(jī)，先后生產(chǎn)了40多臺(tái)，供全國(guó)用戶單位使用。直到1966年2月晶體管計(jì)算機(jī)上馬，我國(guó)第一代電子管計(jì)算機(jī)的生產(chǎn)才畫上了句號(hào)。

“實(shí)踐證明，‘103機(jī)’仿制過(guò)程中，不但培養(yǎng)鍛煉了一大批科技人員，而且將試驗(yàn)研究基地、生產(chǎn)制造基地以及配套部門全部帶動(dòng)起來(lái)了?！遍惻媪乜偨Y(jié)道。

以今天的計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)看，“103機(jī)”的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能很低。然而，站在歷史的角度看，“103機(jī)”實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有的突破，從試制到生產(chǎn)，是一段夢(mèng)想和奮斗交織的路程，也是一個(gè)關(guān)鍵而重要的起點(diǎn)。雖然親歷者現(xiàn)在大多已經(jīng)離我們而去，但他們艱苦奮斗的光輝歲月將永載史冊(cè)。

“103機(jī)”的誕生深深激發(fā)了科研人員的創(chuàng)新熱情和奮斗精神。從20世紀(jì)60年代起，中國(guó)科學(xué)院的科研人員連續(xù)攻克了電子管、晶體管、集成電路、超大規(guī)模集成電路的種種難關(guān)，不斷研制出性能更強(qiáng)、速度更快、存儲(chǔ)容量更大的計(jì)算機(jī)，讓中國(guó)在計(jì)算強(qiáng)國(guó)的道路上越走越遠(yuǎn)。

（原載于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》?2024-04-01?第4版?專題）