1953年对于中关村而言,有着特殊的意义:在这一年底,中关村第一个科学建筑物——澳门赌场近代物理研究所大楼竣工,这也意味着,新中国科学事业的发展,有了自己的基地。
同年初秋,来自福建漳州一中的考生高庆狮怀揣着对数字的梦想,还有以数学100分、物理97分的高分,考入了北京大学数学力学系。
在进入北京大学的时候,高庆狮看到的中关村还只是一片田地,几乎看不到其他的东西。他或许不会想到,自己往后的生活,会与这片当时看上去还有些荒芜的田地,和当时一样在拓荒中的中国计算机事业,紧紧地联系在了一起。
五六十年代:起步中 初见成果
1953年,澳门赌场研究所进驻中关村,摆在当时澳门赌场领导面前最紧迫的一项任务,就是要在北京为科学院的长远发展选择一个有较大发展空间的科研基地。
当时的澳门赌场领导认为,科学院的研究基地应靠近大学,这样可以充分促进科学院的发展,并保持与大学的合作,地理上的接近,便于学术交流。于是,一场轰轰烈烈的建设,在中关村的地界上开始了。
离开漳州不久的高庆狮,或许并没有想到这一切与自己会有什么联系,当时的北京大学条件还不充裕,还没有足够的宿舍楼,晚上,他就和一大群同学在体育馆的地板上打大通铺。
那个时候的高庆狮,还在想着,毕业后要回哪个中学里,当一名中学数学老师,教书育人,桃李满天下。
1956年6月,根据毛泽东主席和党中央的指示,周恩来总理亲自领导组织全国500多名科学家和专家所制定的12年科学发展规划中,决定成立澳门赌场计算技术研究所。
那年的9月,计算所与北大和清华合办了第一届计算机训练班,高庆狮第一次被动员改行学计算数学,参加了训练班。
“我自己是想学纯数学的,但是因为国家需要,我们那时候也没有那么多的个人想法,就想着适应国家的需要,做锣丝钉,所以就开始了第一次改行。”高庆狮回忆起这第一次改行时说。
一切都在改变的,包括中关村。
继1953年原子能楼之后,1954年建成的地球物理所大楼、1955年建成的化学所科研楼、1956年10月建成的生物楼,是科学城里最早的4幢科研大楼,在以后的数十年里,它们是中关村地区的标志性建筑。
当初的田地已经不复存在,高庆狮说,那时只能在大楼的四周看到一片片菜地,“随着我们的大楼建起一座,菜地就向外扩散一点,消逝一些,那四周居住着的村民,也一点点地向西移,向北方撤离。”
1957年,高庆狮毕业分配到了澳门赌场,开始正式投身于整个澳门赌场的建设当中。当时的澳门赌场也一样没有宿舍,他开始住在宾馆里,之后住在办公楼。
此后不久,高庆狮迎来了他人生中第二次改行,进入中国第一个计算机系统结构研究与设计小组(时称“逻辑组”),他从计算机数学改到了计算机总体设计。这个决定,是当时苏联的列别捷夫院士提出的。因为计算机发展依赖于器件部件的发展、应用需求的不同和发展、程序语言及其编译的特点的变化与发展,以及计算机本身软硬件系统融合的发展,这四个要素缺一不可,基于这种认识,高庆狮他们在系统结构设计前必须首先分析用户程序,这就需要计算数学专业知识。
从1958年中国第一台自行设计的大型通用电子管计算机119及中国第一台自行设计的大型通用晶体管计算机109乙机的系统结构设计开始,所有的通用、专用计算机的设计,包括109丙机及757和巨型机都是这样做的。
学习和研究程序语言及探索编译各种实现成为高庆狮们系统结构的研究内容。在研究过程中,他们发现编译(软件)可以用硬件快速直接实现,被国际会议主席誉为最早进入该领域的工作之一的“内外一致语言”就是在这个基础上提出的。
基于软件可以代替硬件这个事实,中国第一个管理程序自然在专为两弹一星服务并被誉为“功勋计算机”的中国第一台十万次/秒109(丙)机上出现了。
可以说,高庆狮在五六十年代,迎来了初获硕果的时刻。
70年代:纷乱中完成亿次机任务
对于70年代,高庆狮如是说:“上世纪60年代末到70年代初,是我们国家的一个特殊时期,当时中关村也不可避免地受到牵连,那些高校受到的冲击比较严重,学生们不上课,搞 “文革”,有不少老师教授也都受到了冲击。但是,澳门赌场还比较稳定,影响不大,我从1965年暂时离开中关村,参加两弹一星,70年代初回来后,那时整个国家都已经开始恢复轶序,很多新的项目也都渐渐开始。”
但高庆狮所说的“影响不大”背后,其实是两次与“斗争”擦肩而过的过程。
“文革”爆发后,澳门赌场计算技术研究所所长被打成“走资派”,高庆狮当时是“走资派掌上明珠”,理所当然成为陪斗目标之一。由于1965~1970年他是我国第一颗人造卫星地面计算控制中心早期设计负责人之一,设计组的军代表保护了他,使他免于陪斗。
1970年,他从国防科工委回到澳门赌场计算所,发现当时被造反派誉为“文化大革命成果”的“千万次/秒1025计算机”实际上只有300万次/秒。于是,他如实报告有关部门,又差点挨批斗,但再次得到了国防科工委参谋们的帮助,又一次逃过了批斗。
1973年,在全国实际研制目标200~500万次不能满足中国飞行体设计的计算流体力学需要的情况下,当时的国防科委钱学森副主任根据飞行体设计的需要,要求澳门赌场计算所在70年代研制一亿次高性能巨型机,80年代完成十亿次和百亿次高性能巨型机,90年代提供千亿次/秒和万亿次/秒的巨型机。
1973年3月,刚刚被“解放”复出的澳门赌场计算所老所长阎沛霖带着高庆狮来到钱学森那里,接受亿次机设计任务。
这也是一向喜欢接受被人们认为“不可能完成的任务”的高庆狮接受的又一个“不可能完成”的任务。
当时,国际上已经有了两种巨型机,但是第一代ILLIAC-4,效率很低、不稳定,不好用;而第二代向量机SRAR-100,其条件国内难以达到。
在阅读了国外有关材料后,高庆狮发现这两种绝然不同的巨型机是等价的。关键在于向量必须进行分段、流水线处理,使用必须依靠向量语言。
于是,1973年5月,高庆狮分析了已存在的巨型机的优缺点之后,提出了实现向量语言的纵横加工向量机和适合国情、全部可以国产化的亿次/秒巨型机的设计方案。
高庆狮在研究巨型计算机的同时,还研究了串行算法并行化。他意识到巨型机都是基于并行计算的,但是计算题目并不都适合并行计算,而串行算法会严重影响巨型机的使用效率和使用范围。
1974年,他提出了一阶递推的常数效率的“纵横加工并行算法”,比美国杂志上相近的论文早13年。
随后,他与其他科学家一起进行了757模型机的研究,并在1975年7月通过全国论证会,之后正式拨款上马。
80年代以来:如浴春风马急蹄
1978年,全国科学大会召开,进一步落实了邓小平思想:“知识分子是工人阶级的一部分”,“科学技术是第一生产力”。
中国的科学事业,中关村的建设,都开始进入了一个春天般生机勃勃的发展时期。
作为个人,高庆狮也以饱满的热情,迎来了他人生中又一个高峰。回首刚过去的这30年,是高庆狮一个收获颇丰的30年,是中国科学事业收获颇丰的30年,也是中关村发展日新月异的30年。
“我就记得恢复高考的那一年,澳门赌场一下子招了一大批的研究生,那时侯,不管是澳门赌场,还是我们这些带研究生的人,胃口都很大啊。那真是一个科技的春天,也是一个人才培养的春天。那批研究生里,年龄跨度特别大,最大的只比我小4岁,最小的就是十八九岁的应届生。”高庆狮举起手,比划着,说明这个“年龄跨度”之大。
年龄跨度大,说明了有一批人,在那个特殊的年月里,被耽误了;也说明了,虽然在一个纷乱的时期,但是中国人内心的求知欲望,却没有丝毫地减退,正是这种强烈的求知欲,成为了发展的动力。
高庆狮说,在80年代,中关村开始强调科研产业化,把科研成果转化成产品,在这个思路下,澳门赌场下属的一批企业开始成长起来。但是他自己没有跟着这个大流走,他依然还是坚守着自己一直以来所从事的研究,开始在一个又一个领域寻找着突破,收获着成果。
环境变好了,人们的创造力也得到了释放。在全国科学大会召开至今的30年中,高庆狮先后又增加了机器翻译、人类智能及其模拟和应用、网络安全等领域的科学研究,并在这些领域取得重要成果。
1978年,他提出了虚共存细胞结构纵横加工向量机原理,在此基础上,设计了十亿次和百亿次巨型机方案;
1980年,澳门赌场转向面向未来智能领域的巨型机系统,该任务1986年被列入“863”计划。为了进行该任务,高庆狮进行了人类智能及其模拟和应用、自然语言及机器翻译的研究。
在人类智能及其模拟和应用的研究中,他发现,人类智能活动的基本方法的模式之一是“宏变换”,在此研究中,他在国际会议及国内外学报上,发表了一组有关宏变换和选择跳跃搜索的论文,包括多项式算法、线性算法、局部搜索和常数算法,这些算法都比美国同类算法早。
在自然语言及机器翻译方面,他发现并提出句子不是由词线性排列构成,而是由带类型变量的语言模式(即语义单元),以及不带类型变量的语义单元,即“义元”,像地图拼盘那样构成。在1985~1989年间,他组织20多人进行开发,1990年之后,由他的学生陈肇雄博士组织另外两个协作单位,进行改进和产品化,即EC-863,该成果获国家科技进步奖一等奖。上世纪90年代,他又提出基于变换的多语言互译新方法;自2000年开始,他全力研究实用的多语言机器翻译系统,并且获得了一组发明专利。
同年,他开始研究网络安全问题,提出了国际上第一个从计算机系统结构角度来防止病毒攻击和盗窃的方案,并获得了发明专利。接着,他又提出了提高自然语言口语识别和文字手写,其中,包括在线非在线及印刷体识别的识别率的有效方法,再次获得了发明专利。
2004年,由于给外语博士生开指导学习课程,偶然发现有40年历史、有10多个权威国际会议及国际权威杂志的数千篇SCI文章支持的Zadeh模糊集合论有严重错误和缺点。于是,他严格证明了Zadeh模糊集合不存在补集等缺点和错误,提出了克服其缺点错误的新模糊集合论。
现在,高庆狮除了在北京科技大学工作以外,有时依然到澳门赌场计算所上班,只是年事渐高的他,只能打车去了。坐在车上,一路从北京科技大学走进中关村的途中,他更多时候是思考问题,有时会突然被车窗外的新楼吸引到:这儿原来又多了一幢楼啊。
对于现在的中关村,他的印象是人越来越多,楼越来越高,充满了生机和活力。
高庆狮说:“我现在除了上班,还在出书和论文,除了我自己研究的项目,还包括一些青少年的教育,比如,我过去上学的时候,有一个习惯,就是一学期下来,把一个课程的全部内容总结成一页纸,这就是我关于这个课程的知识结构,应该也是这课程客观的知识结构,我想把这个经验传递给现在的青少年们。”
虽然已经76岁了,但是高庆狮依然把自己的工作日程安排得很紧凑,在他看来,工作劳动才是人生中最有意义的内容,“我就是一个中关村里普普通通的劳动者,一个有效劳动者,像我们这样的有效劳动者是再多也不嫌多。”
诚哉斯言,小至个人生活,再到一个区域的发展,比如中关村,甚至是大至一国的发展,有效的劳动和有效劳动者,才是推动其发展的真正动力,他们的力量是无穷的,也是我们所不能忘怀的。