程式碼0和1，是現代資訊世界的源頭。1958年8月1日，對於中國「二進制」時代來說，就是那個從「0」到「1」的起點。
那一天，位於北京中關村的中國科學院計算技術研究所（以下簡稱計算所）的一間機房裏，中國研制的第一台通用數碼電子電腦「103機」以每秒30次的運算速度，成功完成了一小段程式的執行。科研人員對每個部件進行詳細檢查後，確認這台機器「活」了。
「有了！」在現場觀看的時任中國科學院黨組書記、副院長張勁夫按捺不住內心的喜悅，風趣地給「103機」取了這個小名。
「103機」偵錯成功，標誌著中國第一台現代電子電腦誕生。中國從此「有了」電腦。
工作人員在操作「103機」。
「墾荒」：舉全院之力
在新中國成立初期，國內的電腦學科還是一片「荒地」。1946年，中國著名數學家華羅庚在美國訪學期間得知，世界第一台通用電子電腦「埃尼阿克」（ENIAC）在美國賓夕法尼亞大學宣告問世。當時，他心中就埋下了一個夢想：中國絕不能失去研究電腦的大好機會，要在中國研制出電腦，實作國家的「計算自由」。
1950年，華羅庚回到中國，1951年擔任中國科學院原數學研究所（以下簡稱數學所）所長。開展電子電腦的研制工作一直是他念念不忘的事。為此，1952年，華羅庚從清華大學物色了閔乃大、夏培肅、王傳英3位才華橫溢的青年學者，組建了一支年輕的「開墾隊」，開啟了艱苦的電腦研究之旅。從設計基本電路到寫出規劃報告，每一步都是跨越未知的探索。
就這樣，科學巨匠的真知灼見，讓中國人的電腦之夢開始在中國科學院生根、發芽。
困難遠超想象。盡管數學所對電腦小組的工作給予了很大支持，但隨著技術路線的確定，困難也隨之出現。當時的數學所，不僅缺乏技術積累，就連器材管理部門和人員也沒有，要開展電子路線試驗，實在太困難了。
這項工作由此進入瓶頸期。電腦小組發現，研制一台電腦不僅需要數學、電子學和物理學等多個學科知識，還需要將這些理論知識形成技術，讓工程師去實作。而他們所在的數學所缺乏懂電子學的人才和開展電路試驗的基礎。
幸而，中國科學院的建制化優勢能夠為實作這一目標提供良好的支撐條件和組織保障。1953年冬天，為了把院內稀缺的電子學人才、經費和儀器器材集中在一起，中國科學院決定舉全院之力，將院屬各單位電子學方面的人員暫時統一安排到中國科學院物理研究所（以下簡稱物理所）開展工作。隊伍大幅壯大的電腦小組，搬進了「中關村第一樓」——原子能樓裏工作。
在全院科研力量的加持下，電腦小組的電子學試驗取得了重要進展，示波管儲存器和基本邏輯電路試驗都取得了成功。
如今，許多學者認為，這些工作為「103機」的研制打下了堅實的技術基礎。
集結：會聚全國英才
1956年，周恩來總理親自主持制定了【1956—1967年科學技術發展遠景規劃】，也被稱為「十二年科技規劃」，將「計算技術的建立」列為57項重大科技任務之一。而計算技術、半導體、自動化技術、無線電電子學作為「四項緊急措施」，是重中之重。
國家層面的組織行動為中國人追逐電腦夢想註入了強勁動力。中國科學院有組織、成系統地開展攻關的優勢則為「科學技術為國家建設服務」找到了具體的實作形式。
1956年，計算所籌備委員會成立，由華羅庚擔任籌備委員會主任；閻沛霖擔任副主任，後被任命為第一任所長。
據當時的籌備委員會辦公室主任何紹宗回憶，1956年6月19日，華羅庚主持召開了計算所籌備委員會第一次會議。這次會議落實「先集中，後分散」的原則，宣布將中國科學院此前在物理所和數學所布局的工作小組共20多人都劃歸計算所。
此後，籌備委員會陸續從中國科學院其他研究所、總參三部、二機部和一些高校抽調了一批專業人才，計算所研究員張偉就是其中之一。他和夫人於桂芝1954年大學畢業後，在蘇聯建設成就展覽館為電腦專家做過兩年轉譯工作。
張偉回憶，1956年8月中旬的一天，他突然接到調令，要他盡快到中國科學院報到。一開始，他並不清楚到中國科學院要做什麽工作，直到8月20日報到當天他才得知，中國科學院剛剛開始籌建中國第一個計算技術研究所，他被分配到計算所工作了。
「那時，中國沒有一位計算技術專業出身的科技人員，都是從無線電、通訊等和電腦相近的專業轉過來的。」張偉表示。
計算所的成立集結了包括張偉在內的全國有誌之士，他們就此在這條大有可為的科學賽道上會聚。到1956年底，314位元工作人員就位，其中研究技術人員185人，占一半以上。計算所組建了3個研究室，分別為「電腦整機研究室」「元件室」「計算數學室」。
直到2001年，計算所成立45周年之際，已經90歲的閻沛霖仍深深懷念那段時光。「有很多事至今記憶猶新。」他在【計算所初創時期的幾點回憶】一文中寫道：「大家來到計算所，工作不分彼此，擰成一股勁，同心協力，為開創中國電腦事業同舟共濟，艱苦奮鬥。」
目標：瞄準M-3
躊躇滿誌地踏上追逐電腦夢想之路，意氣風發的中國科學家心中萌生一個問題：當時，距離世界上第一台電子電腦研制成功已經過去10年，是盡快迎頭趕上，還是一切從頭開始？
面對現實，腳踏實地。大家一致的意見是，先學習掌握蘇聯已有的技術，在此基礎上根據中國的具體條件，開展自己的研究工作。於是，計算所籌備委員會提出「先仿制後創新，仿制為了創新」的思路，目的是盡快掌握整機技術。
1956年9月，中國派出高級專家考察團去蘇聯，全面深入考察電腦的研究開發、生產制造、教學、套用以及相關技術。
兩個多月時間裏，考察團分別對莫斯科、列寧格勒兩地計算技術的科研、生產和教育進行了觀摩和學習，重點學習了M-20電腦。何紹宗回憶道：「透過這次考察與學習，我們受益匪淺。」
但中國科學家回國以後了解到，M-20電腦偵錯不太順利。計算所籌備委員會認為，仿制已經成熟的其他電腦更加穩妥。於是，M-3小型電腦走進他們的視野。
1957年4月，何紹宗作為時任中國科學院院長郭沫若的代表，拜訪了蘇聯科學院，獲得了相關的圖紙資料。
當年11月底，正在通訊兵部從事科研工作的張梓昌接到調令，讓他參與M-3電腦仿制任務，要求他第二天就去計算所報到。
計算所在租用的西苑旅社客房裏宣布M-3工程組成立，莫根生擔任組長，張梓昌擔任副組長，研制工作很快鋪開。
一開始，客房裏不能做實驗，大家只好集中精力學習資料。直到1958年1月下旬，計算所在中關村的科研樓落成，科研人員才有機會真正幹起來。
在張梓昌的記憶裏，這是一段難忘的熱鬧時光。「大家情緒高漲，迅速建立了實驗室，一面消化資料，一面進行必要的實驗。」他在一篇文章中寫道。同時，來自全國各地、各單位的科研人員陸續會集到計算所，「來去匆匆川流不息」。
為了更加有序地開展研制工作，工程組內部份設了電源小組、運算器小組、控制器小組、磁鼓小組以及輸入輸出小組。5個小組既各司其職，又環環相扣。
「從各單位來的人員無論年齡大小、資歷深淺和協作時間長短，都在一起摸爬滾打，組內氣氛是人與人真誠相處，沒有隔閡。」張梓昌表示。
「103機」的部份研制人員。
仿制：依然是從「0」開始
M-3機是第一代電子數碼電腦，大約使用了800個電子管、2000個氧化銅二極管、10000個阻容元件，分裝成400個外掛程式插入3個機櫃。其中，主機是特寬型的，全機約有10000個接觸點和50000個焊接點。用磁鼓做的記憶體容量為1024字，字長32位元，運算速度為每秒30次；後改用磁芯作為記憶體，運算速度提升至每秒2500次。
要想仿制出這樣一個復雜的電子「大腦」，光靠圖紙和資料遠遠不夠。中國科學家依照蘇聯的圖紙親身實踐後，種種技術問題浮出水面，研制工作仍然需要從「0」開始。
例如，對張梓昌而言，整機邏輯就是個新問題。「雖然以前也曾讀過一些電腦的文獻，但總覺得語焉不詳。」他表示。
又如，經過測試，工作人員發現以氧化銅二極管為主要邏輯元件，會使電腦的參數不穩定，多片疊成帶來明顯的安全隱患，並且響應速度太慢，與其他電路不匹配，應改用晶體二極管。對此，科研人員經過分析研究，對蘇聯的圖紙進行了改良。
到了生產環節，由於蘇聯M-3機資料中沒有關於生產工藝的檔，需要攻克的難關就更多了。試制生產工作由738廠（北京有線電廠）承擔協作，遇到的一個大難題是磁鼓鼓體表面磁性介質工藝。
鼓體的光潔度必須達到最高的12級，才能保證裝配後的鼓體安全執行，任何「百分之一」的小麻點都意味著「百分之百」的失敗。面對嚴苛的標準，廠裏的老工程師、技術員幾經討論，憑借老工人豐富的經驗和手感等過硬的功夫，最終實作了「百分之百」的成功。
為實作電鍍鎳鈷合金磁介質光滑均勻，時任表面處理實驗室主任蔣宇僑日夜攻讀外文資料，歸納出一個確保均勻光滑的滾鍍法電鍍工藝，達到了技術要求。
時不我待！為了讓中國第一台電腦盡早「出世」，計算所召開了「打擂台」大會，各個室組之間爭相挑戰，時間表一次又一次提前，原定於1958年6月底完成「103機」試制的計劃往前調整了一個月。
然而，到5月下旬時，當第一台「103機」進入機櫃內外掛程式底板連線焊接階段後，技術人員意識到，如果按照最初設定的接線工藝，無法按時完成5月底交付的目標。
關關難過關關過。當時作為技術員跟班生產的夏紀寅和時任738廠電腦技術科電路室主任錢基廣「急中生智」，請熟練工人采取交換機總裝車間的紮纜型工藝，終於在5月31日淩晨2點全部完工，並經過通鈴檢查證明連線焊接全部正確。這一創新不僅解決了當時的研制問題，更為後續的生產積累了寶貴經驗。
同年7月底，「103機」完成調機，比原計劃提前了5個月。最後，科研團隊於八一建軍節當天試算成功，代表科技界完成了獻禮，並將「103機」命名為「八一型」電腦。
「中國計算技術不再是空白學科。」「103機」宣告偵錯成功後，【人民日報】在報道中寫道。
【人民日報】關於「103機」的報道。計算所供圖
此後，科研人員為了完善提高「103機」的效能，又自主研制出比初始樣機容量擴大1倍的磁芯儲存器樣機，命名為CX-1型磁芯記憶體。這一零部件的創新讓「103機」的運算速度從每秒30次提高到每秒上千次，配型後命名為DJS-1型電子電腦。
根據歷史資料記載，從1958年起，「103機」叠代更新了DJS-1機、DJS-3機兩代電子電腦，先後生產了40多台，供全國使用者單位使用。直到1966年2月晶體管電腦上馬，中國第一代電子管電腦的生產才畫上了句號。
「實踐證明，‘103機’仿制過程中，不但培養鍛煉了一大批科技人員，而且將試驗研究基地、生產制造基地以及配套部門全部帶動起來了。」閻沛霖總結道。
以今天的電腦技術來看，「103機」的結構簡單，效能很低。然而，站在歷史的角度看，「103機」實作了從無到有的突破，從試制到生產，是一段夢想和奮鬥交織的路程，也是一個關鍵而重要的起點。雖然親歷者現在大多已經離我們而去，但他們艱苦奮鬥的光輝歲月將永載史冊。
「103機」的誕生深深激發了科研人員的創新熱情和奮鬥精神。從20世紀60年代起，中國科學院的科研人員連續攻克了電子管、晶體管、集成電路、超大規模集成電路的種種難關，不斷研制出效能更強、速度更快、儲存容量更大的電腦，讓中國在計算強國的道路上越走越遠。
【中國科學報】 (2024-04-01 第4版 專題)
