楊芙清:中國軟件業的居里夫人

龍茂乾

近日，在北京大學組織的青春詩會上，一位身著素雅藍衣的優雅長者，手捧詩稿，與青年學子一道，飽含感情地大聲朗誦《沁園春·長沙》和北大學生自己創作的詩作《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，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，在中國軟件科學的歷史上留下了濃墨重彩的一筆。

她就是楊芙清，中國科學院院士，北京大學信息科學技術學院教授。

前所未有的挑戰

1955年，楊芙清從北京大學數學力學系畢業后留校師從徐獻瑜教授，成為我國第一個計算數學專業的研究生。

當時，我國的計算機事業是一片空白。為了研制中國自己的計算機，國家決定派代表團去前蘇聯科學院學習計算機技術和程序設計。

楊芙清抓住這個機遇，從此進入計算機軟件這個嶄新的學科領域。1959年，她結束了在前蘇聯科學院計算中心和莫斯科大學數力系學習，回到北京大學工作。

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

“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、二無計算機使用經歷的學生兵們。

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

為與計算機研制同步，她帶領的研制組背著資料到大慶油田的108乙機上調試150機操作系統。在不允許有絲毫差錯的情況下，他們硬是把龐大復雜的程序和數據都裝進腦子，以期對調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調試成功。而按照常規，這一步驟至少要半年。

操作系統的調試成功，有助于硬件調試的進展。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、氣象、國防工業等多個部門獲益，由此引發了我國石油數字化的第一次革命。1978年，150機榮獲全國科學大會獎。

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計，負責系列機操作系統文本設計和240機操作系統設計。

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

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“模塊組合結構”，但楊芙清根據當時流行的進程分層結構和管程概念，深入研究了操作系統的體系結構，提出了結構簡單、靈活，系統安全性強、運行時檢查開銷小的 “層次管程結構模型和PCM設計方法”。這就意味著，若是按原設計，雖然能較快地完成任務，但將很快被更先進的“層次管程結構”設計所取代。

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

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

軟件科學“弄潮兒”

上世紀80年代，國內外公認計算機軟件存在“復雜程度高、研制周期長、質量難以保證”三大難題。國外早在上世紀60年代末就出現了“軟件危機”，要求發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大潮中的“弄潮兒”。她最先開始探索研究軟件工程的基礎問題，以及軟件工程核心支撐環境。這被定為國家“六五”科技攻關項目。

著名的“青鳥工程”的序曲也就此拉開。研發“青鳥工程”的主要目的是為了推進軟件生產手段的變革，通過工程化開發方法、工業化生產技術，建立標準規范，提供支撐工具和環境，讓軟件設計從手工作坊式變革為工業化生產。

“青鳥工程”是全國軟件界的大聯合的成果。“六五”、“七五”期間開發的青鳥Ⅰ型由10多個單位100多名科技人員聯合攻關，到“八五”期間的青鳥Ⅱ型發展到22個單位，330多名科技人員。產學研、老中青結合，很多年輕人自稱為“小青鳥”。現在，當時的“小青鳥”很多已成為軟件界的骨干和學術帶頭人。

1996年，在“青鳥工程”成果基礎上，國家計委批準北京大學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“青鳥工程”成果的轉化，為科技界和產業界搭起橋梁，形成紐帶。

而1994年北大青鳥有限責任公司的成立，則標志著中國的軟件開發終于走向了產業化、進入規模化。國際軟件界評價青鳥系統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境之一，因此有人稱楊芙清為“中國軟件業的居里夫人”。

老當益壯心系教育

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

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

楊芙清創造性地提出了“專業教育學分制、素質教育學苑式、產學研用一體化”的辦學模式，這一模式在軟件學院開花結果。

2005年，“北京大學示范性軟件學院建設”項目獲得高等教育國家級教學成果一等獎。時任國務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，教學也得獎，了不起啊！”

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。2012年，在“北京大學軟件與微電子學院成立10周年暨首屆工程博士開學典禮”大會上，楊芙清在“面向國家戰略需求培養工程技術領軍人才”報告中，為北京大學工程博士培養模式提出了新目標和構想。

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

“將一生與祖國的興旺、民族的騰飛聯系在一起，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。※