从“庄稼人”到“神算子”,陈国良院士的24字人生路

2024-12-09 5035

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陈国良院士,图源:中国科学报


陈国良,并行算法和高性能计算专家,中国科学院院士,首届国家级教学名师,中国科学技术大学教授,国家高性能计算中心(合肥)主任,大数据系统计算技术国家工程实验室负责人。


1938年出生于安徽颍上,1956年考入交通大学电力系,1958年转入无线电系计算数学与计算仪器专业。1961年毕业后从军入伍,1965年转业到太原785厂,1973年到中国科学技术大学任教。主要从事并行算法、高性能计算及其应用等领域研究,是我国非数值并行算法研究的学科带头人。曾获国家科技进步奖二等奖、国家级教学成果奖二等奖、教育部科技进步奖一等奖、水利部大禹水利奖、安徽省重大科技成就奖、中国计算机学会终身成就奖等。2003年11月当选为中国科学院院士。


缘起计算机—上帝的安排


1956年,成绩优异的陈国良学长报考了交通大学电气化专业,同年随校西迁。


在这所顶尖的大学里,陈学长并没有在一开始就展露锋芒,直到大二,一次劳动改变了他的命运。“当时交通大学派我们在校学生到西安阎良去帮助秋收……收的绿豆要把它捆好,从田野里挑到打谷场上,中间不要停下来休息。我会行走间换肩……所谓挑担夫的功夫。”由于劳动突出,陈学长回校后受到了全校表扬。


1958年,苏联专家来到交通大学筹办尖端专业,计划从大二学生中抽选30位品学兼优的学生,15位就读计算机专业,15位就读自动化专业。“我第一个就被抽到了,所以就学了计算机专业。当时的名字不叫计算机,叫计算数学与计算仪器专业。”


回忆起当年与计算机结缘的故事,陈学长感慨万千。“上帝的安排,就给了我这个机会,我一下子从普通专业就学到了所谓的尖端专业了。”


历遍工农兵—党叫干什么就什么

1961年大学毕业后,陈学长服从国家安排,被分配到部队,当兵四年,先后转战西北、沈阳、福州、广州、北京五大军区。在福州前线担任计算兵,“我行坐在山头上,根据气象条件、地理条件等,解弹道方程,把它转换成射击资源送到炮阵地,炮阵地就在海边上,他们装炮弹打出去。”除此之外,陈学长还有一个义务性的工作,一方面教授部队里的战士文化知识,另一方面教授侦察兵和计算兵解弹道方程,“要用最朴素的语言让他们能听懂,我等于是文化教员一样。”后来转战到广州军区,陈学长担任广州军区驻中山大学军代表,利用大学环境,陈学长旁听、自学英语,英语能力突飞猛进。陈学长最后转战到北京军区,专门为炮兵研制专用计算机,控制火炮发射。


1965年,陈学长从部队转业至太原785厂,一干就是八年。参与研制的火炮指挥仪,代号"东方红一号",顺利通过了国家白城子打靶,装备到部队。随后,陈学长在785厂的情报资料所翻译了许多书籍,包括《电路设计手册》,《逻辑设计手册》,《晶体管开关电路的设计和分析》等。“在 785 厂待了8 年多,除了做点英语翻译,我觉得这个不能老是我的工作……正好有一次机会,中国科大72年从北京下迁到合肥,我就给领导打了个报告,我是安徽人,我希望回中国科大。”


1973年,陈学长加入了中国科学技术大学,回到了家乡安徽,完成了人生中最后一次职业转变,成为一名教师。“我在中国科大一干就干了36年,从一个助教开始,讲师,副教授、教授,到2003年我是全国首届教学名师,中国科学院士,我都是在中国科大推荐中选的。”


奠定并行计算理论基础—既要干事儿也要写作


1978年改革开放,邓小平同志提出要派一批年轻人到美国去学习技术,陈学长顺利在中国科学技术大学出国选拔的英语考试中获得第二名,成为首批访问学者。“我是从美国进修回来,我就开始搞算法了。而且算法有串行算法、并行算法之分……一个问题一步一步的做,我化成几个问题同时做,那不就快了?这就是并行算法。”陈学长撰写了并行算法丛书,共三本,铅字印刷,由中国科大出版社出版,由台湾儒林图书公司出版繁体字版。

为了使得相关研究在一般的高校和研究所都可展开,陈学长在前期理论研究的基础上,将研究发展为“高性能并行计算”。“我从深度向广度(发展),将并行算法(丛书)改成并行计算丛书。并行算法丛书有3本,并行计算丛书有4本。”除此之外,为了在全国推广普及“高性能并行计算”,陈学长在边远地区和内陆地区举办了“全国高校青年教师培训班”,此项工作在教育部高等教育出版社主持下进行,首先从云南、贵州开始,后经太原、无锡等地。“我早期普及教育从边远地区开始,最早在云南大学、贵州大学上课,而且尽量把内地的教师也吸引到那里,希望他们将来能给边远地区做贡献。”

专注普及计算机教育、推广高性能计算事业的过程中,陈学长有了许多感悟:“我告诉年轻朋友们,事情人人会做,这文章不一定人人会写,那书更不用说了。所以我就提出了既要干事儿,也要写作。”

坚持自力更生—国产的东西不怕不好用,就怕你不用


 “我非常极力地提倡我们搞芯片,我们给中科院计算所原来的计算机体系结构重点实验室,改名字叫处理器芯片国家重点实验室,本部在北京,联合共建就在中国科大,实际上就提倡用国产芯片来造机器。"陈学长率先于1995年创建了我国第一个国家高性能计算中心,并分别于2007年、2009年、2012年和2014年,成功研制出我国首台基于国产高性能通用处理器芯片龙芯单核、4核、8核的KD-50、KD-60、KD-90的万亿次系列高性能计算机,为我国云计算和大数据处理以及普适高性能计算提供了基础设施。后来陈学长调到深圳大学,KD就换成SD,深圳大学的那台机器就叫做SD-30。


面对大众对于国产设备的质疑,陈学长有不同的看法:“国产的东西不怕不好用,就怕你不用,用的过程你说哪儿不好我就给你改,如果你拒绝用,因噎废食那就不行。”


领导科学治淮—淮河上的神算子


陈学长一生专注于计算机科学技术研究,但始终没有忘记科学技术研究的最终目的是服务国计民生。陈学长生长于淮河边,多次目睹了淮河水患给沿河人民带来的沉痛灾难,他牢记毛主席的嘱托,立誓“一定要把淮河修好”。


淮河发源于河南的桐柏山,然后流经安徽,最后走江苏入海口。了解清楚淮河的地理环境之后,陈学长提出了淮河上游八大水库的优化调度方案,“不同地点的水库在不同的时间放不同的流量,目标函数,错开洪峰,使这个洪水能顺利的从正阳关通过。”


回忆起科学治淮的经历,诸多坎坷,陈学长记忆犹新。“有一年,我觉得我们预报的淮河水位不会这么高,可是实际上高了很多,就觉得很奇怪……后来我就发现,我们计算的时候……认为淮河很整齐,其实淮河沿岸扒了很多口子,都是老百姓搞养殖,开了很多水塘,枯水期的时候,他把河水都引到池塘里去养鱼,到汛期的时候他那鱼塘水太多了,他都对淮河倒灌,所以淮河水位就高了……”为此,陈学长在淮河汛期时,从不在实验室待着,而是乘坐防汛船沿着淮河现场考察。


“阜阳有一段报纸给我写的“淮河上的神算子”,我毕竟是搞计算的,说我是神算子,实际上就是计算的比较准确。”


院士里的名师,名师里的院士


 2003年,陈学长获得首届国家级教学名师奖,这是对陈学长始终坚守教学岗位,将教书育人作为教师首要责任的褒奖。


“我把教学放在第一位……我从来没间断给本科生上课,研究生课更不用说了。”教学名师奖项评选的硬性条件便是近四年内坚持给本科生上课不得少于470个学时,陈学长每学期都坚持给本科生上课,课时超过500多学时。“我就喜欢上课,教室比天还大。”


在还没有PPT展示的年代里,陈学长手写板书,6块黑板规划得当,成为当时学校里的典范。“中间这两块黑板是我写了擦擦了写的……左边这个黑板,写上我上课的三级提纲……右边我怕你忘了,就写预备知识,可能你把泰勒级数展开忘了,把傅里叶变换忘了,我就把预备知识写在右上角,同学们就不会分心了……”


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