给优秀人才提供良好的创新环境(1)
———计算机领域重大发明引起的思考
今年是电子计算机诞生六十周年。1945年秋，ENIAC开始运行，试算美国军方提供的题目取得成功，然后于1946年2月正式向公众展示。ENIAC是第一台全数字电子计算机（注意“全数字”和“电子”这两个限制词），主要构思者是宾夕法尼亚大学的J.W.
Mauchly，ENIAC的实现则是由研究生J. P.
Eckert主持的。他们两人申请并获得了专利，但1973年美国明尼苏达州一家地方法院判决“Mauchly和Eckert没有发明第一台电子计算机，只是利用衣阿华大学J.
V. Atanasoft的构思; Mauchly和
Eckert的专利无效”。原因是1941年Atanasoft曾把体现在他主持设计的ABC计算机的一些构想告诉了Mauchly。后来，英国公开了二战期间的秘密档案，英国于1944年6月就研制成专门用于破译德军密码的电子计算机Colossus（巨人）。
但是ABC只是模拟电子计算机到数字电子计算机的过渡品，算不上“全数字”电子计算机，而且性能很差，只用了300个电子管;
Colossus则是一台专用电子计算机，含2500个电子管;
ENIAC用了近20000个电子管，通用性和运算速度要高得多，而且实际解决了许多复杂的计算问题，所以ENIAC标志计算机时代的开始，它的历史地位是不容置疑的。
六十年来计算机领域产生了一系列重大发明，最终把人类带入了信息社会，这些重大发明起码有：存储程序概念计算机和通用电子数字计算机的基本框架（1945年），晶体管（1947年），集成电路（1959年），微处理器（1971年），第一台存储程序概念的计算机EDSAC
I（1949年），磁芯存储器（1950年），第一台商用计算机UNIVAC
I（1951年），微程序（1953年），虚拟存储器（1961年），系列化架构和相应的系统软件（1946年IBM360），磁盘存储系统IBM
RAMAC（1966年），软磁盘技术（1967年），高级编程语言Fortran（1959年），面向对象语言Simula(1967年)，Pascal语言（1969年），C语言（1972年），C++语言（1985年），Java语言（1995年），第一个分时系统CTSS（1961年），UNIX操作系统（1969年），数据库（1969年），关系数据库模型（1970年），精简指令集计算机RISC（1974年），Winchester硬盘（1973年），第一台个人电脑Alto（1973年），鼠标（1964年），图形用户界面（1973年），所见即所得的文字处理（1974年），页面描述语言PostScript（1983年），Internet的前身ARPANET（1969年），以太网（1973年），万维网WWW（1990年），互联网通信协议TCP/IP（1975年），路由器（1986年），互联网浏览器（1990年），互联网搜索引擎（1993年），开放源代码的LINUX操作系统（1991年），电子商务（1995年）等。
上面列出的所有这些重大发明均来源于一个、二个或三个杰出科学家的奇妙构想，当然这些发明实现过程中需要一个往往规模不大的团队，但在商品化、尤其是产业化过程中需要大的资金投入和庞大的团队，大多数情况下是由企业承担的。这些重大发明的提出者大多为30多岁的年轻人，有的仅20多岁，只有冯·诺依曼年龄最大，他1945年提出存储程序概念时已经42岁了，但是冯·诺依曼作为数学家，17岁开始发表论文，20多岁时已在多个领域成果显著，30岁成为普林斯顿高级研究院最年轻的教授。
分析和研究上述重大发明的产生过程对我国科技发展将带来有益的启迪。
接触两个“最前沿”，创新的机会大大增加
两个最前沿指的是技术发展的最前沿和需求（包括当前和未来市场的需求）的最前沿。
1941年夏，Mauchly
34岁时去宾夕法尼亚大学莫尔电机工程学院任讲师，遇到了22岁的研究生Eckert。此前Mauchly已有多年用手摇计算机作天气预报计算的经验，深知快速计算的重要性，他数学功底很好，又从Atanasoft那里听到了电子计算机的初步构思。Eckert才华横溢，精通电子学，有能力领导实现近20000个电子管组成的庞大系统，这在当时属电子系统的最前沿。这两人合起来已站在技术和需求的最前沿，1942年Mauchly提出了ENIAC的构思，并和Eckert逐步完善这一设计，最终取得成功。
冯·诺依曼参加过研制原子弹的曼哈顿工程，介入了计算物理学。第一颗原子弹研制中的大量计算是靠手摇计算机的人海战术和一台以继电器为主要元件的Mark
I计算机，苦不堪言。1944年夏的某一天冯· 诺依曼在美国东部一个火车站站台上遇到了并不认识的的H. H.
Goldstine上尉，Goldstine向冯·诺依曼谈到了他作为军方代表正在参与研制的ENIAC，冯·诺依曼很快就去了莫尔学院，看到了ENIAC这一庞然大物，他问Eckert的第一个问题就是关于ENIAC的逻辑结构，真是一针见血，令Eckert大为钦佩。很快在莫尔学院组织了电子计算机和存储程序概念的讨论班，探讨了超声延迟线作为内存储器的可能性。冯·诺依曼早就感到快速计算机的极端重要性，但在看到ENIAC实体和参加讨论班之前，他还不了解当时电子技术的最前沿。冯·诺依曼在数理逻辑方面的巨大成就，加上接触到了两个最前沿，使他于1945年6月写出了长达101页的《关于离散变量自动电子计算机的草案》，提出了程序和数据一样存放在计算机内存储器中，并给出了通用电子计算机的基本架构，后来这些思想被称为“冯·诺依曼结构”。按照冯·诺依曼的构思，只用ENIAC十分之一的元件就可以得到更高的性能，这是很吸引人的。六十年来计算机经历了巨大发展，但仍然没有脱离冯·诺依曼结构。
上述例子给我们的启发是：中国的年轻优秀人才在打好深厚的基础后，要努力进入两个最前沿。 |
