全国政协委员张云勇:感知奇妙的数学
感知奇妙的数学
数学是所有科学的基础,在人类文明发展进步中发挥基础性作用,催生了历次世界工业革命,正在推动5G、工业互联网、人工智能快速发展。
我认为小学时期是可以学奥数的,只要孩子愿意,就鼓励。
当前,我国数学英才教育的缺失,是数学教育的重大隐忧,为改变落后局面,应加强数学教育特别是数学顶尖人才的培养。
———张云勇
(一)数学之美
数学在某种程度上是一种工具。通过数学,可以研究其他事情。从本质上说,数学研究三类问题,一是研究数量,二是研究空间图形,三是研究随机现象。也就是说,所研究的事情可能发生也可能不发生,因此,数学思想主要有3个,即抽象、推理和模型。
我国汉代就有《九章算术》,其内容包含当时的数学全体,宋、元时期,“算学”和“数学”两词并用,1935年中国数学会名词审查委员会仍主张两词并用,直到1939年6月,才确定使用“数学”,而不再用“算学”。
数学的拉丁文来源于希腊字的科学、知识、学问的意思。“代数”来自拉丁文,公元820年左右,乌兹别克的阿尔花拉子模著有一本《代数学》,1140年罗伯特(Robert)把它译为拉丁文,书名应是“还原与对消的科学”,后来渐渐演变为“代数”。
几何一词最早来自于希腊语,由“土地”“测量”两个词合成而来,指土地的测量,即测地术,后来拉语化为几何。
数学是一个基础性的学科,人不一定一辈子都从事数学研究,如果从事经济学研究,习惯于定量分析,拥有较好的数学知识就很好;如果研究生物学,对基因的遗传规律感兴趣,也可以学习数学知识;物理中更多的是可量化的事情,如果对物理感兴趣,可以学习数学;如果希望进行并习惯于理性思维,学习数学的好处是,一方面学会了计算;另一方面学会了逻辑思考。当然,各类名牌大学提前录取时,还将数学自主命题作为重中之重。
罗素曾说:“恰当地说,数学不仅涵括真理,亦表现最高等的美——这种美冷静而简朴,宛若雕塑,不诉诸我们任何柔弱的本性,没有绘画中抑或音乐中的华丽绚烂,但是纯粹得庄严,只有最伟大的艺术才能展示其严格的完美。”
文学评论家林兴宅说“最好的诗是数学”。只有在数学和诗里,人的精神才能够进入一个比较纯粹的境界,才能把对世界的认知符号化、纯粹化,从而提升激扬。
如4位数黑洞6174现象,把4个数字由小至大排列,组成一个新数,又由大至小排列组成一个新数,这两个数相减,之后重复这个步骤,只要4位数的4个数字不重复,数字最终便会变成6174。
3X+1猜想是任取一个自然数,如果是偶数,就除以2,如果是奇数,就乘3再加上1。在这样的变换下,得到一个新的自然数。如果反复使用这个变换,就会得到一串自然数,猜想就是:反复进行上述运算后,最后结果为1。
假如先取5,首先得到3×5+1=16,然后是16÷2=8,接下去是4、2和1,由1又得到4,于是我们就陷在4→2→1这个循环中了。再举个例子,最开始的数取7,我们得到下面的序列:7→22→11→34→17→52→26→13→40→20→10→5→16→8→4→2→1。在西方,它常被称为西拉古斯(Syracuse)猜想,据说这个问题首先是在美国的西拉古斯大学被研究的;而在东方,这个问题将由它带到日本的日本数学家角谷静夫的名字命名,被称作角谷猜想。
(二)要不要学奥数
对于奥数,人们历来褒贬不一,争议很大。最普遍的一种说法,是奥数只适合5%的孩子学习,对另外的95%是不适合的,甚至,可能会是一种折磨。也许我们的孩子不是那5%,但我们有让孩子争取进入那5%的自由和权利。
我认为,小学时期是要学奥数的,这是今后学习必须打好的基础之一。当然,没有必要逼着孩子去参加奥数比赛,只要孩子愿意,找一位适合的老师,认真学习就行。我女儿8岁那年,开始学奥数,通过一年仔细观察,我发现,孩子的逻辑性变强了,做事情更有条理了,每做事之前,她都会想一想,列个计划,按步骤去做,不仅提高了效率,反应也变快了,这和在奥数学习中的训练有很大关系。
对于如何学奥数这个问题,我认为无论学什么,首先要有兴趣,因为兴趣是学习最根本的动力,在学习的过程中,在克服困难的过程中感到乐趣,这很重要。
大数学家高斯曾说过:“让人产生最大乐趣的应该是学习而不是知识,是追寻而不是拥有,是过程而不是结果。”学习数学要会思考,因此,具有理性思维的人更适宜学数学。学数学不做题不行,但也不一定必须要大量做题,要从刷题到挖题,从做题到讲题再到命题!
对于小学生来讲,应注重趣味性,可以学习加德纳趣味数学典藏版”(第一辑、第二辑、第三辑),这些书籍包括法国趣题大师皮埃尔·贝洛坎精心设计的绞脑汁难题集,美国趣题大师马丁加德纳及英国趣题作家休伯特菲利普斯、安吉拉邓恩、亨利杜德尼等4位作者的图书,还可通过日本小蜜蜂BEE(日本菲尔兹奖得主小平邦彦、广平中佑主持)来了解和学习奥数。
我个人的经验是,学习前先精心选好素材,孩子听不懂的坚决不讲,大人讲得比较累的坚决不讲,没有兴趣的坚决不讲,只讲趣题,不讲难题,即便是难题,也要用一种通俗易懂的方式教会孩子,且能触类旁通,所谓大道至简即是此理。
(三)关于数学竞赛
IMO是国际数学奥林匹克竞赛的缩写,1959年7月在罗马尼亚举行了第一届IMO,当时只有7个国家(罗马尼亚、保加利亚、波兰、匈牙利、捷克斯洛伐克、前民主德国、前苏联)参加,后来,美、英、法、德等国家和亚洲一些国家也陆续参加,如今,IMO几乎已被所有的文明国家所接纳。
1956年,中国受前苏联影响,在京、津、沪、汉4个城市举办了第一次数学竞赛,主持这一竞赛的是著名数学家华罗庚。那时的竞赛规模较小,仅限于大城市,但由于各种因素的干扰,断断续续地进行了近10年后完全停止,直到1978年才再度恢复。
目前,正在举行的各类竞赛包括希望杯、迎春杯、中国女子数学奥林匹克、世界(中国)青少年数学奥林匹克、中国数学奥林匹克等近20项赛事。在每年的全国高中数学联赛后,选拔120名左右的同学参加中国数学奥林匹克“冬令营”,简称CMO。CMO为期5天,在每年的1月举行,无论是题型还是难度,CMO完全模拟IMO,而且也是每天做3道题,限时4.5小时,但每题21分,总分126分。从1990年开始,冬令营设立了“陈省身杯”团体赛。从1991年起,冬令营又被正式命名为“中国数学奥林匹克”,与前苏联和美国的国家级最高竞赛相类似。冬令营后,再经过TST选拔,最终选拔6名同学(高一到高三)参加IMO。
从最近几年的成绩榜单看,我国已连续3年处于第2、第3位,就目前的发展趋势,今后在1到3名之间徘徊应该也是大概率事件,这不得不让人反思,人才外流、几何短板,代数技巧性不强、课程体系不合理,难的不难、简单的不简单,竞赛定位不明确、发展方向迷茫等都阻碍了数学的发展,因此,培养顶尖数学人才已迫在眉睫。
(四)数学竞赛入门推荐书
在学习数学时,一味迷恋初等数学的技巧,忽视高等数学的重要性,难以走远且很难取得好的发展。很多竞赛题都取材于高等数学,这里推荐几本好书,多看书是有好处的。
对于奥数入门者来说,最先做的当然是补全课标大纲和竞赛大纲之间的差距,《新编中学数学解题方法全书》《奥数教程》较适合,这两本为经典奥数蓝皮书。优点是与课本知识联系紧密,以讲解为主,以测试为辅,适合在第一遍学习高中数学知识的同时同步提高,打下坚实的基础。
想要参加数学竞赛并获得提高,《奥赛小丛书》很适用,很多题非常精彩,难度涵盖联赛和冬令营。另一本《奥赛经典》内容比较全面,例题选取比较新,难度较高,适合着眼于联赛二试和冬令营的同学,代数部分可以作为《奥赛小丛书》的补充。《命题人讲座》适合系统学习,冲刺冬令营。但没必要每本都做,挑其中较好的做便可。《数学竞赛研究教程(套装上下册)》是参加数学竞赛的教练员和选手的必备用书。国内数学竞赛研究方面的权威参考书。
学习几何的同学,可参考《初等数学复习及研究平面几何》《初等数学复习及研究立体几何》,是萧振纲教授的几何变换(哈工大版),有助于深化系统几何基础。学习组合的同学可参考单樽老师的《组合几何》《趣味图论》。
已进入数学竞赛实战的同学,可以参考《中等数学》,这本书是专业的竞赛书籍,有各种讲座和国内外试题详细解析。《高中数学联赛备考手册》各省预赛试题集锦。《走向IMO》收集国内最高层次数学竞赛试题和国外数学奥林匹克试题,难度非常大。历届CMO/IMO试题集,准备联赛实战的同学还有很多参考书,例如《奥数精讲与测试》《备考手册》《几何瑰宝:平面几何500名题暨1000条定理》和《世界著名平面几何经典著作钩沉》,等等。
再向大家推荐几本数学竞赛原著,读原著有助于真正提高水平,是成为大师的必由之路,首先是《数学奥赛辅导丛书》(第一辑、第二辑),《数林外传》是中科大出版的提高数学修养的好书。《数学小丛书》是华罗庚等数学大家编写的,认真阅读受益终生。数学分析习题集《吉米多维奇》《北大习题集》,数学基础课有中科大常庚哲、史济怀的《数学分析教程》,外文的推荐《图灵数学系列》《数学名著译丛》《华章数学译丛》《法兰西精品译丛》。
(五)中外数学名家
提起数学家,大多数人会列出阿基米德、高斯、欧拉、艾萨克·牛顿(微积分和力学)和波恩哈德·黎曼,他们是自古以来最杰出的5位数学思想家。
曾有人说:“一辈子没有学过数学,是一生的失败,一辈子没读过拉马努金公式,是全社会全人类的失败”,拉马努金是印度在过去一千年中所诞生的超级伟大的数学家。他的直觉的跳跃甚至令今天的数学家感到迷惑,在他死后70多年,他的论文中埋藏的秘密依然在不断地被挖掘出来。他发现的定理被应用到他活着的时候很难想象到的领域。
我国当代著名的数学家有陈省身、华罗庚、陈景润、丘成桐、吴文俊。陈省身是国际数学大师,“走进美妙的数学花园”的创始人,少年时代即显露出非凡的数学才华,在整体微分几何上贡献卓越,影响了整个数学领域的发展。曾先后主持、创办了三大数学研究所,造就了一批世界知名的数学家。
华罗庚是世界著名数学家,是中国解析数论、矩阵几何学、典型群、自安函数论等多方面研究的创始人和开拓者,国际上以华氏命名的数学科研成果有多项,如“华氏定理”“华氏不等式”等。
陈景润是中国著名数学家,1966年发表《表达偶数为一个素数及一个不超过两个素数的乘积之和》(简称“1+2”),成为哥德巴赫猜想研究上的里程碑。而他所发表的成果也被称之为陈氏定理获得中国自然科学奖一等奖。1999年,中国发行纪念陈景润的邮票。同年10月,紫金山天文台将一颗行星命名为“陈景润星”。
丘成桐是著名华裔数学家、哈佛大学终身教授、美国科学院院士、中国科学院外籍院士、俄罗斯科学院外籍院士、意大利科学院外籍院士、数学界最高荣誉菲尔兹奖得主、克拉福德奖得主、获得有数学家终身成就奖之称的沃尔夫数学奖。
吴文俊是中国著名的数学家,在拓扑学的示性类和示嵌类、数学机械化等领域中作出重要贡献,后者得益于他对中国数学史的研究。这是近代数学史上的第一个中国原创的领域,被国际上称为“吴方法”。
科普:数学家的电影故事
《美丽心灵》这部影片于2001年出品,数学家小约翰·福布斯·纳什英俊而又十分古怪,少年时即对数学有了惊人的发现,开始享有国际声誉。但他出众的直觉受到了精神分裂症的困扰,使他向学术最高层进军的历程受到挑战。在妻子的帮助下,终于战胜病魔,于1994年获得诺贝尔奖。
《心灵捕手》是一部励志剧情电影,讲述的是一位麻省理工学院的数学教授,在公布栏写下一道难题,希望他的学生能解开答案,可无人能解。一位年轻的清洁工威尔轻而易举地解出了答案。威尔在数学方面虽然有着过人的天赋,但他却是个问题少年,最终在心理学家的帮助下,终于打开心扉,找回了自我。
《费马最后定理》费马最后定理在长达三个多世纪的历史长河中,令许多杰出的数学家绞尽脑汁而不得其解。最后,安德鲁·怀尔斯几十年如一日,执著地钻研探求,终于证明出费马最后定理。
《笛卡尔》讲述的是一位名叫勒奈·笛卡尔的真实故事。他对现代数学的发展做出重要贡献,因将几何坐标体系公式化而被认为是解析几何之父。他还是西方现代哲学思想的奠基人,是近代唯物论的开拓者,提出了“普遍怀疑”的主张。他的哲学思想深深影响了之后的几代欧洲人,开拓了所谓“欧陆理性主义”哲学。
《牛顿探索》1643年1月4日,在英格兰林肯郡小镇沃尔索浦的一个农耕家庭,牛顿诞生了。牛顿是一个早产儿,出生时只有三磅重,接生婆和他的亲人都担心他能否活下来。谁也没有料到这个看起来微不足道的小东西会成为一位震古烁今的科学巨人。
《博士热爱的算式》一次交通意外,令天才数学博士只剩下80分钟的记忆,时间一到,所有记忆自动归零,重新开始。遇上语塞的时候,他总会以数字代替语言,以独特的风格和别人交流。他身上到处都是用夹子夹着的纸条,用来填补那只有80分钟的记忆。这次,新来的管家杏子带着10岁的儿子照顾博士的起居。博士十分喜爱杏子的儿子,并称呼他作“根号”,因为根号能容纳所有人和事,他让母子俩认识数学算式内美丽且光辉的世界。因为只有短短80分钟,3人相处的每一刻都显得非常珍贵。
《阿基米德的秘密》古希腊物理学家、数学家、静力学和流体静力学的奠基人阿基米德,除了伟大的牛顿和伟大的爱因斯坦,再没有一个人像阿基米德那样为人类的进步做出过这样大的贡献。即使牛顿和爱因斯坦也都曾从他身上汲取过智慧和灵感。他是“理论天才与实验天才合于一人的理想化身”,文艺复兴时期的达·芬奇和伽利略等人都拿他来做自己的楷模。
《伽利略:为真理而战》基于达娃·索贝尔的畅销传记《伽利略的女儿:科学、信仰和爱的历史回忆》改编而成,展示了伟大科学家伽利略的人生轨迹和追求真理的道路。
《阿兰·图灵》阿兰·图灵这个名字无论是在计算机领域、数学领域、人工智能领域还是哲学、逻辑学等领域,都可谓“掷地有声”。图灵是计算机逻辑的奠基者,许多人工智能的重要方法也源自这位伟大的科学家。他在24岁时提出了图灵机理论,31岁参与了二战时英国破解德国通讯密码计算机的研制,33岁时构思了仿真系统,35岁提出自动程序设计概念,38岁设计了“图灵测试”,在后来还创造了一门新学科——非线性力学。人们仰望着这位伟大的英国科学家,把“计算机之父”“人工智能之父”“破译之父”等头衔都加冕在他身上,甚至认为,他在技术上的贡献及对未来世界的影响几乎可与牛顿、爱因斯坦等巨人比肩。
日本著名数学家米山国藏曾在《数学的精神、思想和方法》中写到,数学有用,而且是一门伟大的学问!米山国藏认为,作为知识的数学出校门不到两年可能就忘了,唯有深深铭记在头脑中的数学的精神、数学的思想、研究的方法和着眼点等,这些随时随地发生作用,使人终身受益。
别惊讶,华罗庚不仅是数学家,还是中国计算机事业的奠基人!
计算机,无疑是二十世纪以来持续发展时间最长、进步最快的行业。
60 年前,中国第一台计算机“103 机”制造成功。它的性能指标,以现在的标准来看更“原始”得难以想象——每秒30 次。不过,正是从“103机”开始的中国第一代计算机,承担了“两弹一星”研制过程中的大量关键运算,是“两弹一星”的幕后英雄、不为人所知的国之重器。
103计算机,共生产了48台。60年后的今天,完整的103计算机仅存一台,位于山东曲阜。
中国最早的计算机是如何诞生的?必须提到一个大名鼎鼎的名字——华罗庚。鲜为人知的是,这位举世皆知的数学家,还是中国计算机事业的奠基人。
1950年3月,来自美国的“克利夫兰总统号”邮轮航抵香港。一个留美归国的学者下了船,随后写了两封信发出。一封是写给普林斯顿高等研究院院长奥本海默,信中说:“请您和数学系的同仁放心,我已安全抵达香港。我预备在这里停留十天然后直接去北京……”另一封《致中国全体留美学生的公开信》则通过新华社向全世界播发,这位学者在信中呼吁:“朋友们,梁园虽好,非久居之地。归去来兮!为了抉择真理……为了国家民族,我们应当回去……为我们伟大祖国的建设和发展而奋斗!”
这是这位学者在新中国的媒体上第一次发表文章,从此,数学家华罗庚的名字在新中国的土地上家喻户晓。
几天后,华罗庚偕妇将子,经罗湖桥返回大陆。当时那段路很难走,华罗庚年轻时染病,腿有残疾,一瘸一拐地提着个大箱子走得很辛苦。儿子华陵便问箱子里是什么,华罗庚答曰:计算机资料。
华罗庚
华罗庚是1946年9月赴美国普林斯顿高等研究院进行访问的。他原本是和化学家曾昭抡、物理学家吴大猷一起,受国民政府委派到那里研习原的制造技术。可是国民政府和这些中国科学家的想法实在太“简单”了。原是美国刚刚掌握并用以赢得二战的终极武器,怎么可能为外人道哉?
国民政府的“原研习计划”碰了一鼻子灰。不过,这几位中国科学家当时在国际上也有一定声望,华罗庚在普林斯顿高等研究院做数学研究,并先后在美国多所大学任教。正是在普林斯顿高等研究院,华罗庚接触到了刚刚起步的电子计算机技术。
普林斯顿高等研究院教授冯·诺依曼非常欣赏华罗庚在数学上的造诣和成就,两个人有着密切交往。冯·诺依曼被称为二十世纪最伟大的全才之一,在数学、经济学、物理等领域均有很高建树。而他最著名的称号是“计算机之父”。
美国宾夕法尼亚大学1946年研制ENIAC计算机,多被认为是世界上第一台电子计算机。原北京市信息产业协会秘书长、计算机史学者徐祖哲介绍,真正意义上的第一台电子计算机,实际上是美国爱荷华州立大学研制的ABC计算机,时间大约是1939年,不过并没有实际应用。直到1973年,ABC机才被认定为世界上第一台电子计算机。
冯·诺依曼不是第一台电子计算机的发明人,在ENIAC计算机的研制过程中,冯·诺依曼也是“半路出家”。
ENIAC计算机是受美国军方委托,在1942年开始研制的。1944年时,正在参与研制原的冯·诺依曼,带着原研制过程中遇到的大量计算问题,加入了研制小组。1945年,他们在共同讨论的基础上,发表了一个全新的存储程序通用电子计算机(英文缩写EDVAC)方案。冯·诺依曼则起草了《关于EDVAC的报告草案》总结报告。
冯·诺依曼对EDVAC方案中的两大设计思想,为计算机的设计树立了一座里程碑。设计思想之一是二进制,他根据电子元件双稳工作的特点,建议在电子计算机中采用二进制,并预言二进制的采用将大大简化机器的逻辑线路。设计思想之二,计算机基本工作原理是存储程序和程序控制。
这份报告是计算机发展史上一个划时代的文献,它向世界宣告:电子计算机的时代开始了。时至今日,计算机行业的发展天翻地覆,但冯·诺依曼提出的两大设计思想,仍是最基本的计算机工作原理。
ENIAC计算机并非EDVAC方案的产物,它仍采用十进制,没有存储器,控制方式不是程序而是人工布线接板。这个占地面积约170平方米、重约30吨的庞然大物,每秒能执行5000次加法或400次乘法的运算。
以现在的眼光来看,这当然微不足道,但在当时可是了不起的成就。它的运算速度已经是机电式计算机的1000倍,人工运算的20万倍!
华罗庚在美国接触到计算机的时候,正是这个刚刚诞生的学科酝酿巨大变革的时候。ENIAC计算机刚刚研制成功,冯·诺依曼提出划时代的EDVAC设计思想仅仅一年,真正的EDVAC计算机要到1951年才开始运行。
幸而,华罗庚以数学家的远见卓识,敏锐地意识到计算机的远大发展前景。冯·诺依曼带着他参观实验室,探讨学术问题,华罗庚心里盘算的,是怎么把计算机研究带回中国去。
华罗庚囫囵吞枣地收集了大量计算机资料,带着它们踏上了归国之路。只是,美国也已经意识到计算机技术的意义,核心技术绝不外传,能搜集到的公开出版物,或仅仅是浅显皮毛,或并非现代计算机发展方向,实际应用价值并不大。
这不要紧,华罗庚带回国的是眼界和决心。他没有参与中国计算机研制的实际工作,却为中国计算机开拓了前路。
1951年1月,华罗庚被任命为筹建中的中科院数学所所长,他在工作报告中写道:“我们希望在三五年内能有计算数学所需要配备的各种机器,能有善于操纵并了解其结构的人才。”
这里所说的“人才”,指的就是计算机人才。在现在,这个问题简直太容易解决了,但是在1952年,这几乎就是一个不可能完成的任务。中国不但连一台计算机也没有,而且也没有一个人具备专业的计算机知识。
新中国建立伊始,百废待兴,当今国人引以为傲的科技成就,无不是在一穷二白的基础上“白手起家”。其中,中国计算机的源点也许是最低的——完完全全地从零开始。
比如“两弹一星”,同样是在新中国成立之后“白手起家”,毕竟有钱学森、钱三强等一大批世界一流的物理学家投身其中。而计算机还是个新兴学科,计算机专家在全世界也是凤毛麟角。在中国,不要说专门的计算机人才,就是见过计算机实物的,一个巴掌就能数得过来。
华罗庚寻找中国的计算机人才,只能从其它相近的领域里物色。他最先相中的是清华大学电机系电讯网络研究室主任闵乃大。
闵乃大1932年毕业于清华大学电机系,后赴德留学,获博士学位,是电讯网络专家。当时的电讯网络设备,所用的元器件和工作方式,与最初的电子计算机多有相通或相似之处。
适逢全国高等学校院系调整,闵乃大所在的清华大学电机系电讯网络研究室被撤销。华罗庚觉得这是调动闵乃大到数学所研究计算机的好机会,于是登门求贤。
不料闵乃大却没有答应。计算机毕竟非闵乃大所学,他也只是在国外时有所耳闻而已。而且,他当时正忙着写电讯网络专著,一时腾不出时间。不过,他给华罗庚推荐了两位清华大学电机系电讯网络研究室的同事,一位是留学英国的爱丁堡大学博士夏培肃,一位是清华电机系的高材生王传英。
在华罗庚的邀请下,夏培肃和王传英都毫不犹豫地答应“改行”研究计算机。特别是夏培肃,1950年时,她刚刚在爱丁堡大学获得博士学位,正在做博士后研究。这时,她在报纸上看到华罗庚的《致中国全体留美学生的公开信》,受此感召,毅然回国。后来,夏培肃曾专门回忆过自己涉足计算机领域的缘起:“一个人在一生中,常常会有一些改变命运的重要转折点。对于我来说,这个重要的转折点出现于1952年的一个晚上——我第一次谒见华罗庚教授时。”
夏培肃
夏培肃不但答应调到数学所研究计算机,而且又转回头去,帮华罗庚说服了闵乃大。不久,华罗庚安排闵乃大、夏培肃和王传英从清华大学调入中国科学院数学所,由这三人成立计算机研究小组——中国计算机研制的序幕拉开了。
“那时候一切都从零开始,什么都没有!” 夏培肃曾这样回忆中国计算机的初创时期。
最大的困难,是当时中国找不到一本系统、完整地介绍计算机原理的书。夏培肃等人只能到图书馆查找英文期刊,从上面零零星星地搜罗相关的内容。当时没有复印设备,所有的内容只能他们自己一个字一个字地抄录下来。
他们掌握了计算机的原理后,开始对计算所需的基本逻辑电路进行实验,而绝大部分的实验设备、元器件,都不是数学所的必备物品。夏培肃曾经回忆“隔行如隔山”造成的一个笑话:“我们实验需要用一种毫安单位的电流表,委托数学所的采购员去买。结果他买回了一个家用的电表。后来我们需要什么东西都是自己去买,有时候甚至到旧货市场去找。”
尽管如此,计算机研究小组还是展现了极高的热忱和效率。1953年3月,闵乃大执笔完成了《电子计算机研究的设想和规划》,提出制造一台电子管串行计算机的设想,其规模与当时美国、英国刚完成不久的EDVAC和EDSAC相当。
1954年,计算机组从数学所调整到中科院物理研究所。计算机组调入物理所,很大程度上与中国另一项刚刚起步的国家工程相关——。实际上,早期计算机的发展本就与研制密不可分,美、苏计算机研制成功后,都直接应用到研制中。当时的中国既没有计算机,也没有掌握,但已经意识到二者的关系。事后证明,中国的计算机对研制做出了无可替代的贡献。
计算机研究组也在不断壮大,从最初的三人发展到数十人的规模。只是,有人来也有人走。1958年,闵乃大随德国妻子去德国定居,王传英被派往苏联留学,改学原子能专业。最初的计算机研究三人小组,只有夏培肃一直耕耘在中国计算机领域。她编写了第一本计算机讲义,众多的英文专业术语经她翻译为中文,沿用至今;她培养了中国第一代专业计算机人才,许多人后来成为我国计算机界的领军人物;她完成了中国第一个电子计算器和控制器的设计,主持研制了中国首台自行设计的通用电子计算机……直到20世纪90年代中期,她还担任着国家“高性能计算机中的若干关键问题的基础性研究”的首席科学家。此后,已经年逾古稀的夏培肃没有再牵头搞项目,但是她仍继续自己的研究,关注点仍是计算机领域的最前沿——量子计算机。
2014年,夏培肃逝世,享年91岁。夏培肃一生淡泊名利,处事低调,只有在她的学生、后辈的大量深情怀念文章中,非计算机领域的人们才知道了这位堪称传奇的女科学家,知道了“中国计算机之母”。
本期作者:董少东
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