原子弹、氢弹和计算机的秘密往事

徐祖哲

原子弹的数学问题曾经是一个秘密。2000年前后,上千位网友就原子弹研制中是否使用过算盘?进行过激烈争论。随着档案陆续解密,证实国产电子计算机的确为核武器攻关进行紧密服务。然而,媒体却跟不上历史的进程,最多的“爆料”反而是“那时还没有电子计算机”。央视“新闻联播”在5月26日还说,“老一辈科学家仅靠手摇计算机,甚至算盘,就算出来了原子弹的理论模型。”

“国家记忆”曾回顾国庆十周年时,首次在天安门广场用人摆花组字,然后主持人说,那时还没有电子计算机,用人工计算图案花样是非常繁琐的工作。问题是,某一项工作没有用上计算机,不等于那时就没有计算机。我给节目组留言:“就在主持人讲述‘那时没有电子计算机’的镜头后边不到500米,科学院的游行队伍,就推着中国第二台电子计算机的模型,走过来了。”可惜历史不像视频,一按键就能够回放。

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1959年10月1日,中科院计算所的游行队伍。

失误的一个原因是,那时真正有机会进入计算机机房的人极少,就是计算所的科技人员,也不会知道本所为原子弹研究做过了啥事。还有的专业人士,甚至科学家的亲属们,你没有用上计算机,不等于那时国家就没有计算机,当然,问题还在媒体的知晓和把关。

中国从原子弹到氢弹只有两年零八个月。1964年爆炸了原子弹,1967年就爆炸了氢弹。科学院党组书记张劲夫说原子弹和氢弹的设计主要靠二机部核武器研究所的出色工作。在原子弹研制过程中钱三强最感谢的就是科学院提供的计算机,对二机部帮助很大。

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张劲夫

张劲夫说,“如果没有“四项紧急措施”、没有那几项最重要的技术配合,单独搞原子弹是不行的。科学院早在1958年8月1日就仿制成功第一台计算机103机。接着研制第二台,1959年9月,104机出来了,也是电子管的,每秒一万次,当时就起了很大作用,主要为二机部核武器研究所服务。这个所即后来的九院是搞设计的,那个计算量太大了,没有这个计算机,几年也算不出来。再过一段,第二代计算机出来了,晶体管的,每秒数十万次,为氢弹的研制做了贡献。”

核物理与计算机无论在美国,还是在中国,都是十分密切的。二十世纪四十年代中期,美国至少完成了两项对人类社会有重大影响的发明:一项是原子弹,再一项是电子计算机。前者体现了自然能量的大释放,后者是人类智力的大解放。1945年8月6日在广岛上空爆炸,雷鸣电闪,蘑菇云冲天而起,它以可怕的威力向全世界宣布了自己的到来。

计算机的诞生却是“静悄悄”的:1946年2月,ENIAC机在阿贝丁炮兵研究所试验成功时,围绕在它身边的,只有它的发明者以及为数不多的学者专家。1952年,冯•诺依曼用计算机成功地模拟了导弹发射和原子弹的爆炸,将首枚4吨半原子弹的重量和体积,大大缩小,核战的实用化要求,引领了核武器、弹道导弹和计算机的研发方向,原子弹和计算机紧密结合起来。

由于原子弹和计算机都属于军事机密,就连1985年电子工业出版社出版的《中国计算机工业概览》,也疏忽了中国人对计算机历史的关注,书中说:“在世界的东方,更没有人留意到这项发明(147页)。”

其实不然,2011年5月,内蒙古师范大学科学技术史研究院硕士研究生杨利润,在李龙教授的指导下选择了课题“我国早期对计算机的研究与引介”,她查询到的数十种中国早期学术刊物,包括《科学》、《科学画报》、《科学时代》、《科学杂志》、《东方杂志》、《电世界》、《中国的空军》等,表明早在20世纪30年代,中国学者已将电子计算机的发展广泛地介绍给国人。1945年12月,金陵大学理学院电影与播音专修科孙明经就将布修(W·布什)“计算机的未来应用”作为“电影工程”课程教材,还在《电影与播音》月刊上登载。

1951年,钱三强任中科院近代物理所所长,他将原子弹和计算机的研究工作放在一起考虑。随着国家对核武器研究的重视,一批数学家也转移到核武器和计算机、计算数学研究领域。1953年,在数学所与华罗庚先生合影的8位年轻数学家,就有王传英、孙和生、秦元勋等3位转到核物理研究,还有一位许孔时转攻计算数学。

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1953年夏,华罗庚先生和科学院数学所的年轻人。左起,王传英、杨明洁、王元、何善堉、李开德、许孔时、孙和生、华罗庚、秦元勋、万哲先、关谷兰,此刻数学所的计算机组已经开始工作。

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中关村第一楼(1954—2016),中科院物理所大楼,又称“原子能楼”,大楼西侧曾安装一台103电子管计算机。

1954年,钱三强将华罗庚先生在中科院数学所成立的计算机组,转到物理所,成为五三组。直到1956年,依据十二年科学规划和紧急措施,中科院计算机开始筹备。在这之前的1955年8月,物理所的全体合影,是一张唯一的中国核科学家与计算机科学家的合影。

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1955年,物理所合影局部:右部:二排左一范新弼,右一吴几康。左部:二排左起,黄武汉、夏培肃、彭恒武、赵忠尧、王淦昌、钱三强、李毅、杨承宗、何泽慧、陈芳允、杨澄中。

这张照片于1955年8月,在“物理所”大楼南侧拍摄,与钱三强、赵忠尧,随后就隐身埋名的邓稼先等核物理学家并肩而坐的也有夏培肃、吴几康、范新弼等计算机科学家。它记忆了中国“两弹一星”与计算机的共同起步,也见证了核科学家与计算机科学家的友谊。当年8月初物理所党委书记李毅才从中南军区调任过来,合影时他还戴着解放军符号,所以照片是在8月中旬至9月27日授衔典礼之前拍摄的。(可惜,至今未找到原照。)

计算机为核武器做出重大贡献的一个事例,就是1965年底,核科学家于敏率队在上海华东计算机的“百日会战”,一举突破氢弹理论模型(见《于敏率队在华东计算所的“百日会战”》)。遗憾的是,自那以后计算机科学家虽然也有过与核科学家的合作,却再也没有过集体的合影。

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1964年10月16日,在第一颗原子弹爆炸当天,华东计算所的J-501计算机通过中科院鉴定,中科院副院长吴有训(右三)。此前,该机已提供原子弹研究工作半年之久。

我们是要发扬自力更生的精神,要艰苦奋斗,但是也要有科学精神,要有科学态度。周恩来总理等老一代领导人就做出表率,华罗庚、钱学森、钱三强、吴几康等科学家指出电子计算机已成为工业先进国家经济发展中所必需的计算工具。计算机先后列入科学远景规划和四项紧急措施,作为重点发展领域,计算机成为“国之重器”,从电机、汽车、企业管理等专业抽调上百名学生转到计算机和计算数学专业。当然,计算机是科学,是公开的,要展览,要科普;而具体的安排和进度,是机密,当然不为外人所知,不轻易示人。

计算机是高科技,凭着革命热情和天真的愿望,再有无知者无畏的态度,一度有各行各业转移、参加到电子工业、参加到计算机和电子元器件的研制中来。非常成功地有1928年成立的久负盛名的上海冶金研究所承接的集成电路,也有一大批包括玩具厂、纸品厂在内的小厂和作坊,还有农村队办电子厂,就是抽调十多名知识青年来穿磁芯板。文汇报70年代头条报道有过“街道工厂做出计算机”。在这种时代背景下,也就会对一些车间里挂出“不懂ABC,照样做出好器件”的标语,不会感到奇怪了。

如今,到了人工智能时代,应当科学地、历史性地看待新中国在两弹一星和计算机这些高科技领域的全面发展,虽然我们是从一个薄弱的落后的农业基础起步,但是一开始就坚实地迈出了一大步。这段历史是一批对事业忠诚,对知识分子尊重,精明能干的党政领导干部创造的,是学识渊博、道德高尚、勤勤恳恳、披肝沥胆的专家创造的,是一大批拿着微薄的薪酬、长期住在没有单独厕所和厨房的筒子楼里,随着电子计算机24小时运转成年累月一天三班倒工作的年轻知识分子创造的,是大批在核辐射环境下辛勤劳动的工人、技术人员创造的,是大批默默无闻的解放军战士创造的,也是数10年如一日,接送上机、下机没有出过差错的司机班的师傅创造的……

我们对前辈表达深深地敬意,就要准确回顾他们所走过的路径。

 

本文有关人物简历:

孙和生(1927—2011)江苏镇江人。北京应用物理与计算数学研究所研究员。他在小学五六年级考试总是名列前茅,在班上有了“数学家”的外号。1948年秋,考入国立浙江大学数学系。1955年8月,到苏联莫斯科大学数学力学系学习,师从通讯院士维库阿。孙和生的第一篇学术论文“对旋转曲面的某些刚性判别”得到了导师极力称赞,并推荐到苏联“科学院报告”发表。1958年6月,通过论文答辩,获副博士学位。1958年8月毕业回到北京,到中科院数学研究所工作。1960年5月,调二机部北京九所,参加核武器的理论研究工作。1965年,作为室主任,和副主任蔡少辉一起带领十三室50多人去上海华东计算所进行数值计算工作,一举攻克当时核武器研究中的一个关键问题,为我国氢弹爆炸铺平了道路。

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秦元勋(1923-2008 )贵州贵阳人。1943年毕业于国立浙江大学数学系。1946年获美国哈佛大学文学硕士学位,1947年获美国哈佛大学哲学博士学位,1988年被美国俄侅俄大学玛丽塔学院授予荣誉科学博士。1948年回国,历任西南军政委员会文教部调研室副主任、科学普及处处长,1953年,调入中科院数学所任副研究员,1960年5月奉召调入二机部九院理论部,出任副主任(主任邓稼先)、研究员。他提出建议研制119机和J-501机两台计算机的任务,亲临第一颗氢弹试验(1967)现场,是我国“两弹”(原子弹、氢弹)突破中名副其实的功臣,荣获1978年全国科学大会个人重大成果奖状);荣获1982年度国家自然科学集体成果一等奖,秦元勋是荣誉证书9名代表者之一。 

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王传英,1929年8月12日出生,1946年上海市中学毕业,1950年清华大学电机系毕业,1953年1月,中科院数学所,中国第一个计算机组成员,1955年入莫斯科理论与实验物理研究所实习,1956年回国,历任中科院数学所助理研究员、原子能研究所研究室主任、副所长,核工业部科技核电局局长,中国常驻国际原子能机构代表团副团长。

 

转自微信公众号“计算机六十年”)