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毛泽东时代中国计算机事业回顾
   

毛泽东时代中国计算机事业回顾
作者左克
零. 前言 
  一年前,本人搜集了一些资料,以《科学的春天——毛泽东时代中国计算机发展历程》为题张贴在互联网上。这些资料证明:中国的计算机事业在毛泽东时代曾经取得了巨大发展。但是,由于受当时所掌握材料的限制,文章存在着不少缺陷,例如,没有注意和国外同时代的计算机发展水平进行横向对比,特别是,文章没有分析在毛主席去世后,中国计算机事业衰落的原因。从网上的一些回复看,确实有些人钻了这个空子,把这个责任归罪于毛主席,继续造 谣 诬 蔑。
  上世纪六七十年代,在西方资本主义国家发生了“第三次技术革命”或“信息技术革命”,其影响持续至今。这一时期中国恰好又发生了文 化大革 命,于是有很多诬蔑 毛泽东时代的文章说:中国正处于内 乱,耽误了宝贵的机遇。例如,在那本被吹捧为科技史权威,由老自由化分子许良英主编的《20世纪科学技术简史》[文献1]中,对中国在毛泽东时代研制计算机的历史,除了嘲讽之外没有一句正面描述。除此之外,我也看到很多不错的专著和文章,由于对历史不了解,加上受一些错误宣传的长期影响,在介绍和分析中国研制计算机这段历史的时候,也不够全面和客观。

  鉴于此,我认为有必要对中国计算机发展历史做一个全面的介绍,澄清那些强加给毛泽东时代的不实之词,还事实本来面目。

一. 中国的计算机事业在毛泽东时代取得了巨大发展

  中国电子计算机的科研、生产和应用是从上世纪五十年代中后期开始的。1956年,周总理亲自主持制定的《十二年科学技术发展规划》中,就把计算机列为发展科学技术的重点之一,并筹建了中国第一个计算技术研究所。

  我们知道,以逻辑电路器件作为标志,到目前为止的电子计算机可以分为四代。(此外还有“第五代”即人工智能计算机和“第六代”即生物计算机的说法,但至今尚未成熟,本文不涉及。)每一代计算机,都比前一代更小、更快,技术工艺要求更高,价钱也更便宜。中国科学家研制从第一代到第四代计算机的工作,几乎贯穿于整个毛泽东时代。

  第一代计算机采用电子管。美国研制出第一代计算机用了4年(1943-1946,
标志:宾夕法尼亚大学莫尔学院的ENIAC),而中国通过学习苏联的技术,仅用3年就完成了(1956-1958,标志:中科院计算所的103机),并生产了50台左右[文献2]。

  第二代计算机采用晶体管。美国从第一代计算机进入第二代计算机花了9年时间(1946-1954,标志:贝尔实验室的TRADIC),中国用了7年(1958-1964,标志:哈尔滨军事工程学院,即国防科技大学前身的441B机),生产了约200台[文献2]。

  第三代计算机采用中、小规模集成电路。这段发展过程美国用了11年(1954-1964,标志:IBM公司的IBM360),中国用了7年时间(1964-1970,标志:中科院计算所的小规模集成电路通用数字电子计算机“111机”[文献3])。我国研制的第三代计算机品种非常多。例如,北京大学、北京有线电厂和燃化部等单位联合研制的150机于1973年完成;借鉴美国IBM公司16位小型机技术的DJS-100机也于该年(1973)研制成功,它的硬件为自行设计,软件兼容;1976年11月,中国科学院计算所研制成功1000万次大型电子计算机“013机”;等等。这里不再一一介绍。

  这一时期的1973年1月,四机部召开了电子计算机首次专业会议(即7301会议),总结了60年代我国在计算机研制中的经验和教训,决定放弃单纯追求提高运算速度的技术政策,确定了发展系列机的方针,提出联合研制小、中、大三个系列计算机的任务,以中小型机为主,着力普及和运用[文献4]。从此,中国计算机工业开始有了政策性指导,重点研究开发国际先进机型的兼容机、研制汉字信息处理系统和发展微机[文献5]。

  第四代计算机采用大规模和超大规模集成电路,今天的计算机都属于第四代计算机。这个过程美国用了9年(1964-1972,标志:美国国防部高级研究规划署与伊利诺斯大学联合研制的ILLIAC-IV),中国用了8年(1970-1977,标志:航天部陕西骊山微电子公司的77型机)。77型机是中国第一台自行设计研制的,采用大规模集成电路的16位微型计算机[文献6]。另外,参照美国Intel 8008机型的国产DJS-050微机,也于该年(1977)由清华大学等单位仿制成功并通过鉴定[文献5]。

  通过以上数据可以看到,中国计算机事业的起步比美国晚了13年,但是经过毛泽东时代老一辈科学家的艰苦努力,中国与美国的差距不是某些人所歪 曲的“被拉大了”,而是缩小了,从12年缩小到10年,再缩小到6年。到毛泽东离开我们之后不久,中国的计算机水平仅比美国落后5年。

  毛泽东时代,是中国计算机奔跑的时代!

二. 中国在毛泽东时代掌握了大规模集成电路制造技术

  制造第四代计算机的基础部件是大规模集成电路。有人认为毛泽东时代的中国不能制造大规模集成电路,成为导致计算机事业后来出现停滞的主要原因。这种说法是完全没有根据的。

  1965年,中国自主研制的第一块集成电路在上海诞生,仅比美国晚了5年。在此后的岁月里,尽管国外对我国进行技术封锁,但这一领域的广大科研工作者和工人阶级,发扬自力更生和艰苦奋斗的精神,依靠自己的力量建起了中国早期的半导体工业,掌握了从拉单晶、设备制造,再到集成电路制造全过程,积累了大量的人才和丰富的知识,相继研制并生产了DTL、TTL、 ECL等各种类型的中小规模双极型数字逻辑电路,支持了国内计算机行业。当时具备这种能力的国家除中国外,只有美国、日本和苏联[文献7]。

  中国从小规模集成电路经过中规模集成电路,再发展到大规模集成电路,仅用了7年时间,这以1972年四川永川半导体研究所(现电子工业部24所)研制成功的我国第一块PMOS型大规模集成电路为标志,而美国用了8年。也就是说,到文 革中期,我们在制造大规模集成电路上与国外的差距缩短到4年。

  这一时期,由于受国内外微电子业迅速发展的影响,加上集成电路的利润丰厚,国内出现一股电子热潮,全国建设了四十多家集成电路工厂,为以后进行大规模集成电路的研究和生产提供了工业基础。

  通过对比会发现,美、日等国的大规模集成电路从实验阶段到定型,再到批量工业生产,通常用4、5年时间。到我国第一块大规模集成电路诞生的时候,这些国家已先后进入大规模集成电路的规模生产阶段。参照这个速度,可以预计,我国到70年代中期就可以实现大规模集成电路的批量生产,即使考虑到国外封锁和工业基础薄弱等不利因素,也不会晚于70年代末,这已经被历史所证实。某些人说什么“文 化 大 革 命 耽误了大规模集成电路的工业生产”,是站不住脚的。

  在此之后,我国在大规模集成电路工业方面坚持两条腿走路。一方面依靠自己的力量,继续加强大规模集成电路的研制和生产工作。1975年,上海无线电十四厂又成功开发出当时属国内最高水平的1024位移位存储器,集成度达8820个元器件[文献8],达到国外同期水平。另一方面,在那个据说是“闭关锁国”的时期,我国通过购买国外单台设备,自己组建了三条生产线,以缓解国内制造计算机的迫切需要。

  当然,在这一时期也存在着一些问题。一是科研与生产联系得不够紧密,一些科研成果未能及时转化为商品。二是生产线过多,国家投资分散,没有发挥计划经济的优势,一些地方难以形成规模生产效应。[文献9]

  即便如此,到上世纪70年代末,我国又陆续研制出256和1024位ECL高速随机存储器,后者达到国际同期的先进水平;可以生产NMOS 256位和4096位、PMOS 1024位随机存储器;掌握了对于大规模集成电路制造起着重要作用的无显影光刻技术,可用于制造分子束外延设备[文献10];中科院上海冶金所还独立发展了制造集成电路所需要的离子注入机,并出口到日本[文献7]。

  毛泽东时代给我们的微电子业留下了一笔丰厚的家底。

三. 中国计算机事业在毛泽东时代之后的短暂辉煌

  从文 革结束到80年代初的这段时期,我国科研队伍基本上继承了毛泽东时代的传统,在坚持自力更生的同时,还积极引进先进技术、进口成套件或关键件的组装,并积极开展引进技术本土化的工作,在计算机事业和大规模集成电路制造方面继续取得一系列成就。但是在这一时期,也存在一些失误。

  在1977年4月的全国微型机专业会议上,确定了中国微机今后的发展方向为参照Intel 8008的DJS-050系列五个机型,以及参照Motorola 6800的DJS-060系列四个机型。这两大系列的样机于1980年前后陆续研制成功。[文献5]

  在1979年11月陕西的微型机交流会上,参展的国产微型机有六十多个品种,包括我国当时速度最快、外部设备最齐全的微型机DJS-061-1。[文献10]

  1982年,参考DG公司NOVA 16位小型计算机,采用国产中大规模集成电路的DJS-153小型计算机研制成功。同时,与NOVA-3机兼容的DJS-185机也由上海电子计算机厂完成。[文献2]

  1983年,中国国防科技大学自行设计的“银河I”巨型计算机通过鉴定。它是一个每秒向量运算1亿次的巨型计算机系统。成为我国第四代计算机中的巨型机代表机型。

  同年,南京的734厂研制成功紫金1号,这是美国苹果公司的仿制机;装有中文操作系统CCDOS的16位长城0520-A诞生;浪潮公司通过采用英特尔8088芯片,以进口元散件为主,组装的0520微机在济南诞生。

  在大规模集成电路制造方面,截止到1983年,16K MOS动态存储器研制成功,8位机用大规模集成电路品种基本配套,4K MOS静态存储器进入小批量生产,高性能4位处理机集成电路批量生产,电子器件工业总公司研制成功6800八位微处理器(仿制美国Motorola公司1974年推出的6800),甘肃天光电工厂生产出64位、256位、1024位双极型ECL存储器,上海无线电十四厂生产出CMOS大规模集成电路(1981年),等。另外,超大规模集成电路的关键设备研制工作也取得一定的进展,不少基础材料基本达到生产要求。[文献11]

  值得一提的是,上海元件五厂和上海无线电十四厂于1979年研制成功单片8080八位微处理器[文献8]。8080为美国Intel公司1974年的产品,西德仿制出该类产品是在1980年10月(Siemens SAB 8080 A-C),苏联是在1986年(Eastern Bloc 8080 KP580BM80A)。这标志着我们此时与美国的差距只有5年。

  这个时期,国际计算机行业出现两个新的变化。一是美国IBM公司于1981年推出了个人计算机(PC),从此计算机开始进入家庭。第二个变化是微处理器(CPU)的研发成为一个专门的行业。PC机的出现得益于CPU的价格不断下降和速度不断提高。PC机出现后,国外一些从事计算机研制的科研人员逐渐独立出来,专门从事CPU设计。

  我国及时注意到了第一个发展趋势。1983年2月召开的全国计算机协调工作会议上,把生产IBM PC兼容机定为发展方向,提出“照着IBM的PC做”。所谓“照着IBM的PC做”,并不是现在电脑市场上的攒机,实际上当时没有任何设计图纸可供参考,完全靠自己摸索。但是对第二个变化,我国没有注意,虽然此时已经可以仿造出8080、6800等CPU芯片,没能及时将CPU的研究独立出来,专门培养,这为日后中国微机的发展埋下了隐患。

  在对待技术引进和发展高端计算机方面,当时也存在着一些问题。以“银河I”巨型计算机为例,这项工程耗费1亿元人民币,由于片面追求国际最先进技术,忽视了国内相关部门的协调、促进和合作,硬件大量从国外购买,没有使我国的整体技术取得任何实质性的进步。此时国内一些具有实力的集成电路科研和生产单位,由于得不到足够的经费进行技术开发和设备改进,生产的计算机硬件没有得到一展身手的机会。这样,国际上早在1978年就已经开始出现了超大规模集成电路,而我国却在迈向超大规模集成电路的路途中慢了下来。


四. 决策上昏招叠出,中国的计算机业进入严冬

  1984年,邓 小 平在上海说:“计算机普及要从娃娃抓起。”也是在这一年,邓 小平访问美国。这一年成为中美关系史上的一个转折点,也为我国的大量技术引进提供了机遇。在大量进口汽车、彩电、冰箱生产线的同时,各科研、制造单位和大专院校大量引进半导体器件生产线。从1984年到“七五”末期,先后共引进33条集成电路生产线。由于当时“巴统”的禁运政策,引进设备基本上都是国外已淘汰的[文献12]。

  虽然引进技术会受制于人,容易造成“引进一代,落后一代”的被动状态,但是如果我们能够坚持过去的方针,用已有的技术力量实现引进技术的本土化,中国的集成电路产业迈上一个新的台阶仍然是有希望的,同时这也会对中国的计算机工业的进一步发展起到促进作用。日本、韩国就是成功的例子。但是,从80年代中期开始,我们的计算机和半导体电子器件工业的发展模式从过去的“创新为主,引进为辅”和重视基础研究,转变为单纯的引进,放弃了在通用电路方面的追赶[文献12]。这种对改革开放的片面理解,造成了极为严重的后果。

  首先,我国自废武功,停止了半导体研发计划,天真地幻想依靠市场能自动生成和换取技术。[文献13]

  第二,一味地强调技术引进,促使集成电路企业急功近利,很少有明确的消化吸收方案,最后都亏本了,引进的33条集成电路生产线绝大多数没有发挥作用。[文献12]

  第三,对洋技术、洋理论的无限美化,使国内出现了一种崇洋媚外的风气,国产技术被贬为垃圾,科研单位和企业生存面临困境。在生存压力和崇洋媚外风气的双重影响下,原有的计算机和微电子科研队伍流失严重,很多科技人员流到国外。[文献9]

  在这个阶段,虽然我国也仿制或研制出了几种机型,如1984年的2780机,1985年的银河超级小型机,1986年的HN-2730超级小型机,1987年的太极2220[文献5],但由于缺乏微电子工业的支持,加上国家战略决策的失误,与国外产品的差距略有拉大。例如,2780机比DEC公司的原始机型VAX-II/780 32位小型机落后6年,太极2220比DEC公司的原始机型MicroVAX也落后6年。特别需要指出的是,这些计算机的主要硬件完全依靠进口,我国这个时候单凭自己的技术已经很难生产出一台计算机了。

  这一时期又出现两个极其错误的政策,给我们的计算机业和半导体集成电路业雪上加霜。

  1984年,当时的国务院总理赵 紫阳听信一些智囊和洋专家的建议,未经科学论证,在违反民主集中制组织原则的情况下贸然实行“拨改贷”,从过去国家向企业拨款作为流动资金和设备更新改造基金,改为银行向企业贷款,企业不仅要偿还银行贷款,还要付高额利息。而政府不仅不投一分钱,反而像从前一样抽走企业的大部分收入。这样一来把大部分国营企业搞亏损了,为以后的“产权”改革和公开搞私有化提供了口实。然而,“拨改贷”至今没有被政府公开否定,赵 紫阳的错误也一直没有得到清算。

  正是由于“拨改贷”,使得我国当时的集成电路工业遭到严重打击,企业只能忙于解决生存问题,没有精力和经费去消化引进技术和开发新产品。这就是企业急功近利的根源。当时曾有一些专家警告说:“计算机工业投资不足,资金分散的问题仍然没有很好解决”[文献14],但始终没有引起重视。

  另外一个失误,是当时的决策者在进入了“科学的春天”后,并没有真正重视科学技术。

  国际上,通常把科技经费中用于研究和开发的部分占国内生产总值的比例,称作“R&G/GDP”,用来衡量一个国家的科技水平,以及这个国家对科技的重视程度。在整个毛泽东时代,我国用于科技研发的经费占国民生产总值的比例,平均在1.28%,达到当时几个初等发达国家的平均水平(如意大利、西班牙)。到了毛泽东时代后期,随着我国经济实力的不断增强,这个指标增加到2.32%,达到同期几个最发达国家英、法、西德的水平,仅比当时的美国、日本低一些(美国长期为2.8-3.0%,日本70年代以前1.6%,进入70年代后与美国接近)[文献15,16]。这个数字如果拿到今天,甚至比2003年全世界发达国家的平均值2.2%还要高[文献17],可见毛泽东时代对科学技术的重视程度。有些人指责文 革时期或者毛泽东本人不重视科学技术,完全是睁眼说瞎话。

  进入上世纪70时年代以后,特别是到了80年代,由于电子、计算机等新兴产业的兴起,世界各主要发达国家和新兴发达国家的政府、企业等部门纷纷增加对研发经费的投入。这个时候,如果我国对科学技术有起码的重视,把“科学技术是第一生产力”真正落到实处,即使我们能保持毛泽东时代后期那个据说是“不重视科学技术”、“国民经济到了崩溃边缘”时期的2.3%的水平,中国的微电子业和计算机业的情况也会好很多。但是从80年代开始,我们的决策者却把R&G/GDP大幅度往下砍,到了80年代中期,全社会对研发经费投入的R&G/GDP值不到0.7%。1984年以后由于“拨改贷”造成了的困境,使企业基本无力进行研发投资,R&G/GDP骤然降到0.6%以下[文献16]。

  由于研发经费缩水,我国70年代末至80年代初自主研制的计算机项目,与集成电路和半导体研发一起,都以“没钱”为由停掉了。这些科研队伍解散后,除了出国的以外,有的下海经商,有的回高校教书,更有甚者竟然被调去看机房。

  这一时期,我国的半导体领域从争相引进、无所建树到人财两空,以致到后来谁都说“半导体不是好玩的”,“几十亿扔进去听不到响”,“上头一听半导体就头大”[文献12]。由于失去了基础,我国此时的计算机工业,只能靠0520等旧机型、千元的中华学习机、长城286等组装PC机维持。

五. 一错再错,中国的计算机业被彻底剿灭
  进入90年代,我国仍然延续了研发经费的低投入,除了1993年之前的几年受国际封锁的影响有了点紧迫感,R&D/GDP略微超过0.70%以外,90年代中期再次回到80年代的水平,其中1995和1996连续两年下跌到0.60%[文献18]。

  1989年中美关系的蜜月期结束,美国政府严格限制对中国出口高性能计算机,除了要付出高额的采购费用外,还要把服务器放在一个透明的玻璃房子中,由洋人监控,以防止用于其他目的。中国因技不如人而饱受屈辱的情形可想而知。痛定思痛,国人自主研发高性能计算机的激情终于被唤醒。

  1993年,具有标志性意义的曙光一号诞生;1995年曙光1000诞生,它与美国Intel公司1990年产品的技术相近,标志着我国高性能计算机与国外的差距缩小到5年左右;1997年国防科大研制成功银河-III百亿次并行巨型计算机系统,系统综合技术达到90年代中期国际先进水平[文献4]。然而,由于国内微电子业近十年的技术停滞,这些高性能计算机没有实现完全国产化,技术上仍然受制于人。例如,曙光一号采用美国Motorola公司1989年底推出的M88100商业微处理器,操作系统移植了美国IBM公司的AT&T UNIX。后来的国产计算机,也都没有“中国芯”。

  尽管如此,我国的高性能计算机与国外的差距并没有被拉得太大。这要感谢国外对高性能计算机技术的封锁,使我国不能买到相关技术,不得不自行研究。相比之下,我国的微机业由于没有遭到封锁,在“造船不如买船”的洋奴哲学指导下,日子反而不好过了。

  1990年,中国大幅降低了关税、取消了计算机产品进出口批文、开放了国内微机市场。顷刻间,国外的286、386电脑如潮水般涌入,长城、浪潮、联想等国内公司溃不成军;1991年由英特尔和AMD掀起的“黑色降价风暴”,更是让中国计算机产业雪上加霜。由于绝大多数整机企业积压了高价买进的芯片,从而背上巨额亏损的包袱,一家家整机厂商前赴后继般悲壮地倒在了血雨腥风之中。长城、浪潮和联想也都元气大伤;1992年,国家实施控购,进一步使中国PC整机制造业进入发展的低潮[文献19]。此后,国内的计算机企业只能从事低附加值的微机组装。相比之下,同样是面对外国计算机企业的竞争,由于日本非常注意对本国企业的保护,规定进入日本市场的微机必须支持日语环境,从而使美国微机难以进入日本市场。

  在微电子集成电路方面,国内企业继80年代中后期陆续亏损后,90年代纷纷倒闭,国内集成电路工业逐步变为三资企业为主的局面。据专家估计,到上世纪90年代末,我国微电子科技水平与国外的差距至少是10年[文献20]。

  其实我们还可以假设一下,即使没有80年代和90年代初期的一系列失误,即使我国的计算机和集成电路技术能做到世界一流水平,到90年代中后期,这些工业也会被龙永图这类败家子们卖掉,成为他们与国际接轨的政绩。这样看来,中国计算机业的提前死亡,死得干净,没有落得个“苦恨年年压金线,为他人做嫁衣裳”的结局,从某种意义上说也是一件好事。

六. 尾声:亡羊补牢,犹未为晚
 1999年,美国为首的北约侵略军悍然轰炸了中国驻南斯拉夫大使馆。美帝国主义的暴行,激发了中国人民的爱国热情。人们逐渐认识到,国家安全是花钱买不来的。中国政府在这个时候,似乎也意识到了自主科技研发的重要性,有了危机感,增加了科技投资。2000年,中国的R&D/GDP比例首次达到1.00%,2003年增加到1.31%,首次达到毛泽东时代的平均水平,但是离毛泽东时代后期的水平仍有一段距离。这个时候的中国民间,还出现了反思 改革的思潮,一些长期居于主流的学说遭到了全民声讨。在这样的背景下,中国濒临死亡的计算机业出现了一丝转机。

  2002年8月10日,我国成功制造出首枚高性能通用CPU——龙芯一号。此后龙芯二号问世,龙芯三号也正在紧张的研制中。

  此时的国际CPU市场,除了美国、日本一些高端机型的专用CPU,以及苹果公司的PC专用CPU以外,主要被美国的Intel和AMD两家公司垄断,两家的市场份额约占98%。第三家是我国台湾的威盛公司,但它是1999年连续收购了美国两家制造CPU的小公司之后,才进军处理器市场的,因此尽管威盛公司也打着“中国芯”的牌子,但严格地说仍属于美国芯。龙芯的诞生,打破了国外的长期技术垄断,结束了中国近二十年无“芯”的历史。

  龙芯的成功,是在毛泽东思想的激励和和指引下实现的。“龙芯”系列CPU的主设计师、青年科学家胡伟武经常强调要学习毛泽东思想,要用毛泽东思想来武装自己的头脑。为了纪念毛主席诞辰110周年,他还把“龙芯2号”芯片命名为“毛泽东110”。他说:“我们年青一代如何学习毛泽东思想是我在科研工作中一直都在思考的问题,我觉得自己对中国近现代史、对毛主席了解得越多,心里对毛主席就越敬佩,我在计算所经常说要用毛泽东思想来武装我们的课时组。”[文献21]


[文献1] 许良英等,20世纪科学技术简史,科学出版社,1985第一版,1999第二版。
[文献2] 周蕾,中国计算机产业发展大事记。
[文献3] 孙凝晖,计算所高性能计算机的研究,2004年第2期,中国科学院计算技术研究所。
[文献4] 李国杰,从103机到曙光机——中国高性能通用计算机研制历程回顾。见李国杰院士主页:http://www.ict.ac.cn/liguojiewenxuan/
[文献5] 董光璧,中国近现代科学技术史,湖南教育出版社,1995。
[文献6] 黎言,前进中的骊山微电子公司,p.VIII-56,中国经济年鉴,1984年刊(北京版),经济管理出版社,1984。
[文献7] 董玉振,建国后中国经济发展的艰难历程——反思毛泽东时代的经济成就。
[文献8] 上海科学技术志,上海市地方志办公室。
[文献9] 邹世昌。摘自李尚志等,两院院士展望新世纪,上海科学普及出版社,2000。
[文献10] 李少白,科学技术史,华中工学院出版社,1984。
[文献11] 中国电子器件工业总公司办公室,中国电子器件工业,p.IV-79,中国经济年鉴,1983年刊(北京版),经济管理杂志社,1983。
[文献12] 高粱,挺起中国的脊梁。
[文献13] 钟庆,中国彩电业的危机、机遇和出路。
[文献14] 丁诗武,中国电子计算机工业,p.VI-87,中国经济年鉴,1987年刊(北京版),经济管理出版社,1987。
[文献15] 科技部副部长程津培院士在中国化学学会年会开幕式上的讲话记录,2004,长沙。见笔者的《科技部副部长公布的数据,证明毛泽东时代是中国科技发展的黄金时期》。(注:文章张贴外互联网上,并不像有些转载所说的来自《中国科技报》)
[文献16] 梁战平,《各国科技 要览》,科学技术文献出版社,1991。
[文献17] 世界经合组织(OECD),主要科学技术指标,2004。
[文献18] 国家统计局和科学技术部,中国科技统计年鉴(2004),中国统计出版社,2004;中国科技统计年鉴(2005),中国统计出版社,2005。
[文献19] 肖平,二十年回顾:中国计算机产业写就宏图大业,《国际电子商情》网站。
[文献20] 胡启衡,两岸三地信息产业发展研讨会纪要(半导体篇),产业论坛,1998年第16期。转引自[文献12]。
[文献21] 郑千里,龙芯2号的响亮命名—“毛泽东110”——青年科学家胡伟武说研制中国芯要有井冈山精神,科技日报,2003年12月26日。转自中国科学院网站:http://www.cas.ac.cn/html/Dir/2003/12/26/0345.htm
[文献22] 中国科技部,图强•改革•创新——共和国科技事业50年,广西科学技术出版社,1999


科学的春天---毛泽东时代中国电子计算机发展历程! 杨芙清(作者系中国科学院院士,北京大学教授) 有些人否认毛泽东时代中国在计算机事业上所取得的任何成就; 有些人把中国当时自行设计制造的计算机贬低为低劣的摹仿品;有些人无视西方对毛泽东时代中国的封锁,一味强调水平差距; 有些人虽然承认当时取得的成就,但总不忘加上一句:“若没有十年文革的耽误,成就会更大”;

…… 事实果真如此吗? 记得南开大学计算机系教授,朱自清的四子朱思俞先生,在课堂上多次强调中国计算机事业在毛泽东时代所取得的进步。 人民是不会被永远欺骗的,时间将会证明一切。

科学的春天——毛泽东时代中国计算机发展历程

1956年,夏培肃完成了第一台电子计算机运算器和控制器的设计工作,同时编写了中国第一本电子计算机原理讲义。

1957年,哈尔滨工业大学研制成功中国第一台模拟式电子计算机。

1958年,中国第一台计算机——103型通用数字电子计算机研制成功,运行速度每秒1500次。 1959年,中国研制成功104型电子计算机,运算速度每秒1万次。 1960年,中国第一台大型通用电子计算机——107型通用电子数字计算机研制成功。 1963年,中国第一台大型晶体管电子计算机——109机研制成功。 1964年,441B全晶体管计算机研制成功。 1965年,中国第一台百万次集成电路计算机“DJS-Ⅱ”型操作系统编制完成。 1967年,新型晶体管大型通用数字计算机诞生。 1969年,北京大学承接研制百万次集成电路数字电子计算机——150机。 1970年,中国第一台具有多道程序分时操作系统和标准汇编语言的计算机——44 1B-Ⅲ型全晶体管计算机研制成功。 1972年,每秒运算11万次的大型集成电路通用数字电子计算机研制成功。

1973年,中国第一台百万次集成电路电子计算机研制成功。

1974年,DJS-130、131、132、135、140、152、153等13个机型先后研制成功。

1976年,DJS-183、184、185、186、1804机研制成功。

1977年,中国第一台微型计算机DJS-050机研制成功。

(注:该机由清华大学、安徽无线电厂等组成的联合设计组于1974年开始研制) [附1] 中国计算机产业发展大事记 周蕾

● 1956年 在党中央“向科学进军”的号召指引下,周恩来总理亲自主持制定了我国《12年科学技术发展规划》。

8月,成立了由华罗庚教授为主任的科学院计算所筹建委员会,并组织了计算机设计、程序设计和计算机方法专业训练班,并首次派出一批科技人员赴苏联实习和考察。 同年,夏培肃完成了第一台电子计算机运算器和控制器的设计工作,同时编写了我国第一本电子计算机原理讲义。 ●1957年 哈尔滨工业大学研制成功中国第一台模拟式电子计算机。 ●1958年 6月,中国科学院计算所与北京有线电厂共同研制成我国第一台计算机——103型通用数字电子计算机,运行速度每秒1500次,字长31位,内存容量为1024字节。 9月,数字指挥仪901样机问世,是中国第一台电子管专用数字计算机。

●1959年 10月,我国研制成功104型电子计算机,内存容量为2048字节,字长39位,运算速度为每秒1万次。103机共生产了36台,104机生产了7台,为我国尖端武器的发展作出了重要贡献。 ●1960年 我国第一台大型通用电子计算机-107型通用电子数字计算机研制成功,字长32位,内存容量为1024字节,有加减乘除等16条指令,主要用于弹道计算。

●1961年 由南京大学徐家福、北京大学杨芙清等人撰写的《程序设计》一书问世,这是一本我国早期有代表性的计算机高级语言通用教材。

●1963年 中国科学院计算所推出中国第一台大型晶体管电子计算机,代号为109机,这标志中国电子计算机技术进入第二代。

●1964年 由慈云桂支持研制的441B全晶体管计算机研制成功,字长40位。

●1965年 中国第一台百万次集成电路计算机“DJS-II”型的操作系统编制完成。108乙型计算机由华北计算所设计成功,北京有线电厂共生产156台。 ● 1967年 开始筹建电子计算机外部设备研究所,集中了一大批技术力量,同时开展外部设备中最薄弱的磁盘机、磁带机、打印机的研制工作。 10月,新型晶体管大型通用数字计算机在北京诞生。 ●1969年 为了支持石油勘探事业,北京大学承接了研制百万次集成电路数字电子计算机的任务,称为150机。 ●1970年 最新型441B-III型全晶体管计算机研制成功,是中国第一台具有多道程序分时操作系统和标准汇编语言的计算机。 ●1972年 11月,每秒运算11万次的大型集成电路通用数字电子计算机在复旦大学的支持下,由上海华东计算技术研究所研制成功。

● 1973年 年初,由北京大学、北京有线电厂和燃化部等有关单位共同研制成功中国第一台百万次集成电路电子计算机,字长48位,存储容量13KB。 1月,第四机械工业部在北京召开了“电子计算机首次专业会议”,确定把发展系列机作为当前发展方向。 5月,借鉴美国通用数据机器公司的16位小型机的技术,硬件自行设计,软件兼容,DJS100计算机研制成功。 到1973年止,我国原四机部系统共生产了数字计算机250台,模拟计算机323台,机床控制设备133台,台式计算机1520台,在30多个行业得到应用。

●1974年 8月,第一台DJS-130机在北京无线电三厂试制成功。之后,131、132、135、140、152、153等共13个机型先后研制成功,近31个厂点生产,产量近千台。 8月,四机部、一机部、中国科学院、新华社、国家出版事业管理局联合提出“研制汉字信息处理工程”,命名为“748工程”,取得一系列重大突破。

●1976年 12月,由华北计算机技术研究所、西北电讯工程学院和西北工业大学联合设计,南丰机械厂试制出第一台DJS-183机,又先后研制出184、185、186和1804共5个机型。

● 1977年 4月,安徽无线电厂、清华大学和四机部六所联合研制成功我国第一台微型计算机DJS-050机。 4月,第四机械工业部和中国科学院联合主持召开了全国微型计算机专业会议,会议决定以Intel8080、Motorola6800两大芯片研制我国DJS-050和DJS-060两大系列微机产品。 慈云桂研制的151-III型机投入运行,达到每秒200万次运算速度。 “银河”巨型计算机在长沙国防科技大学投入研制工作。

[附2] 第一台百万次集成电路数字电子计算机的研制和多道运行操作系统的诞生 我国的计算机科学起步于50年代。1955年北京大学在数力系成立了计算数学专业,着手培养计算机科学人才。1956年国家在12年规划中把计算机科学技术定为重点发展方向。 1958年研制出103型电子计算机。 1959年10月,又研制成功104型电子计算机,主要技术指标都超过了当时日本的计算机,同英国已投人运行的最快的计算机相比,也毫不逊色。 60年代,石油地质部门为加快能源勘探步伐,以满足国民经济建设的基本需求,急需装备先进的计算机,及时处理大量地层数据,实现在石油勘探领域的数字化革命。但是,国际上对我国采取技术封锁,花钱买不来技术和实用的计算机,唯一的办法就是依靠国内自己研制。

1969 年,为支持石油勘探事业,北京大学承接了研制百万次集成电路数字电子计算机的任务。这台计算机在电子部备案时编号为150,简称150机。当时,来自数力系、物理系、地球物理系、无线电电子学系等一批年轻人和来自原四机部738厂、原石油部等单位的同志一起奔赴北大200号科研基地,走上了校办工厂、厂办专业,产、学、研、用相结合的道路。 面对严重的技术封锁,我们研制组手中连一本起码的参考资料都没有,也就是说,我们必须靠白手起家,独立设计出每秒百万次的大型计算机系统及多道运行操作系统和编译系统,任务之艰巨是可想而知的。由于石油勘探工作的需要,要求15O机的操作系统必须支持多任务同时工作,这种支持多任务并行工作的方式称为“多道运行”,既可以更有效地管理计算机软硬件资源,又可以充分提高计算机的使用效率,当然设计难度比起单任务操作系统要复杂得多,加上没有大型系统软件的开发经验,没有现成的技术资料,我们只能从零做起。当时操作系统研制组的成员除了我是30多岁,使用过计算机之外,其余的只有20多岁,对计算机和 操作系统可以说是一无所知。年轻人具有初生牛犊不怕虎的精神,我们凭借着“一定要为祖国争气,为石油工业的发展尽一份力”的信念,开始向世界先进技术挑 战。

我们必须解决的难题是:把有关概念弄清楚,到底什么是操作系统?什么是多道运行?又如何在一台处理器上实现多道程序的“并行”执行呢?由于计算机操作系统的设计和计算机硬 件系统的设计是紧密相连的,因此首先要完成的是指令文本的设计,以及多道运行操作系统的概念设计和逻辑框图设计。经过反复分析、提炼,经过多少个不眠之 夜,一稿、二稿、三稿,…直至最后定稿,终于拿出了全部的指令文本设计方案和操作系统的逻辑设计框图。由于软件的不可见性和逻辑结构的复杂性,很难确定 其正确性。 于是我们设计了一种模拟审查的检测方式,将所有的逻辑框图都悬挂在墙壁四周,进行模拟运行,操作系统研制组的每个成员都扮演一个“角色”,如:内存管理、 设备管理、中断处理、调度等,并反复模拟程序的运行过程。经过这样认真地检查,既确保了逻辑框图设计的准确性,而且又使每个设计者掌握了全局,加深了对 自己所承担设计部分的理解。功夫不负有心人,在大家的努力工作下,150机操作系统的设计方案终于定稿。紧接着我们又在机器条件和编程环境相当差的条件 下,画出全套的程序流程图,用机器语言(手编指令)编写了全部软件。 当我们完成了操作系统的编程后,15O机硬件系统还没有组装及完成联调,如何使软件的调试和硬件的组装调试并行,以争取宝贵的时间,是我们遇到的又一难题。当时国内也没有一台计算机能调试150机这样的大型操作系统。为此,我们提出新的解决方案,即用小马拉大车的办法,用低档次的108乙机配上模拟程序形成虚拟机,来调试高档次的150 机软件系统。虽然应用这一方案,会加大我们的工作量,但它是一种新技术的尝试,既有挑战性,又可以加快150机整体的研制速度,于是我们毅然采取了这一方 案。1971年夏初,我们软件组全班人马来到大庆油田,利用油田的1O8乙机作为150机的虚拟机,调试15O机的操作系统软件。经过日夜苦战,只用了 23天的时间,就完成了操作系统全部分调工作,并作了模拟联调。这一成功,保证了系统软件设计与硬件制造同步,同时又以系统软件的调试推动了硬件系统的 调试。 当我们在150机上把全部系统软件连通之后,150 机里传出清晰、嘹亮的《东方红》乐曲声,它向世界宣告中国第一台百万次集成电路数字电子计算机研制成功!中国第一个多道运行操作系统研制成功!它同时向世界宣告,中国人有能力研制开发具有自主版权的系统软件。 由于在15O计算机系统的研制开发过程中,坚持了产、学、研、用相结合,坚持了技术创新,取得了首台国产百万次计算机、多道运行操作系统和高级语言编译系统等系统软件产品的研制成功,150计算机系统的投产使用,也促使我国石油勘探首次实现了勘探数据的数字比处理和计算机管理,被誉为“石油勘探领域数据处理的第一次数字化革命”。之后,我们又生产了多台150机,它们分别为我国的气象数据处理,国防科研等做出了重大贡献。1978年,即150机研制成功后的第 5年,150计算机系统荣获全国科学大会奖。在总结150机多道运行操作系统的基础上撰写的《管理程序》一书,也成为高校计算机系的教材,为培养人才做出了贡献。

[附3] 200系列机的联合设计和用高级语言书写的操作系统的研制 进人70年代之后,电子计算机的发展势头更加迅猛。计算机开始向系列化方向发展。 1973 年,电子部根据全球电子计算机的发展形势,提出生产国产系列计算机的 计划,命名为DJS-200系列机。研制系列机在当时是一项高难度的高科技项目。为此,国家组织了一场大规模的会战,参加会战的有几十个单位,200多位 技术人员,分别集中在北京大学、电子部15所、738厂、南京大学和西安交通大学等5个主要设计点。我参加了200系列机软件系统总体方案设计,并负责 操作系统的文本设计。200系列机由 220、24O、260三个档次的计算机系 统组成,系统软件包括三个档次的操作系统和10种程序设计语言编译系统。这样大型的成套软件系统的设计从技术上讲,难度更大,也更复杂。就操作系统而言必 须解决的问题是,如何保证三挡操作系统具有统一的文本,如何使操作系统的设计在不同档次的机型中做到向上兼容;如何同时支持和管理十几种语言编译系统的 运行等技术难题。 坚持技术创新,是解决软件设计难题的法宝。就北大设计点负责的240机操作系统而言,开始时,系统设计采用了模块组合结构。后来由于200系列总体计划推 迟,加上世界软件技术的快速发展,我们开始对系统软件设计方法、操作系统结构进行了深人的研究,经过对当时美国一些软件科学家提出的先进的“管程”概念 的研究和理解后,研制组决定对240机操作系统总体设计方案“改版”,为240机操作系统设计了“层次管程结构模式和PCM设计方法”,并首次提出将操 作系统全部用高级语言编写。这两项改进意味着向当时世界先进的软件开发技术挑战,我们站到了科技竞争的最前沿。为此,由北京大学和南京大学组成了XCY 语言研制组,专门设计可以支持并行工作的高级语言。而240机操作系统组全体技术人员为了此项改动,把24O机操作系统方案做了2次大的改动,把全部程 序设计流程图重新设计了3遍,所有的程序用机器语言编写了l遍,又用我们自行设计的高级语言-XCY语言重新编写了1遍。所有的设计文档也随着改写了多 遍,工作量之大之难可想而知。之后,我们又根据用户需求,在原多道运行操作系统的设计基础上,增加了实施操作系统的设计,相当于完成了2套操作系统。经 过几度转战上海、常州、大连、西昌等地,克服了重重困难,终于在1981年完成了DJS200/XT2即 240机的全部系统软件(包括操作系统、XCY语言编译系统、FORTRAN语言编译系统等)的调试工作,并很快用于国防科研工作。 在此期间,我们还组织了200系列机软件培训班;对所有参加200系列研制单位的技术人员进行了较大范围的计算机软件技术培训,同时组织了一批研究生参加研制工作,为我国发展软件产业培养了一大批技术人才。 1984 年8月,240机操作系统通过了电子工业部鉴定。这是我国第一个用高级语言-XCY语言编写的大型操作系统,具有开拓性和首创性,当时在国际上也无先例。 1985年,240机操作系统荣获电子工业部科技成果一等奖。作为软件工程基础研究的操作系统结构设计方法及工具的研究,也获得国家教委科技进步二等奖,为此编写的《操作系统结构设计》一书成为北京大学计算机系教材。 到1983年底,200系列机所有软硬件设计项目都宣告研制成功。200系列机的研制成功,是我们坚持自主设计和自力更生方针的结果,是坚持技术创新的结 果。如高难度的系列机总体方案设计、十几个大型系统软件统一的标准文本设计,保证向上兼容的技术、240操作系统的层次管程结构模式和PCM设计方法、 可以支持并行设计的高级语言-XCY语言、全部用高级语言书写操作系统等方面都体现了技术创新,而取得的技术成果无论从设计思想上、还是从实际功能上,都 可与当时世界上的同类产品相媲美,有力地证明了我国完全有能力完成大型计算机系 统和大型系统软件的开发,同时也从一个侧面说明,软件是硬件设计的基础,是一门独立的学科。通过联合设计,不仅取得了宝贵的大型全套软件的开发经验,也造 就了一支软件研发队伍,它为我国软件产业的建设打下了基础。曾经参加过200 系列机系统软件开发的年轻技术人员,现在有些已经成为我国软件界著名的科学家。 左克摘自杨芙清:《坚持自主创新 发展民族软件产业》,作者系中国科学院院士,北京大学教授

 
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