司宏伟学术小传

司宏伟Si Hongwei

从算筹到银河

司宏伟学术小传

正文约 2,800 字,六节,21 条注释。注释编号可以悬停或轻点,查看出处。

司宏伟(1982– ),中国科学院自然科学史研究所副研究员,研究世界计算技术史与中国计算机发展史。他本科、硕士都读计算机,在国防科学技术大学参与过“天河一号”超级计算机的研制,后来转向技术史;2018–2021 年在清华大学科学史系做博士后,合作导师吴国盛,其间为吴国盛任馆长的清华大学科学博物馆策划了“神机妙算——计算器具历史展”。这篇小传按四个问题展开:中国第一台亿次巨型机是怎样造出来的,国家为什么要造它,计算器具怎样一路演变,旧电脑为什么值得收藏。

一缘起

他怎样走上这条路?

司宏伟 1982 年生,内蒙古呼和浩特人⁠1。2001–2005 年,他在国防科学技术大学读计算机科学与技术本科,2009–2012 年在同校读硕士,导师是杨学军院士;此后在该校计算机学院任讲师,至 2015 年初⁠1⁠2。2009–2012 年,他参与“天河一号”超级计算机分系统研制的一个子课题⁠2。2010 年“天河一号”登上世界超级计算机五百强榜首,据《清新时报》的报道,当时他负责押运,把这台占地约半个足球场的机器的 140 个机柜拆开装车,运往天津投入运行⁠3。他的个人页还列有一项 2010 年的中国新闻奖二等奖⁠2。

2015 年,他调到内蒙古自治区档案局(馆)任主任科员,主持过少数民族档案资源数字化的项目;同年进入内蒙古师范大学科学技术史专业读博士,导师冯立昇,其间到剑桥李约瑟研究所、加州大学戴维斯分校和新西兰奥克兰大学短期访问,还发表了《从档案文献考据“中国计算”》⁠1⁠2。2018 年 6 月,他以《中国第一台亿次巨型计算机银河-I 的研制与创新》获博士学位,9 月入清华科学史系博士后站,合作导师吴国盛,2021 年 12 月出站⁠2⁠4⁠5。此后他进入中国科学院自然科学史研究所,2024 年 6 月任副研究员;他还任中国计算机学会计算机历史工作委员会主任、计算机博物馆技术委员会历史组组长⁠1。

二名片第 1 问

中国第一台亿次机是怎样造出来的?

在名片上看

银河-I 由国防科学技术大学计算机研究所在 1978–1983 年研制,是中国第一台每秒运算一亿次的巨型计算机⁠6。时任国务院副总理张爱萍为它取名“银河”⁠7。它的研制成功,使中国成为当时世界上少数能研制巨型计算机的国家之一⁠6。司宏伟的专著《神机妙算会“银河”》(2024)把研制过程分成六个阶段:1978 年 5 月起总体方案论证,随后是逻辑设计与模型机、主机生产、硬件调试、软件研制,1983 年 4–12 月试算并通过国家鉴定⁠8。总设计师慈云桂和他的团队,书里专设一章⁠8。

最有戏剧性的一段,是方案推倒重来。据他和冯立昇 2021 年的英文论文,研制者放弃了花八个月做成的初始方案,转而以美国的 Cray-1 为参照(Cray-1 由西摩·克雷设计,1976 年问世⁠7;司宏伟 2018 年写过介绍克雷的文章⁠2),另行设计一个“合乎中国国情、又与国际主流巨型机兼容”的总体方案⁠6。银河-I 采用“单中央处理机双向量阵列”结构:一次向量运算在双阵列运算部件里进行,两组数据同时重叠运算⁠6⁠8。书的第七章专门把银河-I 与 Cray-1 对比,从性能指标、异同到优劣⁠8。

2017 年,他在《自然科学史研究》发表银河-I 研制历程的论文⁠2;他的材料来自研制单位的原始档案和对亲历者的访谈⁠6。为这本书写书评的电子科技大学学者赵轲说,因为国防保密,银河-I 四十年来少有深入系统的研究;司宏伟早年在国防科大的经历,让他得以接触原始档案和第一手讲述⁠7。赵轲在书评里也说明,作者是他的好友⁠7。这种“局内人”写史,好处是材料扎实,代价是需要读者留意叙述立场;书的后半部讲“银河精神”与经验启示,也带着研制单位的视角⁠8。

三名片第 2 问

国家为什么要造巨型机?

在名片上看

在《神机妙算会“银河”》第二章,司宏伟把银河-I 的来路归结为几条:战略武器、国防科研和国民经济建设的需求,书中称为“国家重大战略的需求牵引”;美国的单边封锁和多边技术封锁;研制单位从中国第一台专用电子管计算机、第一台通用晶体管计算机一路走来的长期积累;以及中央的决策⁠8。机器造成后,用在国防科大计算机研究所、石油部物探局研究院和西南计算中心⁠8。

他和冯立昇在论文结尾写道:银河-I 的研制“直接源于国家和军队的战略需求,造就了关键技术,坚持了中国特色的自主创新道路”⁠6。书的最后一章把经验总结为国家高层的战略支持、原始创新与集成创新相结合的技术路线、“集中力量干大事”的攻关机制、教学科研生产一体化的研发体系,面向用户、实用好用的应用模式,以及可持续发展的“银河”科研品牌⁠8。2020 年他在清华科学史系学术例会上讲银河-I,也落在这一点上:这段历史对军民融合的创新路径和高校科技成果转化有现实意义⁠9。

赵轲把这段历史放进“大科学工程”的范式里理解:1970–1980 年代,国家对大科学项目的战略投入和国际竞争,共同推动了中国计算机技术的快速进步⁠7。放在吴门里读,这里有一个值得留意的张力。吴国盛批评国人对科学的一种误解,即“科技不分、以技代科”,把科学当作达到某种目的的手段⁠10;司宏伟笔下的银河-I,恰是一项由国家需求牵引的技术工程。两者并不冲突,巨型机本来就是技术;但科学史该怎样书写那些为国家而造的机器,书里没有展开,留给了读者。

四名片第 3 问

从算筹到天河,计算走了多远?

在名片上看

2019 年 10 月,吴国盛参观合肥子木园博物馆的计算机馆,萌生了办一个计算器具展的念头。此后三个月,司宏伟三次去子木园调研,2020 年 1 月 15 日交出可行性报告⁠3。疫情中筹备了九个月,他暂停了别的研究,展览大纲六次推倒重写,胡翌霖、蒋澈、王哲然提供学术支持⁠3。2020 年 9 月 24 日,“神机妙算——计算器具历史展”在清华大学蒙民伟人文楼开幕,展到 2021 年 5 月 5 日;展厅约 300 平方米,三分之二的展品来自子木园⁠3⁠11⁠12。

展览分“运筹”“机巧”“掣电”三个单元,展出 80 件计算器具,八成以上是历史实物原件,实物不存或无法获得时,才用复原模型⁠13。司宏伟和王哲然写道,布展逻辑是“以历史时序为干,以功能原理为叶”:先是结绳、算筹、算盘、清华简《算表》(复制品)、纳皮尔筹和计算尺;再是里程计、记里鼓车,以及席卡德、帕斯卡、莱布尼茨开创的两类齿轮计算机;最后是电子计算机从巨型到微型的历程⁠13。展览结语说,今天随处可见的智能手机不再被称作“计算器具”,而“这种对‘计算’的遗忘,恰恰证明了‘计算’已经深嵌在人类生活的每个角落”⁠13。2021 年 6 月,他与王哲然在三联中读合讲《神机妙算:全球计算器具的演变历史》⁠4。展览也进了课堂:胡翌霖的“技术通史”课借着这次展览,把计算机部分从 2 课时扩到 4 课时⁠14。

五名片第 4 问

一台旧电脑凭什么进博物馆?

在名片上看

展厅里最受关注的一组展品,是比尔·盖茨和保罗·艾伦 1981 年、2013 年两张合影里出现过的全部 8 台微型计算机。2013 年西雅图活电脑博物馆为重现合影,缺了两台,只好用同时代的机器代替;“神机妙算”展把 8 台都找齐了,它们都是合肥子木园博物馆的藏品⁠15。司宏伟和学生王泽宇为此写了长文,从这 8 台机器讲个人电脑产业的起步⁠15。压轴展品是“天河一号”的一台机柜。据报道,司宏伟觉得“如果将一台 1999 年的苹果 iBook 作为收尾,既不够特别,又是外国产品,多少有点遗憾”,便去找国家超级计算天津中心的老领导,借来一台机柜和一块通信主板⁠3。他在国防科大参与过的机器,就这样成了展品。

他关心的不只是器物,还有人。2020 年 10 月,他参加中国计算机学会首次举办的“历史记忆论坛”,24 家早期创立计算机专业的单位在会上联合发起“记录计算机历史”行动;他在会上介绍了清华科学史系和科学博物馆的工作,并宣传了正在展出的“神机妙算”⁠16。同年,他在《中国计算机学会通讯》上发表了对胡守仁教授和周兴铭院士的访谈⁠2。在这里,他的工作与吴国盛的科学博物馆理念相通:吴国盛说,物证是任何虚拟展示都替代不了的⁠17。

六师承

师承与同道

在名片上看

司宏伟的技术史训练来自冯立昇。两人合写过银河-I 的英文论文;“神机妙算”开幕时,冯立昇接受采访说,展览内容丰富,这么多实物集中展示很难得⁠6⁠18。在清华,他是吴国盛合作指导的博士后,又是吴国盛主持的科学博物馆筹建团队的一员:2019 年任“百年器象”筹备展的策展助理,2020 年任“神机妙算”的总策展人兼项目负责人⁠1⁠2。2020 年 6 月的大纲论证会上,吴国盛要求突出展品背后计算原理的演变脉络,并增加社会背景的内容,这则会议新闻正是司宏伟执笔⁠19。2019 年 12 月,他还组织科学史系辅修学生参观国家超级计算天津中心⁠20。

吴门的同辈是他的合作者。王哲然带队复原了展览里的里程计、记里鼓车和机械计算机模型,与他合写文章、合讲中读课程⁠11⁠13⁠4;同期博士后刘年凯在 2020 年的系学术例会上评议他的银河-I 报告,提出可以征集留在涿州的那台银河-I,展品运进北京时两人一起处理了意外⁠9⁠3。同在吴门的胡翌霖、蒋澈也为展览大纲把过关;据吴璟薇在 2023 年一次读书会上的介绍,胡翌霖曾在五一节主持这个展览的线上直播⁠21。

相关的学术名片合作导师吴国盛、同门王哲然、同门刘年凯、同门胡翌霖、同门蒋澈。另见吴门 · 雅典学院。

著作

著作

  • 2017 《中国第一台亿次巨型计算机“银河-I”研制历程及启示》,《自然科学史研究》2017 年第 4 期。
  • 2018 《世界超级计算机之父:西蒙·克雷》,《自然辩证法通讯》2018 年第 7 期。
  • 2018 博士论文《中国第一台亿次巨型计算机银河-I 的研制与创新》,内蒙古师范大学。
  • 2019 《近代航海导航技术的见证——六分仪》,《自然科学博物馆研究》2019 年第 4 期。
  • 2020 《中国首台十亿次巨型计算机“银河-II”研制始末》,《中国科技史杂志》2020 年第 2 期。
  • 2020 《微机传奇——微软经典照片背后的计算机往事》(与王泽宇合著),《自然科学博物馆研究》2020 年第 6 期。
  • 2020 《回望人类千年计算史:运筹·机巧·掣电》(与王哲然合著),《信睿周报》第 38 期。
  • 2020 《一辈子从事计算机事业的普通一兵——访胡守仁教授》,《中国计算机学会通讯》2020 年第 2 期;《一生就做了那么几台机器——访周兴铭院士》,同刊 2020 年第 12 期。
  • 2021 《中国超级计算机研制反思——从第一台国产超级计算机银河-I 说起》,《科学文化评论》2021 年。
  • 2021 The Development and Innovation of the First Supercomputer YH-1 in China: From the Perspective of Technology History(与冯立昇合著),Chinese Annals of History of Science and Technology 第 5 卷第 2 期。
  • 2024 《神机妙算会“银河”——中国第一台巨型计算机“银河-I”的研制、创新与影响》,人民邮电出版社。
  • 策展:“神机妙算——计算器具历史展”,清华大学科学博物馆,2020–2021。

注释

参考资料

  1. 1

    中国科学院自然科学史研究所:《司宏伟》(研究人员页:教育与工作经历、社会兼职、参与项目、学术专著)。ihns.cas.cn/sourcedb/zh/rc/202304/t20230402_6724754.html返回正文

  2. 2

    清华大学科学史系:《司宏伟》(个人页:生年籍贯、博士论文题目、国际交流、科研项目、学术论文、表彰奖励)。dhs.tsinghua.edu.cn/?p=2132返回正文

  3. 3

    韩瑞瑞等:《当清华大学人文楼里燃起图灵之火》,《清新时报》;清华大学科学博物馆网站转载,2020 年 12 月 6 日。tsm.tsinghua.edu.cn/?p=4963返回正文

  4. 4

    清华大学科学史系:《2021 年科学史系年鉴》(博士后出站;三联中读栏目)。dhs.tsinghua.edu.cn/wp-content/uploads/2022/01/20220106.pdf返回正文

  5. 5

    清华大学科学史系:《科学史系年鉴 2018》(博士后进站)。dhs.tsinghua.edu.cn/wp-content/uploads/2020/05/Ke_Xue_Shi_Xi_Nian_Jian_2018.pdf返回正文

  6. 6

    司宏伟、冯立昇:《The Development and Innovation of the First Supercomputer YH-1 in China: From the Perspective of Technology History》,Chinese Annals of History of Science and Technology 第 5 卷第 2 期,第 161–186 页,2021(摘要、第 172、174、185 页;中文引文为本页译文)。doi.org/10.3724/SP.J.1461.2021.02161返回正文

  7. 7

    赵轲:《Book Review: 司宏伟〈神机妙算会“银河”〉》,HoST - Journal of History of Science and Technology 第 18 卷第 1 期,第 145–147 页,2024 年 6 月。doi.org/10.2478/host-2024-0009返回正文

  8. 8

    豆瓣读书:《神机妙算会“银河”——中国第一台巨型计算机“银河-I”的研制、创新与影响》,人民邮电出版社,2024 年 5 月(目录、内容简介)。book.douban.com/subject/36930586/返回正文

  9. 9

    清华大学科学史系:《2020 年科学史系年鉴》(11 月 4 日系学术例会纪要)。dhs.tsinghua.edu.cn/wp-content/uploads/2021/01/2020_Nian_Ke_Xue_Shi_Xi_Nian_Jian.pdf返回正文

  10. 10

    胡珉琦:《1 年,171 位学者,用 52 部科学经典作测试》,《中国科学报》2023 年 4 月 28 日;清华新闻网转载(吴国盛:“科技不分、以技代科”)。tsinghua.edu.cn/info/1182/103356.htm返回正文

  11. 11

    张同顺、尹菱:《“神机妙算”计算器具历史展在清华大学正式启幕》,清华新闻网,2020 年 9 月 29 日。tsinghua.edu.cn/info/1177/25944.htm返回正文

  12. 12

    清华大学科学博物馆:《展览预告:“神机妙算——计算器具历史展”将于 2020 年 9 月 24 日正式开幕》,2020 年 9 月 17 日。tsm.tsinghua.edu.cn/?p=3231返回正文

  13. 13

    王哲然、司宏伟:《回望人类千年计算史:运筹·机巧·掣电》,《信睿周报》第 38 期;澎湃新闻转载,2020 年 12 月 23 日。thepaper.cn/newsDetail_forward_10503373返回正文

  14. 14

    胡翌霖:《技术通史(2020 秋)课程总结》,随轩,2021 年 2 月 19 日。yilinhut.net/2021/02/19/8157.html返回正文

  15. 15

    司宏伟、王泽宇:《微机传奇——8 台老计算机的前世今生》,“科学的历程”公众号;网易转载,2021 年 3 月 24 日。163.com/dy/article/G5SHAPE00511C3KH.html返回正文

  16. 16

    司宏伟:《司宏伟博士后参加 CCF 历史记忆论坛》,清华大学科学博物馆网站,2020 年 11 月 2 日。tsm.tsinghua.edu.cn/?p=4196返回正文

  17. 17

    宗和:《对话|清华为何建设科学博物馆,这个时代为何需要科学博物馆》,澎湃新闻,2020 年 12 月 18 日。thepaper.cn/newsDetail_forward_10433265返回正文

  18. 18

    博悟空间:《博物馆既是传播的媒介,也是科学史教学的媒介》,清华大学科学博物馆网站转载,2020 年 9 月 26 日。tsm.tsinghua.edu.cn/?p=6528返回正文

  19. 19

    司宏伟:《展览筹备:清华大学科学博物馆“神机妙算——计算器具历史展”展览大纲论证会在线召开》,清华大学科学博物馆网站,2020 年 6 月 20 日。tsm.tsinghua.edu.cn/?p=2572返回正文

  20. 20

    清华大学科学史系:《科学史系年鉴 2019》(12 月 7 日参观国家超级计算天津中心)。dhs.tsinghua.edu.cn/wp-content/uploads/2020/05/Ke_Xue_Shi_Xi_Nian_Jian_2019.pdf返回正文

  21. 21

    胡翌霖:《把人当人:维纳〈人有人的用处〉导读》(文末吴璟薇的结束语),随轩,2023 年 5 月 5 日。yilinhut.net/2023/05/05/9227.html返回正文