【原】六十年前的记忆—解读107计算机的研制情况

昵称38706389 2021-10-12

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在我国计算机学科创建及发展初期，实施了“先集中，后分散”的组建原则和“先仿制，后创新，仿制为了创新”的研发方案。此间，全国各单位科技人员集中到中科院计算所，先后仿制成功了103计算机和104计算机，随即又自行设计和研制成功了107计算机，这在我国计算机发展史上，从无到有，实现了零的突破，已载入史册。

103计算机是仿制苏联的M-3小型机，1958年“八一献礼”时曾命名为八一型计算机。104计算机是仿制苏联当时的大型机（每秒运算一万次），1959年“国庆献礼”时，人民日报在头版头条报道了这一喜讯。

107计算机是夏培肃先生自主设计的小型通用电子数字计算机，研制成功后安装在中国科学技术大学，1960年“五一”前夕投入应用。

谈及107计算机研制过程中的一些情况，我和一些老同志进行了回忆和讨论，他们中有107计算机课题组成员、有前三届全国计算机训练班学员，还有58级、59级老校友。他们都给予热情帮助，在此一并致谢！

一、107计算机是从什么时候开始研制的

夏培肃先生是我国著名的计算机科学家和教育家，1951 年，她从英国留学回国，1952年就在华罗庚先生的领导下，参与组建了我国第一个电子计算机科研小组，开始对电子计算机的研究和设计工作。1956 年参与筹建中国科学院计算技术研究所，並一直在计算所从事科研和教学工作。

从1956 年开始，计算所先后举办了四届全国计算机训练班和计算数学训练班，夏先生主持训练班的教学工作，她在人才培养方面做出了杰出贡献。

1958年8月中国科学院创办中国科学技术大学，华罗庚先生兼任应用数学和计算技术系主任，夏先生兼任计算机专业主任。夏先生是科大计算机学科专业的创始人和奠基人。

夏培肃先生

1958年8月计算所筹办全国第三届计算机训练班，在夏先生已有工作基础上，提出了研制107计算机的科研项目，但由于当时训练班教学工作和所里其它科研任务太重，没有组织专门的课题组开展工作，只是在训练班学员的毕业设计选题中，围绕着107计算机的元件电路进行毕业设计。

1959年8月训练班结业后，成立了夏先生领导下的107计算机小组，集中力量继续开展了107计算机的研制工作。课题组成员主要是训练班老师和十余名训练班学员，后来科大教师也参加了，“……共30多人，他们是夏培肃、过介堃、沈世刚、王惠溥、陈树楷、朱锡纯、时钟霏、李春华、张淑亚、宋炳祥、郑世荣、于树清、庄乃时、罗希恒、朱永林、何承奎、牛健儒、陈美芹、高仲操、郑振华、胡子教、钟津立、周行仁、赵鼎文、杨学良、王武良、邵仁荣、周基桑、吉凤岗、魏彩屏、佟慧娟、陶志诚等”，再后来卿致远、郭振刚等也参加了。（《中国科学院计算技术研究所三十周年》，夏培肃：“107计算机研制情况”）。

二、为什么107计算机的研制进度较快

107计算机是夏先生自主设计的，在计算所加工生产及其进行总装调试都比较顺利，进度也较快，主要原因是：

1、已有技术储备，计算所实验工厂筹建于1956年12月，长期以来它承担和完成了所里各研究室科研实验设备和研制机器的加工生产任务，时至1959年，生产能力和焊接工艺都有了较高水平。

2、107计算机全部釆用国产器材，用国产电子管组成107计算机触发器电路和门电路的设计定型工作，已在第三届计算机训练班的毕业设计中完成，因此107计算机插件的设计和投产各项工作都比较顺利。

3、107计算机是小型机，並且采用了串行运算方式，主机设备很节省，加工生产工作量较小。

4、107计算机磁心存储器也是计算所五室研制的，有了研制103机磁心存储器的成功经验，进度也快。

5、107计算机主机的组装调试工作是在夏先生亲自指导下按照她事先制定的方案和调试手册进行的，调机进度很快。 107计算机是1959年8月才成立课题组，集中力量开展研制工作，在“一天等於二十年”的“大跃进”口号声中，课题组全体人员日夜加班，终于在1960年年初完成调机任务。整机联调任务完成了，大家都很高兴，课题组部分成员在计算所小广场留影纪念（图一）。

图一，107机调试成功后课题组部分成员在计算所留影纪念（前排右二为本文作者）

三、107计算机是什么时候搬到科大的

107计算机调试成功后，没的有对外发布当时流行的“献礼”报道。夏先生认为，能投入实际应用比献礼更重要，在计算所领导的安排下，随即筹备将107机搬到科大去投入应用。

搬运工作由我们几个科大教师负责实施，我负责主机部分的拆装和搬运。记忆中，因为当时机架底板上插件间大量纵横交错的连接线都是人工用导线焊接的，插件上触发器电路的负载能力受底板上分布电容的影响较大，即使是标准的通用插件，在底板上的不同位置也会影响机器的稳定性（这个问题在搬家以后的改进中解决了）。因此，我用白胶布条粘在每个插件上並标注出它在机架上的三维坐标位置（在哪个机架上、机架上哪行、行中哪列）。

拆装搬家时整机共用了两辆大卡车，抵达玉泉路科大机房后，將每个插件对号入座，很快就完成了主机系统的恢复调试工作，但主机和外部设备（五单位纸带光电输入机、电传打印机）的联调工作却用了较长时间。

图二是重新安装调试时的主机系统，从机架里的每个插件上都能看到标注有坐标位置的小白胶布条。

图二，1960年，107机在科大教二楼安装调试时的主机系统

107机开始在玉泉路科大校园安装调试时，机房是教二楼一间教室，教室里没有配置电子管计算机所需要的多种交直流电源供电系统，也没有供机器散热用的冷气通风管道。交直流供电问题早有凖备，是事先研制的两个107机专用电源机柜供电。但机器通风散热问题临时解决不了，只好将主机柜的前后门全部取下，用多台电风扇吹风散热（如主机图所示），机器后面的房间窗户上，安装了两个大型排气风扇往外排热气。可能是初春时节室温不高的原因吧，机器也经历了困难时期的考验。后来机器安装了通风换气管道，用冰块提供冷气降温，机器工作的稳定性有了显著提高。

在夏先生的亲临指导下，科大教师和训练班学员团结齐心、共同努力日夜奋战，终于圆满地完成了107计算机在科大的安装调试任务，而且机器工作的稳定性很好，它能像普通的电子仪器一样，关机断电后再加电开机，机器也能正常运行。这在当时电子管计算机家族里，可算是一个创新记录。

1960年4月，107计算机通过运行考机程序进行考试，它连续无差错地工作运行时间在二十小时以上，最后是采用了人工停机。

至此，107计算机从中关村计算所迁往玉泉路科大校园的搬家工作圆满完成了，在一片欢庆声中，夏先生和课题组成员在科大校园留影纪念（图三）。

图三，107机在科大调试成功后夏先生（右5）和课题组成员合影。

有关107计算机从中关村搬到玉泉路的具体日程安排，由于当时的《调机工作日记本》丢失已无从查找，在保存下来的留影纪念照片上也没有标注日期。好在《中国科学技术大学编年史稿》第038页上有一段文字记录：“107电子计算机是在1958年中国科学院计算技术研究所举办训练班时，为贯彻党的教育方针而提出研制的……，此项目于1959年下半年开始集中力量研制……1960年3月总调告一段落后，搬到我校进行重新安装和调试，並在五一前夕试算了题目”。

在《中国科学院计算技术研究所三十年》大事记中，1960年有如下记录：“5月，107计算机交付使用。与中国科技大学合作完成。”

在《中国科学院计算技术研究所五十周年纪念》的大事记中也称：“1960年 5月，自行设计的107电子计算机与中国科技大学合作研制成功并交付使用。”

四、107计算机在科大的应用情况

107计算机搬到科大后，运行中除试算了一些计算题目外，主要是为教学服务，它作为“计算机原理”课和“程序设计”课的教学实验平台，为教材建设和实验课教学做出了重要贡献。

107计算机服务于教学工作中，除本系计算机专业外，还在力学系、自动化系和地球物理系都开设了“计算机原理”普及应用课，在任课老师的指导下学生们可以自行编写计算程序上机实习。

图四，稳定运行中的107计算机系统

夏先生是我国著名的计算机教育家，她在考虑107计算机的总体方案设计时，就很重视机器在教学上的应用。机器在正常运行情况下的时钟脉冲是62.5千赫，但为了在控制台上演示计算程序或单条指令在机器上的工作状态，还专门设置有低频脉冲（每秒一个）和单脉冲信号。利用它们可以用慢动作方式清楚地看到程序的运行状态（依次逐条取出指令和执行指令的全过程）；也可以用单脉冲工作方式看到此节拍机器各部件的工作状态。这对初学者理解计算机工作原理十分到位。

由于107计算机首先在我国高校中成功运行並直接为教学服务，曾有南京大学、北京工业大学、北京邮电学院（现北京邮电大学）、吉林大学、皖南大学（现安徽师范大学）、武汉测绘学院（现武汉大学测绘学院）、贵州大学、山西大学等校十余名青年教师，前来我校进修学习和参加科研教学工作。图五是部分科大教师和校外进修教师在科大校园留影纪念。

图五，1961年元旦，科大教师和外校进修教师在科大校园合影

建校初期是科大校史沿革中的第一次创业，科学院实施了“全院办校，所系结合”的办学方针，华罗庚先生兼职应用数学和计算技术系主任，夏培肃先生兼职计算机专业主任，在他们的组织安排下，除107计算机在科大直接为教学服务外，还选派了著名计算机专家吴几康、范新弼、蒋士騛、沈亚诚、唐裕亮、苏学智、陈大有、顾德敬、贾耀国、董占球、过介堃、支碧岑、王惠溥、侯连赏、朱锡纯、陈长令、邱佩瑜、张连仲等人来校兼职讲课。他们为科大计算机教育事业的创建和发展都做出了杰出贡献。图六和图七是计算所部分兼课教师在科大讲课时的留影纪念照片。