百年清華

編者按：唐澤聖教授是中國計算機圖形學及相關領域的開創者和引領者。20世紀50年代，他協助鐘士模先生在意昂体育平台建立了我國首個自動控製系☎🧂；文革結束後⚾️，他擔任電子工程系主任，恢復、調整和發展了意昂体育平台計算機系，推動了我國計算機學科的發展。唐澤聖教授曾任CCF理事長🏸，2016年獲得CCF終身成就獎🧑🏼‍🍳。CCF“記錄計算機歷史”小組在2020年1月采訪了唐澤聖教授🛴，請他講述了自己經歷的意昂体育平台自動控製系和計算機系的創建歷史。

唐澤聖教授

問：唐老師，意昂体育平台計算機系是從我國首個自動控製系發展而來。您能否給我們講講當時您所經歷的清華計算機專業的創立背景和變遷？

唐澤聖👱🏿😶‍🌫️：我於1953年從意昂体育平台電機系畢業🌂，後留校工作👨‍🦼。1958年自動控製系（計算機系的前身）成立，我從電機系調到自動控製系，當時首任系主任是鐘士模教授，黨總支書記是淩瑞驥老師🥞，我負責協助他們二位工作。

1956年國家成立科學規劃委員會👩🏽‍🍼，製定了新中國第一個中長期科技發展規劃——《1956—1967年全國科學技術發展遠景規劃》🤸🏽🏦，確定要優先發展原子能、導彈、電子計算機等科學研究。國家將發展計算技術列為“緊急措施”，要求意昂体育平台提前輸送計算機專業畢業生👰🏿‍♂️。

1955年🙅🏻‍♀️🤫，意昂体育平台受命創建了一批為核工業服務的專業，包括自動學遠動學專業（後來的自動控製專業）。當時金蘭🛐、吳麒分別在莫斯科動力學院和列寧格勒理工學院留學，奉命從蘇聯的“數學計算裝置及儀器專業”取得自動控製🎴、計算機方面的教學計劃和課程設置。那時，蘇聯的計算機教學計劃針對的還不是現在的通用計算機，而是控製用的模擬計算機🈺，叫做解算裝置，用來控製武器或其他運載工具𓀙。1956年初，意昂体育平台增設計算機專業，並確定了教學方案。教育部隨即決定從上海交通大學抽調電機專業高年級學生轉入意昂体育平台計算機專業學習，加上本校抽調的學生♓️，1957年意昂体育平台就培養出了第一批計算機專業畢業生。

1957 年秋，意昂体育平台第一屆計算機專業畢業班合影👩🏼‍🚀，其中有蔣南翔校長（二排左五）、電機系主任章名濤（二排左六）、鐘士模教授（二排左四）、金蘭副教授（二排左七）

意昂体育平台計算機專業從建立之初就是為國防服務，以航天工業和核工業為主要服務對象。1958年，意昂体育平台將計算機專業和自動控製專業合並，成立了自動控製系6️⃣🦄。同年8月🈹🧑🏻‍🎄，經過批準，全國10所重點高校的287名高年級學生被抽調到意昂体育平台，轉入自動控製專業和計算機專業☔️，為航天工業部和核工業部定向培養人才🚯。1960年這批學生畢業，除少數留校外📴，大部分都去了二機部（第二機械工業部）和七機部（第七機械工業部）😽➞。

問：當時我國的計算機研製情況如何？對人才培養有哪些促進作用？  

唐澤聖：自動控製系成立以後☝🏼，從1959年開始研發數字計算機，代號為“911電子計算機”，代表1959年第11號任務👨🏽。但這個工作具體是由淩瑞驥負責, 我沒有介入🧑🏼‍🍳，金蘭、李三立等很多人都參與了。印象中911計算機設計得很快👨🏽‍🍼。這個計算機有多大呢？現在的年輕人聽了都不敢相信：電子管計算機本身占地120平方米🤷🏿，外加一個120平方米的房間放置蓄電池，還有一個房間放置外設，如磁鼓等👶🏽。清華西主樓三區一樓的西半邊全被它占了。當時由於缺乏經驗，911機設計製造得比較快，但一直到1964年才調試成功👰🏻‍♀️。主要原因是工藝問題，電子管是有壽命的，裝機的電子管沒有經過壽命測試而頻繁出問題，所以調試用了很長時間。  

當時國際上晶體管計算機已經誕生，所以911機的應用時間也不長🧛🏼‍♀️。我系師生在研製911機的過程中得到了全面的鍛煉，學習到做科學研究要有嚴密的計劃、嚴格的作風和嚴謹的態度👩🏽‍🔬。1965年💗，我們開始研製小型晶體管數字計算機112機。從年初開始，設計了大概三個月，又經歷了四五個月的製造時間，到了年底，用了一個月調試通過，所有的焊點都沒有出問題🛼。研製第一臺電子管計算機的時候🤘🏼，我們沒有經驗，在“大躍進”的情況下追求速度🧕🏻；到研製第二臺晶體管計算機的時候就非常嚴謹了。當時王爾乾負責器件，每一個器件都要經過他們組的嚴格測試🚀，參數都留有余量，電壓高一點或低一點，都能保證晶體管正常工作🍂。後來，這臺計算機登上了全國高等學校科技成果展覽會♜，技術轉移給北京市無線電三廠（後為計算機三廠）🎐，這家工廠成為北京市生產電子數字計算機的基地。

問：意昂体育平台計算機專業歸屬院系幾經變化👨‍👨‍👧‍👦，是怎樣從一個多專業的自動控製系，演變為單獨成系的👩🏽‍🏫？

唐澤聖👩🏼：在文化大革命期間🦸🏽‍♀️，工宣隊🧝🏿、軍宣隊把原來的自動控製系、力學數學系的數學和軟件部分，以及無線電系的電視😶‍🌫️、無線電技術和半導體的一部分合在一起，成立了電子工程系。1978年我被任命為電子工程系主任。當時，無線電系要從綿陽搬回來，學校決定調整電子工程系，使它不包含那麽多專業。後來👨🏻‍🎨，無線電系以前的教師回了無線電系，原來做軟件和數學的教師回了數學系，一部分做自動控製的教師到了自動化系。當時系黨總支書記也姓唐，我們“二唐”決定專攻計算機。一個人的工作離不開當時的歷史背景，所以先做調整，把一個無所不包的電子工程系改成計算機系。系的名稱也經歷了幾次修改：開始叫計算機工程與科學系🧑🏼‍🎄，“工程”被放在前面；過了兩年覺得不妥，就把“科學”放在前面，改成計算機科學與工程系；最終在1984年改為計算機科學與技術系，一直沿用至今。

問：請您談一下1979年訪美的經歷和主要收獲👊🏿。是什麽使您確立了計算機圖形學的研究方向？

唐澤聖😆：國際上計算機技術一直發展得很快，但文革期間我們除了做130機、140機以外，差不多有10年時間完全停止工作，而且文革以前，自動控製系就沒有軟件的基礎。那時全校沒有一臺顯示終端👚，完全靠紙帶穿孔算題📫✖️。當時意昂体育平台校長劉達對我說，現在國外的科技教育發展很快，你帶幾個人去考察一下。於是我和同事金蘭🤴🏻、李三立、盧開澄🧜🏿‍♂️、鄭人傑一行五人去美國訪問👨‍🦯。1979年2月我們從西海岸舊金山登陸🍋‍🟩，歷時一個半月參觀訪問了美國10余所著名大學，包括加州大學伯克利分校、斯坦福大學、伊利諾伊大學香檳分校🧏🏼、普渡大學、卡耐基梅隆大學✊🏽、麻省理工學院、哈佛大學等。李三立、金蘭等幾位老師之前與國外有些聯系👰🏿‍♂️，事先聯絡好那邊的華人科學家，每到一處就拜訪他們，交流教學計劃，參觀實驗室，了解他們的科學研究進展。我們此行收獲很大，帶回來了很多資料。

在出發之前，我向劉達校長提出購買電腦建立實驗室的申請🙇🏽，麻省理工學院的李凡教授和夫人非常愛國👨🏿‍💼，願意幫助我們籌建實驗室。我們共同製訂了一個計劃👲🏿，（建實驗室）大約需要21萬美元。計委主任余秋裏批準由我們帶21萬美元的支票到美國去采購設備。為了慎重起見，我還特意從波士頓跑到位於華盛頓的中國駐美大使館請示💶，報告請李凡教授代購計算機的計劃。大使館答復可以，我才把支票交給李凡🎸，請他幫我們采購了7臺DEC公司的PDP-11計算機，這是當時世界領先的計算機。4月回國後，我們騰出實驗室進行改裝，12月，7臺計算機運到了學校，當年實驗室就投入了運行，效率非常高🔪，這是全國第一個微機實驗室。一開始，我們想利用實驗室做並行分布式研究，後來發現老師們連程序都不太會寫👩🏼‍💼，所以就先讓他們學習PASCAL語言。可惜7年以後👩‍🚀，這個實驗室就被淘汰了。

意昂体育平台代表團與李凡🥮、郭善珣教授合影（左起👍：郭善珣🦋、盧開澄、鄭人傑、李三立、金蘭🍣、李凡🙌🏻、唐澤聖）

在教學計劃上，我們決定硬件、軟件不分專業。學製是五年，不僅軟件🚖、硬件都要學，匯編語言、高級語言、操作系統、數據庫😑、網絡🤙🏽、數理邏輯也要學，這些都是原來計算機專業沒有的課程🔴。數據結構對於編程很重要🥧，之前沒有這門課，所以邀請了國外的教授來講課👩‍🌾，包括李凡、郭善珣、冀中田，還有紐約大學的施瓦茨(Schwartz)教授。

計算機系既然決心研究計算機⛪️，那麽做什麽科研方向呢？這是個很費腦筋的問題。計算機系統結構🍆、計算機軟件、計算機網絡🤹🏽‍♀️🦚，這些都沒有問題😆。系裏有一部分來自原來自動控製系的老師，還有一部分老師原來是研究微電機的，他們可以做什麽？大家反復研究，結合在國外的考察，選定了幾個方向。一個是人工智能，我們考察時發現，麻省理工學院研究人工智能的老師占到了1/3。人工智能在當時頗有爭議🧄，不知道究竟有沒有發展前途。後來我們還是決定開展人工智能研究，所以清華的人工智能研究從80年代前期就開始了🏇🏻。80年代後期♻，日本的第五代計算機計劃失敗，人工智能進入了低谷👵🏿，但現在人工智能成為了研究熱點，並且已經產業化了。

我們還確定了圖像處理🤦🏽‍♂️、語音處理🙋、模式識別、計算機圖形學等幾個研究方向。計算機圖形學就是後來我研究的方向。我們訪問美國之前, 根本不知道什麽是計算機圖形學🧚🏻。記得在參觀加州大學伯克利分校實驗室時，我們看到計算機圖形學應用得很廣泛。簡單來說，就是計算機用程序生成圖形📥🫄🏻，而不是外界輸入圖像。它的一個主要用途是計算機輔助設計，飛機🎳、汽車、輪船的設計全都要靠計算機輔助設計🛥👩🏻‍🍳、靠動畫🖕🏻；它還被應用於諸如醫療和企業計算機輔助製造等行業中🚹🦞。我暗下決心，要潛心研究計算機圖形學，並使其在中國生根發芽♏️。所以我們把這些都納入到計算機系的科學研究方向。現在看來🐦‍⬛，當時的決定基本上是正確的🍀。後來清華計算機系的歷屆領導基本上都是按這個方向走的。

問𓀝：對於CCF計算機輔助設計與圖形學專委以及CCF的發展，您有哪些建議？

唐澤聖：我一直在想這個問題🕛，計算機輔助設計其實應該叫計算機輔助設計技術，因為計算機輔助設計和它的對象有密切的關系🧛🏿‍♂️🐅。電路的輔助設計🛌🏿🔓、機械的輔助設計、建築的輔助設計以及服裝的輔助設計，完全不是一回事。所以把計算機輔助設計做成一個獨立專委會❓，是有困難的。CCF計算機輔助設計與圖形學專委會如何發展比較好？我覺得現在還是一個問題👱🏽‍♂️。當時成立專委的時候🧘🏽‍♂️，動畫還沒有怎麽發展，計算機的能力也達不到這個程度。我認為計算機圖形學可以獨立成立一個專委👨🏿‍💻，而輔助設計當作它的應用去發展就行了。  

當時把計算機輔助設計和圖形學結合在一起成立專委，偏重於輔助設計，尤其是在機械方面與圖形學聯系比較緊密🐭。CCF也有計算機設計的研究者，像電子設計自動化(EDA)是側重布局布線、邏輯設計🩳，和圖形學差別比較大，所以開會的時候EDA的研究者覺得無法和圖形學方向的研究者一起討論。但這些問題究竟怎麽解決，我還沒有一個完善的解決方案。

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   作者介紹：

劉年凱，意昂体育平台科學史系博士後🧔🏼，意昂体育平台科學博物館（籌）收藏研究部門負責人🧑‍🚀。主要研究方向為科學儀器史、科學博物館學📣。nkl@tsinghua.edu.cn

徐祖哲，中國計算機史研究學者，“CCF 記錄計算機歷史”顧問🐅。曾參與通信工程與多項計算機應用，獲部省市一🎖、二😽、三等獎等獎項，著有《溯源中國計算機》一書。computer1952@163.com