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杨芙清:盖茨最想见的中国科学家

 
  


  外国人不可能独霸中国软件市场
  
  1993年,比尔•盖茨首次来华访问时,主动提出他最想见的两位中国科学家:一位是科学界老前辈周光召,另一位就是主持领导实施青鸟工程的女科学家杨芙清。

  会见时间原定在下午3点钟,后因江泽民主席接见比尔•盖茨,就把总裁同杨芙清会面的时间推迟到4点钟。

  江泽民接见比尔•盖茨之后,已经快4点了,这可把工作人员急坏了!人们都知道杨芙清特别遵守时间,讲信义。如果客人迟到,说不定会缩短会见时间,造成意外的遗憾。幸亏有开道车全程护送,使比尔•盖茨4点钟准时来到北京大学,见到了杨芙清教授。

  会见结束后,比尔•盖茨参观了青鸟工程,他还在工作台上亲自操作了一番。尽管他来华前对青鸟工程已有所耳闻,但参观后还是感到几分惊讶。他承认中国的软件业已经达到了很高的水平。

  杨芙清严格遵照事先商定的时间表,5点钟准时送客,不卑不亢,落落大方。

  比尔•盖茨来华之前曾十分自信地说:中国不必花大力气发展软件,美国可以廉价供应中国所需的一切软件。

  盖茨的即兴讲话当即引起议论:由美国低价供应一切软件?比尔•盖茨是不是想用倾销方式占据中国的软件市场?

  盖茨的话不仅惊动了我国电子工业部的官员,也传到了杨芙清的耳中。杨芙清听了,坦然一笑:“外国人不可能独霸中国软件市场,我们毕竟有了‘青鸟’。”

  盖茨即将离华时,又有人问到他对中国软件市场的看法,他说:“中国的应用软件,还得由中国人来发展。”

  他还说:“美国的软件在世界软件市场上已经占据到23%,但在中国的应用软件领域里,近几年能占到百分之十几就很不错了。”

  比尔•盖茨来华之后,对中国软件市场的看法,已经发生了微妙的变化,因为他亲眼看到了“青鸟工程”。

  我有一个非常出色的中国女学生

  1958年春末,杨芙清在前苏联科学院计算中心刚刚结束为期一年的学习,接着又被北京大学保送到莫斯科大学进修程序设计自动化(计算机软件)。导师是当年著名的计算机软件科学家米哈伊尔•罗蒙诺维奇•舒拉波拉教授。

  那时,留学生们最发怵的课程是设计程序。由于设计过程十分复杂,难度极大。班里同学在设计程序时没有不出差错的,杨芙清是惟一的例外。她学习踏实,思维缜密,设计出的程序从不出差错,经常受到导师的夸赞。

  舒拉波拉尤其赞赏她在学习上的主动性及独创性。如经过语言程序(即源程序)编译,得到目标程序后,还必须从头到尾检查一遍,一步一步地验证自己的设计是否正确。这是一项费时费力、让人十分头疼的工作。但是,从计算机延生以来,谁也没敢改变这种烦人的验证模式。

  “为什么不能简化和改变验证模式呢?”杨芙清想,“既然从头到尾的检查方式如此繁琐,何不反其道而行呢?”

  杨芙清断然抛开旧模式,独立创造出用计算机进行验证的方式,即由计算机将目标程序还原为源程序,不仅大大减轻了人工检查的繁琐程度,而且缩短了检查验证的时间。

  导师对杨芙清的大胆创新精神十分赞赏,表扬之余,又鼓励她写成了论文《分析程序》(即逆编译程序)。论文在莫斯科大学《自动化论文集》发表之后,引起很多国外专家的关注,被西方杂志称为“程序自动化早期的优秀之作。”

  自此,杨芙清成为舒拉波拉的得意门生。他曾多次向赴苏访问的中国学者说:“我有一个非常出色的中国女学生―――杨芙清。她是一位思维敏捷、富有创造性的软件科学家。”

  北大创造了一个不可思议的奇迹!

  六十年代末期,我国能源紧张的状况日趋严重。地质石油部门为加快能源勘探步伐,急需要装备先进的电子计算机设备。面临国际上严密的科技封锁,从国外进口是根本不可能的。怎么办?石油部将目光投向了科研力量雄厚的北京大学。

  1969年,北京大学勇敢地承接了研制百万次集成电路电子计算机的任务。这台计算机在电子部备案时编号为150,后来就简称为150机。石油部依据勘探工作的需要,明确提出150机的操作系统必须能支持多任务同时工作即具备“多道运行”的功能。留苏归来的杨芙清被调到总体设计组,负责指令系统及操作系统的设计。

  面对技术封锁,杨芙清手中连一本起码的参考资料都没有,只能白手起家,独立地设计出每秒百万次的大型计算机系统的多道运行操作系统和编译系统,任务之艰巨是可想而知的。在操作系统研制组中,只有杨芙清一人是用过计算机的内行人,其余的都是20多岁的小青年,对计算机和操作系统一无所知,这就更增加了研制的难度。

  由于计算机的操作系统和硬件系统的设计是紧密相连的,必须首先完成指令文本的设计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,熬过无数个不眠之夜,一稿、二稿、三稿……杨芙清率领一批年轻人历经一年多的奋战,终于完成了全部的指令文本设计方案和操作系统的逻辑设计框图。

  设计虽然出手了,但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。为此,杨芙清又创造出一种有趣的模拟审查的检测方式:把所有的逻辑框图都是挂在墙壁上,操作系统研制组成员每人扮演一个“角色”,如内存管理、设备管理、中断处理、调度、光电输入管理等程序。杨芙清担任“总控”。一声令下,“总控”口中不停地喊:“该你了,内存……光电,该你了!”

  在外人看来,杨芙清像一位淘气的大姐姐,领着一帮顽皮的青年人在玩“碰球”游戏,使枯燥的检测工作变得十分有趣,提高了工作效率。经过反复的模拟程序运行过程,逐项检查,既保证了框图设计的准确性,又使每个设计者都掌握了全局,加深了对自己所承担的设计项目的理解,使150机操作系统的设计方案能顺利定稿。接着,杨芙清又带领设计组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)编写出全部软件。

  完成操作系统的编程之后,150机硬件系统还没有组装和联调。为了使150机提前问世,杨芙清决定打破常规,在硬件系统组装完毕之前就开始调试软件系统。但是,当时计算机在中国还是稀世珍宝,拥有的单位寥寥无几,而且全国没有一台计算机能调试150机的大型操作系统。但这也没能难倒杨芙清。她用“小马拉大车”的奇招克服了这一难题。

  1971年夏初,杨芙清率软件组全班人马,千里迢迢地跑到大庆油田,给油田的108乙机装上了一个模拟150机指令系统的程序,使108乙机成为一台虚拟机,软件组就用这台虚拟机来调试150机的操作系统软件。

  当时大庆的生活条件相当恶劣,宿舍就建在荒山野岭,杂草丛生,蚊蝇遍地,人被毒蚊叮一口,立刻就肿起蚕豆大的包。面对恶劣的生活环境,软件组没有一个人退缩。为了完成祖国的重托,为加快中国石油勘探事业的前进步伐,杨芙清带领20多名科技人员,奋身投入艰苦的调试工作。他们昼夜倒班,连续

  调试,每人每天只能轮睡二三个小时。杨芙清在气管炎老病复发的情况下,照样指挥调试没休息过一天。

  按常规,将150机这样大型操作系统全部调通,总得用半年左右的时间,但是,杨芙清的软件组日以继夜,艰苦奋战,居然只用23天就把操作系统软件全部调通!

  喜讯传出,在全国同行中引起很大震动。大专院校的同行们尤为赞叹:“北京大学创造了一个不可思议的奇迹!”

  在研制150机操作系统过程中,杨芙清还有一项重大贡献―――她揭开了电子计算机多道运行的奥秘。当时,多道运行在人们心目中仍是一项高深莫测的尖端技术。杨芙清用心血和智慧揭开了奥秘,并成功地应用到150机之中,打破了国外的技术封锁。

  当杨芙清率队从大庆凯旋回京之后,150机的硬件系统也提前组装完毕。

  1973年7月的一天,杨芙清和助手们整整干了一夜,终于在150机上把系统软件全部连通。在晨曦中,150机在北京大学发出雄伟、嘹亮的“东方红”乐曲声。

  杨芙清和她的助手们百感交集地听着乐曲,情不自禁地发出欢叫声。

  乐曲向世界宣告: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!

  乐曲还自豪地宣告:中国人有能力研制开发具有自主版权的系统软件!

  1978年,150机荣获全国科学大会奖。杨芙清依据150机多道运行操作系统的科研实践,撰写了《管理程序》一书,它一问世,就成了各大学争先抢购的专业课教材。

  150计算机系统研制成功后,不仅缩短了我国与世界先进水平的差距,而且在我国石油勘探、气象科学及国防科研领域都发挥了重大作用,取得了巨大经济效益。

  青鸟系统是中国人的骄傲

  八十年代初,杨芙清率课题组南征北战,刚刚完成我国第一个用高级语言书写的240机操作系统的调试,又悄然投身于一项艰巨异常、风险极大的软件工程,这就是当今已硕果累累、光彩照人的青鸟工程。

  工程的目标很宏伟:以实用软件工程技术为依托,推行软件工程化及工业化生产技术和模式,提供软件工业化生产手段和装备,并形成规模经济所需的人才储备、技术储备和产品储备。

  如果抛开专业术语,目标可以简化成一句话:改变中国软件业落后的手工作坊式的开发方法,建立中国软件业的现代化工业生产线。

  为了实现这一宏伟目标,杨芙清全身心地投入到软件工程之中。

  从“六五”、“七五”、“八五”直到“九五”,才基本实现了宏愿。在将近20年的漫长岁月里,杨芙清身体力行,四处奔走,在国家的支持下,她前后联合了全国22所高校和科研单位,科技攻关网遍布大江南北。她动员了330多名科技人员,组成一支能攻善战的科技攻关集体,攻克了一个又一个高科技难关,终于建成了我国软件产业的现代化生产线,这就是闻名中外的“青鸟工程”。“青鸟”源于李商隐的诗句。矫健秀丽的三足青鸟已随着青鸟软件产品的生产销售,飞向全国,飞向世界。

  青鸟工程在实施过程中,还创建了北大“青鸟集团”,该集团资产规模已达80个亿,在2001年度全国推荐优秀软件产品活动中,北大青鸟集团有3个软件产品在评选中获奖,其中有两个被评为“中国优秀软件产品”,在全国软件行业中,北大青鸟是唯一获此殊荣的企业。

  青鸟工程如今已成为国家重点支持的知识创新工程,是我国软件产业建设的基础性工作。它在国外也享有很高的声誉,早在1996年6月,美州中国工程师联合会会长吴同庆博士说:“青鸟工程从事的如软件构件、数据库等方面的研究,在美国亦属前沿领域,刚刚起步。”“哈佛大学孔祥重教授说:“青鸟系统是中国人的骄傲。”

  青鸟工程在承担国家重点科研课题中屡立奇功,多次获奖:1995年获电子十大科技成果奖;1996年获电子部科技进步特等奖;1998年获国家科技进步二等奖。杨芙清教授也因贡献突出,先后荣获全国“三八”红旗手、“七五”、“八五”重点科技攻关先进个人;何梁―何利基金1997年度科学与技术进步奖;2001年获潘文渊研究杰出奖。

  在青鸟工程的众多成果中,杨芙清教授更着重优秀人才的成长。她说:“从‘六五’到‘九五’,我最主要的成果是培养了一批大有真才实学,具有开拓精神,而且愿把自己的聪明才智报效祖国的青年软件科学家和现代企业家。”她培养出100多位硕士、50多位博士,其中很多人早就做了教授、博导和总经理。

  青鸟工程“九五”二期工作已完善、推出青鸟软件生产线系统,为实现产业化奠定了基础。青鸟工程仍在继续向国产 C PU、操作系统、信息安全及网络软件开发平台公共软件构件库体系等方面拓展奋进,它的应用也在迅速拓展,如金融信息化、电子政务等方面都已取得很好的成果和效益。

                                           稿件来源:科技日报

 

 

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