English

开拓者的足迹

1999-03-15 来源:光明日报 王握文 钱彦琮 我有话说

澳星发射一箭成功,一个重要的原因就是我们事先在银河仿真计算机上进行过数次模拟发射。

——一位火箭专家的话

1985年10月15日,我国第一台全数字仿真计算机系统——银河数字仿机和银河超级小型机在国防科技大学问世。从而结束了我国没有仿真计算机的历史。

1993年6月22日,银河仿真——Ⅱ计算机又以它优于国际同类机型的性能价格比,跨入国际仿真计算机的先进行列,中国人研制的计算机第一次在世界上处于领先地位。这一标志性成果成为当年十大科技新闻,1995年登上国家科技进步一等奖的宝座。

如今,这种能够在实验室模拟物体实际运动过程的银河仿真计算机,已广泛应用在航空航天、机器制造、电力等领域,在国防和经济建设中发挥着十分重要的作用,产生了巨大的经济效益。阳春三月的一天,我们采访了银河仿真——Ⅱ计算机的总设计师金士尧教授。了解到这位在计算机领域拼搏了40个春秋的计算机专家许多鲜为人知的故事。

初出茅庐挑大梁

1937年9月,金士尧出生在江苏苏州的一个中医世家,父亲和祖父都是当地有名的“郎中”。少年时代的金士尧目睹过日寇在家门口肆意杀掳掠的暴行,渐渐地他明白了一个道理:要想不被别人欺侮,就要使自己的国家强大起来。

1956年,18岁的金士尧没有子承父业去学医,而是怀着报效祖国的崇高理想考入我军刚刚创办不久的哈尔滨军事工程学院无线电专业。4年后,他以优异成绩毕业,留校在电子工程系计算机教研室任教。当时我国的计算机技术还相当落后,而西方国家又对我实行技术封锁。计算机对许多人来说还是一个神秘的未知世界,但金士尧却对计算机有着非同寻常的兴趣,他不信中国人造不出自己的计算机。

1966年,机会来了。中央军委为了提高我国海军的作战能力,决定研制代号为“030”的潜艇鱼雷攻击指挥仪计算机。

这是我国第一台集成电路计算机。金士尧跃跃欲试,领导慧眼识才,把总体设计、二极管半固定存储器和双极型随机存储器研究等几项关键技术交给他和几名初露头角的年轻人。此时,他们都是20多岁的小伙子,干起活来有使不完的劲。在极其困难的条件下,金士尧带领科研人员像大海捞针一样到处查找资料;从街头巷尾买回一个个元器件;在实验室里一遍遍地设计、制作、安装、调试……。初生牛犊不怕虎,金士尧和同志们凭着一股韧劲和一种不服输的精神,仅用3年时间,硬是研制出了我国最早的集成电路计算机,开创了我国自行设计、制造集成电路计算机的历史。

从此以后,金士尧便以他那超人的毅力和过人的智慧在计算机领域纵横捭阖,屡建奇功。

海角天涯酬壮志

1980年5月1日,一个非同寻常的日子,一个让金士尧等待已久的时刻。这天,我国第一次组织海陆空特混编队远航南太平洋,而他和战友们奋战10年研制成功的百万次计算机将随“远望一号”中心测量船去执行首次洲际导弹全程试验落点测量任务。

隆重的出航仪式使每一个人都在此刻感到了一种庄严与神圣。金士尧站在远望一号中心测量船飞行平台上,心情久久不能平静:再见吧,祖国,再见吧,战友,我们一定完成任务。

汽笛响了,船离港了。昔日奋战百万次计算机的情景又一幕幕浮现在眼前:10年啊,多么不容易的10年。

1969年,我国决定建立远洋靶场,国防科工委把靶场数据处埋中心计算机的研制任务交给哈军工计算机系,设计指标:每秒运行250万次。用途:承担我国洲际导弹全程实验的数据处埋和测试任务。

这是国家“六五”重点工程。刚过而立之年的金士尧作为技术骨干被抽调参加这一重大科研项目,随后,总指挥慈云桂便任命他为总体组组长。正当他和同事们准备大干一场时,“文革”也进入了高潮,研制工作受到严重干扰,1970年,学校奉命南迁长沙。他所在的计算机系被安置在离学校10公里的一个农机校内,在这样的环境里研制计算机,条件艰苦可想而知。要把鸡场鸭舍改造成实验室,要自己动手刷房子、拉电缆,甚至要自己发电——20多个人整整忙乎了两个月,才总算把一切安顿好。然而,就是在这些由鸡场鸭舍改造成的实验室里,金士尧和他的同事们经过3年苦战,完成了计算机的方案设计、逻辑设计和工程化设计等一系列研究工作。

1973年,“文革”还在继续,金士尧和同事们以“知识分子接受再教育”的身份来到北京郊区的一家工厂进行计算机的生产。

1976年,计算机终于制成。正在安装、调试之时,却又遇上唐山大地震,北京地区余震不断,机房内的吊灯成10多度摇晃。是撤回长沙,还是坚持调机?金士尧认为,眼下正是关键时刻,调机工作不能停。“科研敢死队”由此而得名。

1978年10月,我国首台百万次计算机终于研制成功了。主机系统连续运行时间等性能均超过设计指标,顺利地登上“远望一号”测量船。

此刻,金士尧就坐在远望一号测量船计算机控制台的指挥位置上,作为首任计算与控制部门业务长,此行的任务重啊。为了确保控制中心和中心计算机在导弹全程试验的落点测量万无一失,他提出并实现了计算机双机“自动切换”,运用他机诊断,解决了实战程序“冲零”的隐患,创造性地开发出一批应用成果。5月18日,当我国发射的洲际导弹向预定海域飞来时,中心计算机准确地显示出导弹落点的时间和区域,引导打捞直升机顺利地收回了数据仓。试验圆满成功。

为中华民族争光

小平同志说:“中国必须在世界高科技领域占有一席之地。”多年来,金士尧正是以胸怀祖国、志在高峰的理想信念,在高科技领域不断创新与超越。进入90年代,金教授敏锐地觉察到,当今国际上计算机技术正在突飞猛进,发达国家已把计算机引入仿真技术领域,如果我们不迎头赶上,我国计算机科研事业就会拉大与发达国家的差距。之后,他作为第一负责人和总设计师,先后承担起国家重点科研项目——“银河超级小型计算机”与“银河仿真Ⅱ型计算机”的研制任务。

仿真计算机,是用计算机来模仿现实世界的物理系统。物理实体的许多功能都可以在仿真机上用数学模型来描述,具有“神机妙算”的美誉。一些国家不惜投入巨资抢占仿真计算机的技术制高点,对外则实行严密的技术封锁。一次,我国向某发达国家提出购买一台高性能仿真机,然而对方却要求在我国建立一个安全区,在他们的监督下使用。在高科技领域,怎能让外国人卡脖子?金士尧决心搞出我们中国人自己的高性能仿真机。

如何在跟踪的基础上超越,这是金教授始终考虑的一个问题。他提出:银河仿真——I实现了我国仿真机零的突破,银河仿真——Ⅱ必须在性能上超越。将总体性能定在国际同类机型的超前指标上。根据这一高起点、大跨度的总体设计思想,他们总结分析了数种机型的技术特色和不足,大胆提出自主研制一套浮点式多处理机仿真系统的总体方案,使机器完全能够与国际上的主流机兼容。仅凭这一方案,就使我国在仿真机领域向国际市场迈出了关键的一步。

然而,有人却断言:国内即使能搞出仿真——Ⅱ的硬件,也搞不出仿真——Ⅱ的软件。金教授和他的课题组迎难而上,为解决国际通用的仿真语言,他们用了一年的时间翻译了160多万字的外文资料,编写出300多万字的设计资料,终于探索出一条对仿真机软件具有意义的成功之路,研究出一种在文法、语法和语义上进行定义的全新方法,编写出“高级仿真语言的编译程序”等6个大型软件,总程序量达25万行,从而使我国的仿真速度产生了质的飞跃,其编译速度高于国外先进仿真机一倍以上。国家鉴定委员会认为:它是国际上最先进的仿真计算机系统,它的仿真能力是通用千万次大型计算机的5至50倍,其整体性能居世界领先水平。

就在该成果获得国家科技进步一等奖的1995年,中央军委主席江泽民签署命令:授予金士尧所在的国防科技大学计算机研究所“科技攻关先锋”荣誉称号。

更令金士尧教授感到高兴的是,仿真机问世后,很快在国防和经济建设中发挥了重大作用,显示出广阔的应用前景。我国在研制“长征”运载火箭时,使用银河仿真机进行了数百次数字仿真和多次半实物仿真,确保了首次发射成功。而银河仿真——Ⅱ型机的第一用户——某研究院仿真中心,在该机交付使用后的短短6个月内,就成功地进行了10多个重要科研项目的数字仿真和半实物仿真,均获得满意效果。据不完全统计,有关科研院所运用银河仿真机进行科学研究,取得经济效益20多亿元。更为重要的是它打破了国外的技术封锁,并使国外进口仿真机的售价不得不大幅度下降。

老骥伏枥,志在千里。已过花甲之年的金士尧教授,仍然奋战在教学科研第一线,在担负着10多名硕士、博士和博士后培养指导工作的同时,还主持一项重大科研项目的研制任务。他说:生命有终点,追求无止境。是的,开拓者的歌,永远不会有休止符。

手机光明网

光明网版权所有

光明日报社概况 | 关于光明网 | 报网动态 | 联系我们 | 法律声明 | 光明网邮箱 | 网站地图

光明网版权所有