决战崛起

编者按：

超级计算，是现代科技发展领域中支撑起现代科技大厦的一根重要支柱，是国家科技竞争力的重要标志。从国家安全战略领域到人们日常生活，都离不开超算技术的支撑。超级计算机，是名副其实的“国之重器”。本刊从国防科技大学出版社出版的《决战崛起——中国超算强国之路》一书中节选了部分章节，展现中国超算早期艰难的崛起之路，以此向中国超算全体科研人员致敬。

国之重器

随着高性能计算在各学科领域的“播种发芽”，在生活各领域“开花结果”，人类正日益感受到超算所带来的方方面面的福慧：

比如食品。科学家们正运用超级计算机进行以水稻、玉米、生猪等为主要对象的基因工程研究。以生猪为例，由于它在基因方面可能存在某些缺陷，导致生长缓慢，且肥肉多瘦肉少，容易生病，于是一些不良养殖户便使用瘦肉精等禁用品来提高生猪质量，结果危害人类身体健康。运用超级计算机就可找到生猪基因缺陷所在，并进行有效弥补，让生猪长得既快又健康，从而造福人类。

比如看病。众所周知，危害人类健康的新病毒诡异多变、层出不穷。如果把新病毒比作靶标，那么研制药物的过程就是不断打靶，药物工作者需要不断做实验来寻找对抗病毒的药物分子，这个过程犹如大海捞针，快则三五年，慢则上十年。而应用超级计算机就能够在极短时间内完成数十万个配对，加速“打靶”流程，快的仅用数月便可找到有效药物。还有那些肿瘤病人，假若需要进行化疗、放疗，必须首先检测出癌症的基因。过去这个检测过程需要一两个月，而今天运用超级机，只需几分钟便可得到结果。两个月，对于一个重症患者意味着什么？

比如出行。出行看天气，这几乎是每个人的生活习惯。天气预报准不准、快不快、提前时间长不长，取决于观测资料多不多、计算能力强不强。超级计算机可有效破解这两个瓶颈，它可以在一天内完成过去几年甚至几十年完成的计算工作。不仅如此，超级计算机还可以预测地震、海啸等自然灾害。

比如娱乐。人们在影院观看《阿凡达》时，无不为其惊艳的动漫效果大喊“酷极”、大叫“过瘾”，而它的动漫渲染正是依靠超级计算机完成的。国产电影《关云长》、新版电视剧《西游记》、美国电影《生化危机2》等多部电影的动漫效果，都是“天河”超级计算机的杰作。

……

高性能计算，现已走进各行各业、千家万户。人们的衣、食、住、行、乐，无时无刻不在分享着超级计算机算出的“红利”。

超级计算，乃当今时代“国之重器”。

霸王硬上弓

慈云桂对国际计算机发展趋势依然洞若观火。他在1972年提出了“中国要搞巨型机”的设想，并为此四处奔走。

1975年夏天，慈云桂对巨型机研制有了新想法，一旦实现，能大幅提高计算机性能。于是，他便向张爱萍作了汇报。这年10月，张爱萍指示组织国内知名计算机专家，成立由慈云桂任组长的专题调研组，前往全国各地调研巨型机需求、国内电子元器件及外部设备的生产水平等情况。

慈云桂刚拿到每秒亿次巨型机研制任务，我国便吹响了向科学技术大进军的号角。

石油部门某地质勘探所所长央求他：慈教授呀，您快点把巨型机搞出来吧。由于没有巨型机，我国每年都要把勘探出来的石油矿藏数据资料，用飞机送到美国去做三维处理，把国家机密拱手送给别人，还耗资巨大，是名副其实的“赔了夫人又折兵”。

说完这些，这位所长把慈云桂一行带进一间大厅，指着立在大厅中央的一间装潢考究的房子说：“这是我们研究所的机房。”

慈云桂问道：“直接把机器安装在大厅不就挺好吗，建这么个机房岂不是画蛇添足？”

所长苦着脸说：“画蛇添足也得添呀，这是外国人的要求。”

慈云桂：“这是一台进口机器？从哪引进的？多少万次级的？”

所长：“这是我们三年前从美国引进的每秒400万次计算机。”

慈云桂：“三年前‘克雷–1’亿次机已经出来了，为何不引进一台亿次机？”

所长叫苦不迭：“慈教授，您快别说了。刚开始我们也想引进‘克雷–1’，可人家不干呀。我们费尽口舌，人家才同意卖给我们这台每秒400万次的机子，还提了一大堆条件。”

慈云桂：“什么条件？”

所长掰着手指说：“一、为机器修建一间专门的机房;二、机器的使用、维修人员，均由美国公司派遣;三、中方人员到机房计算各种数据时，在机房门外把数据交给美方人员，中方人员一律不许进入机房。”

这些条件，无异于对你说，我要窃取你的机密，你还得感谢我、还得给我钱，而我的机器你想看一眼门都没有。这条件够苛刻、够霸道吧。但你却不得不答应，因为你急着用，而自己又没有。

一股滚烫的血流咕嘟嘟一下子涌上慈云桂头顶。

但冷静地想一想，他又觉得不能全怪人家。谁让人家抢占了制高点呢，人家站在高处，自然要俯视世界。谁让你要买别人的好东西呢，有求于人自然就矮人一截，要被人俯视。要想赢得别人平视的目光，你就必须站在和他们同样的高度上！

在第二次巨型机研制论证会上，慈云桂掷地有声地说：“今年我刚好60岁，就是豁出这条老命，也一定要把我国的巨型机搞出来！”

从北京返回学校后，慈云桂带领大家紧锣密鼓地展开筹备工作。

当时，国内元器件质量差，工艺水平极端落后，给每秒亿次巨型机研制带来了严峻挑战。

慈云桂还是那句话：“向精密管理、严格把关要质量！”

“六年时间，一天不拖！”六年，这是世界发达国家更新一代计算机的时间。但当时无论经费支撑、技术储备，还是工业基础、研制条件，我们都与发达国家相去甚远。这就像一场马拉松赛，别人在平坦的柏油路上奔跑，我们却在泥泞地里跋涉，要想和别人同时到达终点，困难可想而知。

但对此，慈云桂却充满信心：“这个我们已经习惯了，解决这个问题我们有的是老套路。”

他们的“老套路”，就是别人跑累了坐在路旁喘口气时，他们继续往前冲;别人跑着跑着走进小亭喝口咖啡时，他们继续向前奔……只要心脏还在跳动，他们就不会停下冲刺的脚步！

用他们自己的话说：“为了赶任务，我们尽可能延长工作时间、尽可能缩短休息时间。不仅没有节假日、星期天，而且每天天不亮起床、深夜才下班回家，把一天当两天用，恨不能让时间慢些走。天黑了盼望快些天亮，天亮了盼望慢些天黑、最好不要天黑。”

尽管这样，到1980年夏天，软件系统研制进度依然落后了。这时正值炎炎酷暑，又没有空调，大家光着膀子编写程序依然热得坐立不安。加之大家正值壮年，上有老下有小，难免有家事需要处理。眼看就要拖亿次机的后腿，大家急得像热锅上的蚂蚁。

情急之下，大家在“老套路”基础上，想出了个“新招”——“封闭式突击”。他们向湖南省委、省军区求援，租下了毛泽东在韶山的原驻地滴水洞二、三号楼，把所有软件设计人员拉进去，“两耳不闻洞外事，一心只管编程序”。

两个月足不出洞，甚至足不出屋，未曾欣赏洞中的蔽日绿荫、青山碧水、鸟语花香。撤出滴水洞时，他们把工作一汇总，发现两个月完成的工作量竟比过去半年还多！

银河大捷

当1982年第一缕春风吹向神州大地时，每秒亿次巨型机研制传来喜讯：主机硬件调试完毕。国防科委主任、中央军委副秘书长张爱萍闻讯，欣然为中国第一台巨型机命名“银河–Ⅰ”。

“银河–Ⅰ”研制步入最后攻坚阶段。

1983年5月，“银河–Ⅰ”开始内部试算。广大用户闻知，纷纷从全国各地赶到国防科技大学，一睹中国首台巨型机的风采，并试试它的能耐。一时间，计算机研究所门前车水马龙、川流不息，学校招待所人满为患。

石油部物探局研究员赵振文，将地震数据处理程序输入“银河–Ⅰ”。不久，随着一阵悦耳的吱吱声，打印机吐出一张张清晰的地质剖面图。赵振文拿着那些剖面图，激动地说：“这是中国历史上第一张用自己的机器处理和打印的地质剖面图啊！”

我国著名空气动力学家、教育家罗时钧正在研究的高跨音速气流问题，机理十分复杂，是尚未解决的世界难题。他让学生使用“银河–Ⅰ”进行计算机模拟，其结果与美国公布的模拟数据一模一样。

二机部研究员王振宇，在“银河–Ⅰ”上试算了几个月、多道题目。经过仔细跟踪与分析，终于得出结论：“多道程序的操作系统过关了！在中国，自行研制的操作系统，真正过关的，唯有国防科大！”

……

1983年11月，国家组织对“银河–Ⅰ”做最后鉴定。方毅、王首道、何长工等党和国家领导人及“两弹元勋”邓稼先等科学家来到鉴定现场，见证8个技术鉴定小组分别对“银河–Ⅰ”性能进行全面、细致、严格的考核。

按规定，允许主机24小时出一次故障，但“银河–Ⅰ”整机连续运行12天、主机连续运转289小时，毫无故障！

有一道科学计算题，用每秒30万次的计算机运算一个参数需要70个小时。但输入“银河–Ⅰ”后，主机运行不到10分钟便得出了第一个参数。

考机专家既惊讶又疑惑：“是没算完，还是算错了？”

打印数据出来了：完全正确！

考机专家佩服地竖起了大拇指：“‘银河–Ⅰ’真是神算呀。”

类似这样的考题，“银河–Ⅰ”先后完成了26道，而且每道分别演算了三遍，结果都相同，精度全部符合要求！

国家鉴定委员会主任在鉴定书上写道：“银河计算机是我国自行研制的第一台每秒亿次电子计算机系统，系统稳定可靠，软件较齐全，其主要技术指标均达到和超过鉴定大纲要求，具有国内先进水平，某些方面达到了国际水平，它的研制成功，填补了国内空白！”

“银河–Ⅰ”研制成功的报告，很快送到张爱萍手中。他看了一遍又一遍，欣喜自语道：“巨型机呀，巨型机，从1973年我就开始想你、盼你，整整10年啊，今天终于把你盼到了，真不容易呢。”心潮澎湃的张爱萍还当即赋诗一首。

鉴定结束当天晚上，国防科大举行了一个简朴的庆祝酒会，招待前来见证“银河–Ⅰ”诞生的党和国家领导人、科学家及“银河–Ⅰ”全体研制人员。

那晚，从不沾酒的慈云桂，也破例喝了两杯。

矗立的丰碑

“银河–Ⅰ”战役告捷，慈云桂当选中国科学院学部委员，并调任国防科工委科学技术委员会顾问。

1990年，他与荷兰阿姆斯特丹大学赫兹伯格教授合作，为荷兰未来计算机系统PSOF杂志主编了一期专刊，收录了中国作者的13篇论文。他还应邀作为美国第二届人工智能工具国际会议的程序委员会委员，组织和评审中国学者的论文，有力促进了国内外计算机学术交流，提高了中国在国际上的学术声誉。

那天，慈云桂参加计算机学术研讨会很晚才回家。晚饭后，夫人琚书琴说：“我陪你到外边走走吧。”

慈云桂说：“不久要在美国召开国际智能计算机学术会，提交论文的最后日期很快就要到了，我国那几篇投稿，今晚我要再改一遍，争取明天发出去。”

那晚近8点，伏案修改论文的慈云桂，脑袋突然向前一伏，就再也没有抬起来。7天后，这位中国计算机科学巨星陨落了，终年73岁。

与慈老告别那天，党和国家领导人送来花圈，宋健、钱学森前来送行。八宝山革命公墓大厅门前，悬挂着一副醒目的挽联：

忆大直街楼对东西“441B”“小磁芯”共放异彩今导师长眠天失泰斗地失栋梁人失良师;

念哈京湘地分南北“银河系列”容错机同壮山河现人哲其萎世逝名贤国失英杰校失益友。

倘若为慈云桂教授立一块墓碑，上面该写什么样的墓志铭呢？

其实什么也不用写，他本身就是一块永远耸立在人民心中、永远令人仰望的丰碑。

“巴统”与“一冲二卡”

“银河–Ⅰ”研制成功的消息在世界媒体公布后，一位美国计算机学者摸着他那两撇漂亮的八字胡说：“听说中国研制出了巨型机，其性能与我们的‘克雷–1’不相上下，真是笑话。我们把‘克雷–1’全部元器件交给中国人，他们能把它组装起来，也是头号新闻。”