Development of the first micro-component computer and three changes (Chinese)

Robert Wu / <Return>

4.2 第一台微型组件计算机的研制

说起这第一台微型计算机能很快地研制成功,与“广州会议”精神、与“十年科技规划”有密切关系,因为没有“广州会议”,微型计算机的研制很可能在“大跃进”的浮夸风冲击下而半途夭折,或者只能“单兵”作战,不可能形成那种以我们微电子为领军的汇集各路“英雄”的大会战,也不可能在国家经济十分困难的情况下仍能及时调拨资金、统筹运用、集中攻坚,更不可能形成那令我一生都难以忘怀的“156”精神。

记得那时我一回到所里后,就怀着无比激动的心情给固体电子学室全体人员和研究所有关领导传达了“广州会议”的精神;传达了周总理和陈毅副总理的讲话,我还结合大好形势畅谈了自己的感受。在同大家共享了激动和欣慰的心情后,我提出了我们下一步的工作目标。我对大家分析说:我们室的形势也大好,因为我们已有了二个好的基础和一个明确的目标,因此只要我们大家努力,我们完全可以做出更好的、新的科技成果来。我继续分析说:我们第一个好的基础是,前期已通过109并机的研制,积累了高速运算器和存储器中的设计技术,而且我们已有计划地与物理所存储研究室(2室)的合作,对存储器的研究已有了相当的进展。而我们的第二个好的基础则是,通过0515固体组件“全加器”的研制,对于固体组件用在逻辑电路上的工艺与设计已有了相当好的基础。而于此同时,美国TI公司又为美国空军研制成功了第一代采用集成电路的微型计算机,该机采用了600个电路,而重量只有300克,这有力地证明了用集成电路研制微机的可行性和优越性。所以我们应该看到发展半导体技术与计算机的结合是当今微电子技术发展的主流,这也就是我们应该主攻的方向。

面对当时困难的局面和科技发展的需要,中央曾下达了四个紧急措施,即要抓好并加速发展“电子学、计算机、半导体和自动化”工程,而后来又下达了第五个紧急措施,那就是尽快研制出航天部急需的导航计算机(显然这是航天技术中不可或缺的核心技术之一;当然也是外国对我国绝对封锁的高科技技术),这一任务又必然使得要大力发展微电子学科,研制出微型计算机来成了当时的中心使命。

所以无论从那时世界先进科技发展的态势来看,还是从我国国防和科技发展的需要来看,尽早用微电子技术研制出微型计算机的任务成了一个非常紧迫而重要的任务。要完成这项任务,作为其中的一名核心科研成员,我深感责任重大却又义不容辞。

于是一场62年广州会议后开始准备,63年下达研究任务,64年集中会战的“攻坚战役”打响了。

首先我们科学地构建有分工又能协同作战的条块结构,从4个方面组建队势伍,分兵合力,齐心攻坚。第一是建立起线路设计、测量方面的力量,组成了10几个人员的队伍:它由严仁琮(一位从第一个晶体管研制开始就做测量工作的有着丰富经验的同志)带队,加上陈佳圭和高宗仁两位优秀的科技人员(陈佳圭后来被提升为物理所8室主任)一起带领一批年轻成员,专攻线路设计和测试工作。第二是组建工艺方面的队伍。把工艺方面分成了3个分支协同作战。一个分支是进行硅晶体管和硅的单块集成电路方面的工作。它由黎在宁(也是一位从第一个晶体管研制开始就做晶体管工艺工作的助理研究员)带几位年轻的大学毕业生如韩大星(来自北大)、薛小宙(来自科大),这二位来自重点大学的优秀生通过培训和带教使理论与实践相结合,很快掌握了硅的工艺和整个的生产流程,3个人带7、8个人员撑起了硅工艺方面的工作。第二个分支是薄膜工艺方面,它由陈兴信带队(后来提升为固体电子学室副主任、电子部科技司司长),加上二位很优秀的工程师孙泰仁、张煌志带了一些人员在薄膜电阻和用氧化钽做电容方面进行工作。(他们的工作十分出色,使薄膜电容的性能相当稳定,能够不断批量生产)。第三个分支是外延工艺。因为我们需要用外延的方式在单块电路上进行隔离。该项工作由白元根带队组织一批人进行隔离技术的研究、攻关。

除了上面所提及的各个方面的工作外,还有至关重要的“总体设计”,这,由我自己负责和带队。因为我对半导体设计、晶体管设计、电路设计有着比较丰富的经验;在做109整机方面有比较系统的和全局性的掌控;特别是在运算器和存储器方面有深入的研究;我还密切关注当时一些先进国家在这方面的新发展,结合我国的实际我自己有一系列的设计方案。其实我心中明白,在当时我国科技基础十分薄弱的情况下,要创建一个全新的先进的计算机困难是极大的,能否成功尚无把握,所以在攻坚时,越是关键的工作责任就越重,压力就越大!但是,尽管如此,作为一名为国效力的科学家,我义然地挑起重担,只有前行,不会退缩。

另外可喜的是,我所带的5位研究生也都全部到位了。这5位研究生后来在协助我总体设计和帮助微机项目较快发展上都发挥了很大的作用。

5名研究生中,我带的第一个是白传登(白丁),他是成都电讯学院毕业的,学习用功,为人谦虚谨慎,思考问题比较成熟,一棵好苗子,我悉心培育,后来他第一个完成博士论文,通过物理所专家组成的答辩委员会的论文答辩,他的论文“隧道二极管及其非线性振荡”获得专家们的一致好评。后来被培养成为微电子所的所长。后二位是万达和李学云。万达是山东大学电子系的第一名,以后也被培养成为电子所的副所长。李学云是清华大学电子系的第一名,高材生,非常优秀,再后来的是居悌和吴常泳。居悌是浙大的优秀生,后来到邮电学院担任计算机系主任 后有去无锡担任有上万人的软件学院的长。而吴常咏是这浙大的优秀生,后来参加上海的技术物理所做卫星工程,升任到副总工程师。当年我由于有了这些优秀的专业青年的协助,使我如虎添翼、信心倍增。攻坚战中,我带领他们同甘共苦,齐心探求。所以到后来我同他们不仅是师生,更是“同志”加“战友”了,彼此有着深厚的情谊。所以在以后的几十年里,尽管大家各奔东西,时聚时散,但始终保持着密切的联系。想当年在“文革”中,正是由于他们5人(在文革中他们属于头上没有“辫子”,脚上没有“鞋子”的革命青年)的“死保”才使我少受很多冲击,助我能渡过这个人生的苦难时期,现在回忆起来还心存感激,颇为庆幸哩。

我们物理所能够不断壮大,并取得巨大成果,我和全体同仁还要深深感谢我们的老书记老领导李德仲同志。对于我来说,在今天来追忆他(李老已于2007年1月28日在北京去世,享年97岁)则更有着一份对他的崇敬和感怀之情。李老是一位资深的知识型的老革命、老干部,经过出生入死的考验和各种路线斗争的人生历练,他有着敏锐的、前瞻性的调察力,处事豁达,看人准确,用人知能善任,唯贤是举,对于科技发展(虽然不是专家),但思路开阔,面向未来,注重掌握国际、国内科技发展的前沿,是祖国急需的产品时,他就自始至终敢于负责、全力支持,调拨优秀人才来充实这个项目,筹措大量资金来支持这个项目,使这个项目成为物理所最大、最受支持的重点项目。通过他与高层领导、科学院的领导、军队的领导经常、反复地研究、分析,甚至是争论,最后落实了研制导航计算机的项目,以任务带学科,促进了电子学科的发展,使微电子技术在我国生根发芽。

当年我回国后加入中科院的物理所工作,李老经过对我的审察后,对我特别信任和支持,他常对我说:“小吴我相信你,你大胆干,好好做吧,技术问题交给你了,上面的事、部队方面的沟通,还有经费等问题我来解决……”,中国的知识分子其实内心都有着“士为知己者死的情绪,诚信暖人心,老领导对我以诚相待,一贯信任,让我倾心而为,全心而作。所以那些年尽管生活、工作条件都比较艰苦,但我的心情却十分舒畅,工作干劲非常地足。如今回忆起来,觉得当年如果没有李老的鼎力支持,我们恐怕也难以取得辉煌的“战绩”。我想当李老看到我国已经火箭腾空,卫星上天,“嫦娥”奔月时,当年播下的种子不但生根发芽,而且结出了丰硕成果,他的在天之灵一定是十分欣慰的。

1964年10月中国科学院一是为了落实关于建立三线的政策,二是为了准备筹建微电子研究所,于是派副秘书长秦力生带队,先后去四川、陕西选择地点。最后经过考虑,选定在陕西省临潼县距县城1.5km的骊山脚下,建立新的微电子研究所。当时选李德仲担任中科院电子口(包括电子所、计算所和半导体所等有关电子技术的研究机构)的负责人,有力地组织和促进了该所的成立。

1965年8月8日,中科院在北京科学会堂召开了代号为156工程处的微电子研究所的筹建会议。会议决定于筹建的同时,在北京就立即行动起来,将中国科学院所属的与微电子学有关的六个研究单位全并成一个研究所。此所包括物理所固体电子学研究室,计算所11和13室,东北分院物理所,西北分院计算所,长春应用化学研究所、电子所等。由中科院新技术局赵松岩任主任,计算所的何绍宗任副主任。

新组建的固体电子学室,由北京的物理所原八室的大部分人员外,加上东北分院物理所的大部分人员和从临潼当地召募的一部分年轻的见习员组成。由我担任主任、陈兴信任副主任。共有科研人员近百人,主要负责研究和试制156机中需要的各种固体组件。

由于当时国内对单片半导体集成电路尚处于研究阶段,要用单片集成电路组装微型计算机有困难。但是必须要研制出微机的任务又非常紧迫,它要求我们尽快做出样机,以配合乃至决定整个总体任务的完成,保证总体调试的成功,这样我领导的固体电子学室能否迅速研制出符合我国特点的,保质保量的各种固体组件,成了成败的关键,在整个装配156主机的会战中担当了“主攻部队”的角色。

为了攻关,早出成果,我组建成一个“一总四分”的结构,也即在室主任的总体领导下,设四个研究组协同作战:

(1)设计、测试分析、光刻制版组:由吴锡九领衔,带白丁、万达、李学云、周宏伟、居悌、吴常咏等;
(2)硅器件和小规模集成电路组:由吴锡九领衔,带许平、陈志远、韩大星、薛小宙、董根新等;
(3)混合电路、薄膜电阻、氧化钽电容、电路组装组:由陈兴信领衔,带孙泰仁、张煌志、崔岩、郑开甲、曹天东、李正葆等;
(4)外延技术组:白元根、王义来等。

原北京计算机所科研人员,成立了计算机室和半导体室。吴季康和沈绪榜分别为计算机室主任和副主任;总体和逻辑设计由沈绪榜等负责,磁性存储器由廖道文等负责以及运算控制A/D和D/A转换,线性放大器、电源等。半导体室由黄敞任主任,沈士刚任副主任,该室负责研制硅器件及硅单片集成电路。

第四研究室主要是从长春应用化学所来的科研人员组成的半导体材料和应用化学研究室,由沈天慧、何泽仁领导。

在工作开展后,赵松岩和何绍宗二位总指挥又组织成立了以我吴锡九(固体电子学室负责人)、吴季康(计算机室负责人)、黄敞(半导体室负责人)三人总工程师组,作为总体的技术指挥。 

从以上的布局和人马配备中,我们可以明显地看到当年那会集各路科技“精英”,集中优势兵力打“攻坚战”的架势。我想,这是我们国家的优势所在,在国外一个单位、一个项目要调集如此高质量的队伍“大会战”恐怕是很难办到的。

那时,科技攻关,实验测试的条件十分艰苦,但是大家不分昼夜地苦干、实干,简直到了废寝忘食的地步。有了这样的目标,这样的人,这样的精神,才产生了“牵牛入社的”决策;产生了“灯火辉煌156精神”的佳话。

当156工程成立时,中国科学院副院长裴丽生在接见了全体科技人员时,把发展电子技术,研制156机的人力、物力,从全国各地集中到一起,形象化地叫“牵牛入社”,要求大家必须齐心协力,众志成城,保质保量地完成任务。由于以后成绩显著所以这“牵牛入社”的决策曾在科技界广为流传。有一天晚上,科学院院长张劲夫来视察工作,看到我们物理固体电子学室和计算所11、13室均灯火通明,大家在通宵达旦地连续作战,张院长十分感动,当即赋诗一首,题为“灯火辉煌156”,以后这“156”成为著名的“灯火辉煌156精神”。长期以来成了广大科技工作者为振兴祖国而努力的拼搏精神的代名词。

我和吴季康、黄敞总工程师组,三人取长补短,共同制定了正确的战略战术:根据计算机室的电路设计,以微晶片为基板,在其上组装硅器件和硅小规模集成电路,NiCr电阻,氧化钽电容的混合集成电路。总体以混合集成电路为主,单片集成电路为辅组装整机。经过反复实验、测试、调整,终于研制成功了156样机,156机在性能和质量上,都已接近当时的国际水平。

在1966年国庆节前夕,我们把研制成功的我国第一台自行设计、自己研制的集成电路计算机这一成果上报给了中央,得到了中央和周总理等领导的充分肯定,向国庆献了礼,为国争了光。

近50年过去了,在重新回忆我国微电子技术发展路的时候,我不能不缅怀我的老上级、老战友们,不能不惦念起当年同我一起为我国计算机的研制作出贡献的同仁们,不能不回忆起那日日夜夜科验攻关的幕幕场景……,这一切使我的心情久久难以平静。

4.3 三个变局:知识分子政策上的两条路线斗争

可是令人万分遗憾的是,春光乍开,却总有阴云遮蔽,刚开创的好景,不久又被所谓的“阶级斗争”这根“弦”给“捆绑”,给“摧残”了。其实当时在党内、在国家高层对知识分子的二条路线斗争一直没有停息过,而对知识分子的所谓的阶级定性,对科技文化作用的定性则常常成了斗争的焦点。我们回顾历史就可以看到:当刘少奇在“七千人大会”上指出“大跃进”时期的灾难是“三分天灾,七分人祸”时;当周总理、陈毅副总理在广州会议上为知识分子“脱帽加冕”时,一条正确路线纠正了造成国家危机的错误路线,开创出第一个可喜的“变局”,赢得了(62-65年)前后4年的调整巩固,使国家恢复了生气,科技得到了发展,经济有序地前进。

然而大好的“变局”竟不能长久,就在62年9月召开的8届10中全会上毛泽东,又重新提出了“千万不要忘记阶级斗争”,而在63、64年他又提出了“资产阶级知识分子统治我们学校的现象再也不能继续下去了”,“号召大家打破知识分子独霸的一统天下”批判所谓“资产阶级学术权威“的浪潮,一浪高过一浪……。极“左”路线把知识分子当作阶级异己分子,认为“二个劳动阶级是工人和农民,而二个剥削阶级是地主、民族资产阶级及知识分子”,毛泽东曾说:“资产阶级知识分子有些阳魂过来了,但是阴魂未散,有些连阳魂也没有过来”,这样的论定与刘少奇、周总理、陈毅的讲话精神完全对立,使刚确立的对知识分子的正确路线横遭拦阻,不能执行。极左路线还越来越鄙视知识分子,最后把知识更新分子定成“臭老九”(元代社会曾把人分成十二等,而“士”被列为九“士”十“丐”仅比“丐”前一级),毛泽东曾强调“卑贱者最聪明,高贵者最愚蠢”“专家往往是落后的没有学问、没有创造性的”“对科学技术要信又不信,要打破科学技术的神秘观念,破除对专家教授的迷信……”,对于这些政策、言论广大知识分子难以理解,我当时心里也非常疑惑,我想:我们这样衷心地、企盼祖国兴旺发达,倾心地为科学发展而效力,为什么总得不到起码的信任和尊重呢?特别是对于“知识无用”的论调,我们从国外回来的知识分子更是不可理解,无法接受。因为我们在国外已经看到知识分子是推动科技进步的一个最大的动力,而且在西方经济发达国家随着文化水平的普遍提高,生产结构的变化,知识分子比例越来越大,所以专家做学问一定要“学术有专攻”,要“集中”,要“深入”才能有所发现、有所发明和创造。为此把专家说成都是“落后的”“愚蠢的”怎么样也不符合世界(包括中国)科技文化发展的史实的,人类文明史证明科学技术一直是推动世界进步的力量,怎么可以“相信”又“不相信”呢?极左路线不是要提高工农的科学文化素质而是要知识分子接受贫下中农的再教育,所谓“再教育”又被确定为去从事简单的体力劳动,让他们洗心革面,脱胎换骨,因为极路线确定为“体力劳动最可贵,只有体力劳动能够创造价值”,对于这样的理论,我们也是无法理解的,特别是象我这种从美国回来的。因为在美国时,我们已看到(其实在英、法、德、意等很多国家同样都能了解)到农民也是一种从事农业的知识分子,他们采用汽车、拖拉机、飞机、联合收割机等等高度的机械化种田、养殖、育种等;使用各种农药、灌溉各种肥料,温室栽培的营养剂等等(这样的农民已打破了农民与知识分子的界限,所以用发展的观点来看,把工农与知识分子对立,要“科技化知识化”逆向推到“简单体力化”这难道不是一种倒退吗?所以我一直无法接受,忧心忡忡,疑惑不解,十分痛苦。

后来这种论调愈演愈烈,在66年终于爆发了那场革文化的命,革知识分子的命,最终也革了国家的命的可悲的“大变局”,当时的社论宣称:文化大革命是一场社会主义的政治大革命,要扫除一切“牛鬼蛇神”。提出了“二个估计”“黑线当政”把我们这些专家、科学家从资产阶级学术权威“升级”为“牛鬼蛇神”受到了全面打击,残酷迫害。这场空前的,可悲的“大变局”产生了十年浩劫,造成不可弥补的、令人痛心的损失,使国家走到了毁灭的边缘! 

就在这场搅得周天寒彻、乌云压顶的“大变局”中,我的父母亲戚、兄弟,家庭和我本人无一幸免遭受到了不堪回首的“打击”。所以曾有一度我不愿去触及“文革”中的那些事和物,不愿再去揭开内心深处伤痛的一页。后来幸亏产生了一个不可逆转的,阳光灿烂的“第三个变局”,这个变局就是:在第二代领导邓小平的领导下彻底否定了“文化大革命”,提出知识分子是劳动者,脑力劳动是生产力,中国的复兴要靠科教等正确的观点,带领知识分子探索改革开放,搞社会主义市场经济,开创出中国从此腾飞的新局面。等到第三代领导江泽民提出的“三个代表”——其中有代表先进生产力的发展要求,代表中国先进文化的前进方向。把知识分子的作用又推到了一个新的高度,而到了第四代领导胡锦涛更进一步提出了“和谐社会,科学发展观”,对“知识、文化、科技”作用的重视,放到了关系振兴中华的位置。中国领导层也进一步从“工程师治国”到了“人文治国”,各省市的领导也都是高学历的知识分子……    

当我看到祖国的春天又来到了,科学的春天也来到之时,我把“文革”中自家的遭遇放到这场中国历史的变局,中国知识分子命运的变局中去看待,胸中的冤屈之气怅然释怀,如今,让我以比较平静的心情来回顾那段令人无比沉痛的“家庭变故”。