楊芙清:中國軟件業(yè)的居里夫人

龍茂乾

近日，在北京大學(xué)組織的青春詩會上，一位身著素雅藍衣的優(yōu)雅長者，手捧詩稿，與青年學(xué)子一道，飽含感情地大聲朗誦《沁園春·長沙》和北大學(xué)生自己創(chuàng)作的詩作《聆聽青年》，在靜園草坪上豪邁地揮灑詩情。

神采奕奕，容光煥發(fā)，這位80多歲的老人依然有一顆年輕的心。而就是這樣一位老人，在中國軟件科學(xué)的歷史上留下了濃墨重彩的一筆。

她就是楊芙清，中國科學(xué)院院士，北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院教授。

前所未有的挑戰(zhàn)

1955年，楊芙清從北京大學(xué)數(shù)學(xué)力學(xué)系畢業(yè)后留校師從徐獻瑜教授，成為我國第一個計算數(shù)學(xué)專業(yè)的研究生。

當(dāng)時，我國的計算機事業(yè)是一片空白。為了研制中國自己的計算機，國家決定派代表團去前蘇聯(lián)科學(xué)院學(xué)習(xí)計算機技術(shù)和程序設(shè)計。

楊芙清抓住這個機遇，從此進入計算機軟件這個嶄新的學(xué)科領(lǐng)域。1959年，她結(jié)束了在前蘇聯(lián)科學(xué)院計算中心和莫斯科大學(xué)數(shù)力系學(xué)習(xí)，回到北京大學(xué)工作。

1969年12月，國務(wù)院正式向北京大學(xué)下達研制每秒100萬次的大型集成電路計算機——150機的任務(wù)，楊芙清負責(zé)主持操作系統(tǒng)的研究。

“我們中國人一定要爭口氣，把它研制成功！”楊芙清用這句話鼓舞自己，也鼓舞她手下一無參考資料、二無計算機使用經(jīng)歷的學(xué)生兵們。

在編寫150機指令文本時，楊芙清熬過了多個不眠之夜，在反復(fù)修改中設(shè)計出一版、二版、三版，直至最后定稿。寫出了指令文本后，她又率領(lǐng)軟件組的科技人員經(jīng)過一年多的艱苦奮戰(zhàn)，終于設(shè)計出150機整套操作系統(tǒng)軟件。

為與計算機研制同步，她帶領(lǐng)的研制組背著資料到大慶油田的108乙機上調(diào)試150機操作系統(tǒng)。在不允許有絲毫差錯的情況下，他們硬是把龐大復(fù)雜的程序和數(shù)據(jù)都裝進腦子，以期對調(diào)試中的問題能及時思索、推理和解決。

僅用了23天，研制組就把百萬次多道運行操作系統(tǒng)調(diào)試成功。而按照常規(guī)，這一步驟至少要半年。

操作系統(tǒng)的調(diào)試成功，有助于硬件調(diào)試的進展。1973年7月的一天，楊芙清在機房整整工作了一夜，第二天凌晨，從昌平200號的機房里傳出清晰嘹亮的“東方紅”樂曲聲，它向世人宣告：中國第一臺百萬次多道運行計算機——150機研制成功了！

百萬次大型計算機的成功使得我國石油、地質(zhì)、氣象、國防工業(yè)等多個部門獲益，由此引發(fā)了我國石油數(shù)字化的第一次革命。1978年，150機榮獲全國科學(xué)大會獎。

1973年，我國提出了研制中國系列機計劃。楊芙清參與200系列機軟件的總體設(shè)計，負責(zé)系列機操作系統(tǒng)文本設(shè)計和240機操作系統(tǒng)設(shè)計。

然而，240機操作系統(tǒng)曾面臨下馬的危險，直到黨的十一屆三中全會召開后，楊芙清才依托北京大學(xué)計算機科技系重組240機操作系統(tǒng)攻關(guān)隊伍。

此時，擺在楊芙清面前的，是一個艱難的抉擇。

240機下馬前采用的是“模塊組合結(jié)構(gòu)”，但楊芙清根據(jù)當(dāng)時流行的進程分層結(jié)構(gòu)和管程概念，深入研究了操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，提出了結(jié)構(gòu)簡單、靈活，系統(tǒng)安全性強、運行時檢查開銷小的 “層次管程結(jié)構(gòu)模型和PCM設(shè)計方法”。這就意味著，若是按原設(shè)計，雖然能較快地完成任務(wù)，但將很快被更先進的“層次管程結(jié)構(gòu)”設(shè)計所取代。

“推倒重來！”楊芙清毅然決定重新設(shè)計240機操作系統(tǒng)，“決不能讓它一問世就被扣上落后的帽子！”

經(jīng)過長期攻關(guān)，研究團隊終于在1981年完成了240機操作系統(tǒng)全部程序的調(diào)試工作，這是我國第一個用高級語言書寫的大型機操作系統(tǒng)。1985年，240機操作系統(tǒng)榮獲電子工業(yè)部科技成果一等獎，楊芙清參與設(shè)計的系統(tǒng)程序設(shè)計語言XCY也獲得國家教委科技進步一等獎。

軟件科學(xué)“弄潮兒”

上世紀(jì)80年代，國內(nèi)外公認(rèn)計算機軟件存在“復(fù)雜程度高、研制周期長、質(zhì)量難以保證”三大難題。國外早在上世紀(jì)60年代末就出現(xiàn)了“軟件危機”，要求發(fā)展軟件工程的呼聲日益高漲。

在這樣的時代背景下，楊芙清成為軟件科學(xué)大潮中的“弄潮兒”。她最先開始探索研究軟件工程的基礎(chǔ)問題，以及軟件工程核心支撐環(huán)境。這被定為國家“六五”科技攻關(guān)項目。

著名的“青鳥工程”的序曲也就此拉開。研發(fā)“青鳥工程”的主要目的是為了推進軟件生產(chǎn)手段的變革，通過工程化開發(fā)方法、工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)，建立標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，提供支撐工具和環(huán)境，讓軟件設(shè)計從手工作坊式變革為工業(yè)化生產(chǎn)。

“青鳥工程”是全國軟件界的大聯(lián)合的成果?！傲濉?、“七五”期間開發(fā)的青鳥Ⅰ型由10多個單位100多名科技人員聯(lián)合攻關(guān)，到“八五”期間的青鳥Ⅱ型發(fā)展到22個單位，330多名科技人員。產(chǎn)學(xué)研、老中青結(jié)合，很多年輕人自稱為“小青鳥”?，F(xiàn)在，當(dāng)時的“小青鳥”很多已成為軟件界的骨干和學(xué)術(shù)帶頭人。

1996年，在“青鳥工程”成果基礎(chǔ)上，國家計委批準(zhǔn)北京大學(xué)成立軟件工程國家工程研究中心，這是我國第一個“國家級軟件工程研究中心”，負責(zé)“青鳥工程”成果的轉(zhuǎn)化，為科技界和產(chǎn)業(yè)界搭起橋梁，形成紐帶。

而1994年北大青鳥有限責(zé)任公司的成立，則標(biāo)志著中國的軟件開發(fā)終于走向了產(chǎn)業(yè)化、進入規(guī)?；H軟件界評價青鳥系統(tǒng)是具有國際先進水平的成果，是國際少有的大型綜合軟件支撐環(huán)境之一，因此有人稱楊芙清為“中國軟件業(yè)的居里夫人”。

老當(dāng)益壯心系教育

早在完成150機操作系統(tǒng)后，楊芙清就及時把在操作系統(tǒng)研制的實踐經(jīng)驗整理成《管理程序》，這成為當(dāng)時從事計算機系統(tǒng)研制者們的啟蒙教材，也成為操作系統(tǒng)的第一代教材。

2001年，教育部和國家計委下發(fā)了試辦示范性軟件學(xué)院的通知。已70歲的楊芙清立刻投入到北京大學(xué)軟件學(xué)院的籌建中。

楊芙清創(chuàng)造性地提出了“專業(yè)教育學(xué)分制、素質(zhì)教育學(xué)苑式、產(chǎn)學(xué)研用一體化”的辦學(xué)模式，這一模式在軟件學(xué)院開花結(jié)果。

2005年，“北京大學(xué)示范性軟件學(xué)院建設(shè)”項目獲得高等教育國家級教學(xué)成果一等獎。時任國務(wù)委員陳至立在頒獎典禮上對楊芙清說：“楊老師，你做科研得獎，教學(xué)也得獎，了不起??！”

一片贊譽聲中，楊芙清闊步向前。80歲時，楊芙清把目光投向了工程博士的培養(yǎng)。2012年，在“北京大學(xué)軟件與微電子學(xué)院成立10周年暨首屆工程博士開學(xué)典禮”大會上，楊芙清在“面向國家戰(zhàn)略需求培養(yǎng)工程技術(shù)領(lǐng)軍人才”報告中，為北京大學(xué)工程博士培養(yǎng)模式提出了新目標(biāo)和構(gòu)想。

半個多世紀(jì)里，她一直都走在科研育人和教育創(chuàng)新的最前沿。她睿智而又執(zhí)著的目光一直關(guān)注著中國的計算機軟件科學(xué)，一刻也不曾離開。

“將一生與祖國的興旺、民族的騰飛聯(lián)系在一起，并為此終生奮斗在自己的崗位上，是最有意義的。”這句話用來形容楊芙清是再合適不過了。※