朱培基——為發(fā)展我國(guó)數(shù)控技術(shù)做出重要貢獻(xiàn)

朱培基，計(jì)算機(jī)控制及計(jì)算機(jī)圖形顯示和數(shù)字訊號(hào)處理專家。長(zhǎng)期以來在上述幾個(gè)領(lǐng)域從事研究和教學(xué)工作。先后參與和指導(dǎo)完成了我國(guó)第一臺(tái)大型模擬計(jì)算機(jī)以及我國(guó)自動(dòng)化試點(diǎn)中的過程控制計(jì)算機(jī)等研究工作，做出了重大貢獻(xiàn)。

　　朱培基，１９２１年８月２４日生于北京，原藉江蘇省太倉(cāng)縣，父親朱斌是一個(gè)工程技術(shù)人員，長(zhǎng)期在京（平）漢鐵路任職。由于父親的工作性質(zhì)，經(jīng)常在鐵路沿線各地遷移，全家也就隨其來去，到過北京、許昌、鄭州、漢口等地。１９３１年在漢口時(shí)，長(zhǎng)江大水漫堤，朱培基被送回老家，兩年后回到北京的父親身邊，１９３５年又舉家遷到漢口，那時(shí)朱培基已是初中學(xué)生了。


　　初中階段對(duì)人生來說是一個(gè)思想、知識(shí)成長(zhǎng)較快的時(shí)期，那時(shí)正值抗日戰(zhàn)爭(zhēng)的熱潮如火如荼，這在少年朱培基心理上產(chǎn)生了熾烈的民族意識(shí)。學(xué)業(yè)上對(duì)數(shù)理有興趣，在數(shù)理老師的熏陶下相信科學(xué)和工業(yè)可以救國(guó)，所以初中畢業(yè)后報(bào)考了漢陽(yáng)高級(jí)工業(yè)學(xué)校，想要早日在工業(yè)技術(shù)界為國(guó)家效力。１９３８年隨校西遷，從此成為所謂的流亡學(xué)生。因?yàn)槁猛静贿m應(yīng)，感染傷寒，大病一場(chǎng)，病后身體虛弱，當(dāng)時(shí)學(xué)校條件很差，乃與同學(xué)結(jié)伴去四川投親，以后就借讀于重慶高級(jí)工業(yè)學(xué)校。

　�。保梗矗澳戤厴I(yè)于重慶高級(jí)工業(yè)學(xué)校機(jī)械科，畢業(yè)后曾在電氣試驗(yàn)、電機(jī)、電訊等企、事業(yè)單位中工作。其間自學(xué)了大學(xué)課程，但仍希望進(jìn)高等學(xué)校進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)。１９４３年國(guó)立中央工業(yè)�？茖W(xué)校招收插班生，便應(yīng)考插入電機(jī)科。１９４５年畢業(yè)分到資源委員會(huì)技術(shù)室，任助理研究員。１９４６年轉(zhuǎn)入臺(tái)灣電工業(yè)公司任助理工程師與工程課長(zhǎng)。１９４８年４月任職于行政院物資供應(yīng)局（上海）為副工程師，旋即被派往廣州至１９４９年１０月廣州解放。

　　從１９４０年到１９４９年，朱培基一直在機(jī)電、電訊方面從事工程技術(shù)工作，特別是在電訊方面有較多的經(jīng)驗(yàn)。解放后自然希望仍能從事這方面的工作，但工作的需要和個(gè)人的志趣很難統(tǒng)一。１９５０年朱培基受聘于東北招聘團(tuán)入東北工業(yè)部所屬長(zhǎng)春工業(yè)研究所，被任命為助理研究員，以后改屬中國(guó)科學(xué)院機(jī)電研究所。

　　這時(shí)期的任務(wù)為配合國(guó)家工業(yè)的恢復(fù)為新建廠礦解決問題。經(jīng)過一段時(shí)間的調(diào)查研究，到１９５４年研究課題逐漸歸納到一個(gè)新興的學(xué)科方面——自動(dòng)化，所內(nèi)成立了自動(dòng)化室。１９５５年朱培基首先提出系統(tǒng)模擬和計(jì)算機(jī)方向，１９５６年被國(guó)家納入１２年科學(xué)規(guī)劃，根據(jù)規(guī)劃成立了中科院自動(dòng)化研究所，朱培基為籌委會(huì)成員之一。以后被任命為計(jì)算技術(shù)室副主任、主任，專業(yè)方向?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于自動(dòng)化系統(tǒng)。
這個(gè)研究室在朱培基的組織和指導(dǎo)之下，在模擬系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)方面通過幾項(xiàng)小課題的探索壯大了隊(duì)伍，培養(yǎng)了人才，提高了水平，于１９６０年接受了航天技術(shù)需用的大型模擬計(jì)算裝置的研制任務(wù)。在上�？苾x廠的配合下于１９６４年完成，為我國(guó)火箭軌道及制導(dǎo)研究提供了重要的工具，被評(píng)為中國(guó)科學(xué)院１９６４年重大科技成果。

　　稍后，數(shù)字技術(shù)的研究也開展起來，這個(gè)研究室先是在機(jī)床控制及特殊裝置方面展開研究工作，先后完成小型數(shù)字計(jì)算機(jī)、過程控制接口裝置等任務(wù)。１９５６年接受了國(guó)家科委試點(diǎn)工程中上海南市電廠和蘭州化工廠兩項(xiàng)計(jì)算機(jī)過程控制中的控制計(jì)算機(jī)的研制。蘭州化工廠任務(wù)于１９７９年完成。

　　中國(guó)科技大學(xué)１９５８年成立時(shí)，中國(guó)科學(xué)院為了發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)，聘任各研究所的專家主講有關(guān)課程。朱培基受聘講授模擬技術(shù)課程（１９６２～１９６５）。為了把最新的模擬技術(shù)教給同學(xué)，朱培基把自己多年研究的心得編成教材向同學(xué)講授，并于１９６３年經(jīng)科學(xué)出版社出版了由這本教材修改而成的專著《電子模擬計(jì)算裝置及其應(yīng)用》。這是我國(guó)當(dāng)時(shí)模擬技術(shù)方面唯一的一本權(quán)威性的中文參考書，它填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)的空白，對(duì)我國(guó)的模擬技術(shù)起到推動(dòng)作用。通過在中國(guó)科技大學(xué)的授課和專著的出版，朱培基為我國(guó)培養(yǎng)了一大批模擬技術(shù)方面的人材。

　�。保梗罚赌曛炫嗷鶑氖滦聦W(xué)科的探索，提出數(shù)字訊號(hào)處理方向，并參與了圖示技術(shù)的研究。１９７８年被提升為研究員，１９８１年被任命為自動(dòng)化所副所長(zhǎng)，１９８４年退居二線。這期間培養(yǎng)本所及科大的研究生十余名，１９８７年退休。

　　此間擔(dān)任的社會(huì)工作有：國(guó)家科委計(jì)算機(jī)專業(yè)組組員，中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)理事、計(jì)算機(jī)技術(shù)副組長(zhǎng)，《自動(dòng)化學(xué)報(bào)》編委，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)委員、自動(dòng)化組副組長(zhǎng)，一機(jī)部?jī)x表局技術(shù)委員會(huì)委員，中國(guó)科學(xué)院技術(shù)科學(xué)部自動(dòng)化組副組長(zhǎng)。

建國(guó)初期為東北工業(yè)建設(shè)做出貢獻(xiàn)

　�。保梗担澳辏丛轮炫嗷�到達(dá)東北工業(yè)研究所，這個(gè)所前身是偽滿時(shí)期的大陸科學(xué)院，經(jīng)過戰(zhàn)亂，儀器設(shè)備已經(jīng)蕩然無存，人員大部流散，所以開始一段時(shí)間的工作基本上是整頓秩序和搜集失散的設(shè)備。以后開始選題，但都是一些零星散亂互不相關(guān)的課題。那時(shí)還是恢復(fù)時(shí)期，東北工業(yè)的建設(shè)處于萌芽狀態(tài)，能得到的也只能是這種課題。１９５１年這個(gè)研究所被劃歸中國(guó)科學(xué)院，成立了機(jī)電、化工等幾個(gè)研究所，這是中國(guó)科學(xué)院中的第一批技術(shù)科學(xué)研究所。朱培基被分配到機(jī)電研究所，服務(wù)對(duì)象雖不局限于東北，但當(dāng)時(shí)東北是我國(guó)工業(yè)建設(shè)的重點(diǎn)，主要的工作課題仍在東北。一部分課題是由工廠提出，也有自己尋找的，但都是十分實(shí)際的課題。它們的特點(diǎn)是要短期見效，課題組都很小一般不過二三人，甚至一個(gè)人單干，雖然課題很小，但有的確也起到了重要的作用。

東北電力系統(tǒng)是全國(guó)最大的電力網(wǎng)絡(luò)，其線路延伸數(shù)百公里，網(wǎng)絡(luò)的維修是一個(gè)重大問題，一旦出現(xiàn)故障，如鳥類作巢引起短路或冰雪壓斷電線等，首要的是查線。因?yàn)殡娋�常穿行于深山老林之中，要勘察線路找出故障點(diǎn)，是一件麻煩的事情。朱培基和組內(nèi)同志采用雷達(dá)反射原理設(shè)計(jì)了一種儀器，產(chǎn)生一串脈沖電波，通過高壓電容發(fā)送到高壓電線上，再用一個(gè)陰極射線管把輸出和反射波記錄下來，就可以看到線路的情況，把故障前后記錄對(duì)比則可判斷故障點(diǎn)的位置，作用非常明顯。

　　另一項(xiàng)目所完成的裝置用于檢查哈爾濱電機(jī)廠線圈的生產(chǎn)。哈爾濱電機(jī)廠是我國(guó)建國(guó)初期新建大型骨干企業(yè)之一，主要生產(chǎn)大型電機(jī)，功率在萬、千瓦數(shù)量級(jí)。其線圈的生產(chǎn)是一重要環(huán)節(jié)，在一個(gè)有數(shù)十或成百個(gè)線圈的電機(jī)中只要有一個(gè)出現(xiàn)問題便會(huì)使整個(gè)電機(jī)損壞，但過去生產(chǎn)的線圈卻沒有適當(dāng)?shù)臋z驗(yàn)設(shè)備作最后的檢測(cè)，以致有許多由于工藝或操作不當(dāng)產(chǎn)生層間短路，這些線圈用到電機(jī)上自然是十分危險(xiǎn)的，已經(jīng)有數(shù)臺(tái)電機(jī)交貨后不久即遭退貨。朱培基小組研制的匝間絕緣檢測(cè)裝置解決了這一難題，使生產(chǎn)流程得以順利運(yùn)行。

　　另外還有很多類似的課題，像鞍鋼軋軌廠的鋼軌軋頭的淬火問題，大連機(jī)床廠齒輪表面處理等，都是新建廠礦建設(shè)中遇到的問題。這些課題都很零星，形不成方向，但對(duì)恢復(fù)時(shí)期的工礦建設(shè)卻是必須的。

　　當(dāng)時(shí)也有一些課題的內(nèi)在學(xué)科聯(lián)系屬于自動(dòng)化方向。如長(zhǎng)江水利工程局提出的流速儀校正車的控制，上海電焊機(jī)廠的自動(dòng)埋弧焊機(jī)送線控制，以及湘潭電機(jī)廠生產(chǎn)的電弧爐的電極調(diào)節(jié)等。有些是設(shè)備的研制，有些要提供分析、給出數(shù)據(jù)，使廠礦在生產(chǎn)和操作上有所遵循。

　　早在機(jī)電所時(shí)，可以通過一些課題的研究為我國(guó)電子模擬技術(shù)建立基礎(chǔ)，使朱培基感到模擬和計(jì)算技術(shù)在控制系統(tǒng)中的重要性，于是在１９５５年他首先在國(guó)內(nèi)提出了這方面的課題，并和幾個(gè)同志開始了這方面研究工作。１９５６年成立了自動(dòng)化研究所，其中有計(jì)算技術(shù)在自動(dòng)化中的應(yīng)用研究室，這就使這一方面的研究成為自動(dòng)化學(xué)科中的一個(gè)分支。

　　作為我國(guó)模擬和數(shù)字技術(shù)的開拓者，朱培基緊緊地抓住了這個(gè)方向中的兩個(gè)方面。他深知模擬技術(shù)是分析控制系統(tǒng)的重要工具，他看到了當(dāng)時(shí)國(guó)際上研制的數(shù)字計(jì)算機(jī)還處在低速、小容量等起步階段，遠(yuǎn)不能滿足實(shí)時(shí)試驗(yàn)的要求，為此，他率先開展了模擬計(jì)算裝置的研制工作，先后研制成ＤＭＺ１到ＤＭＺ４這一系列型號(hào)的電子模擬計(jì)算機(jī)，通過這一系列裝置的研制，鍛練了隊(duì)伍、培養(yǎng)了一批科研人材，建立了實(shí)驗(yàn)室和研制基地，取得了豐富的理論和實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)，為后來承擔(dān)大型電子模擬計(jì)算裝置準(zhǔn)備了條件，這樣，到１９６０年自動(dòng)化所轉(zhuǎn)向航天工程時(shí)，自動(dòng)化所才可能承接研制當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)最大的大型模擬計(jì)算裝置的任務(wù)，這付擔(dān)子也就自然而然地落到模擬和數(shù)字技術(shù)開拓者朱培基的肩上。

從１９６０年接受任務(wù)開始，朱培基就全力以赴投入工作，他親自帶領(lǐng)隊(duì)伍扎根在中國(guó)科學(xué)院上�？苾x廠從事裝置的研制和生產(chǎn)，經(jīng)過三年不懈努力，克服了重重困難，包括三年自然災(zāi)害帶來的生活上的困難，終于在１９６４年初研制成功并通過鑒定，被評(píng)為中國(guó)科學(xué)院１９６４年重大科技成果。

　　大型模擬計(jì)算裝置任務(wù)要求建立一個(gè)系統(tǒng)完整、部件齊全、數(shù)量眾多而且方便靈活的裝置。它不僅有難度的科技問題還有一些極其復(fù)雜的工藝問題。這個(gè)裝置可以進(jìn)行大型復(fù)雜系統(tǒng)（航天、原子能等等）模擬，和其他裝備（例如：三軸機(jī)械轉(zhuǎn)臺(tái)、目標(biāo)模擬器等）結(jié)合后還可以用于大型復(fù)雜系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和實(shí)時(shí)實(shí)驗(yàn)。因?yàn)槭且粋�(gè)龐大的系統(tǒng)，為了計(jì)算各種問題，需要各種部件，每部件的精確度又要求很高。他們把問題歸納起來分為：１、部件的研究；２、系統(tǒng)分析；３、工藝和結(jié)構(gòu)；４、元件的研制。這四方面的問題有些是獨(dú)立的，有的是交錯(cuò)的；有時(shí)一個(gè)問題又會(huì)引起另一些問題。拿電位器來說，不過是系統(tǒng)中一個(gè)常系數(shù)部件，但其數(shù)量很大，占用面板的面積太多，使用起來很不方便，而且聯(lián)線太長(zhǎng)，附加電容太大，運(yùn)算中引起的誤差也大。他們采用了自動(dòng)設(shè)置的方法，讓電位器立體結(jié)集而不是平面展開，這樣不僅使面板占用面積減小、設(shè)置方便，而且可以放在合理的位置，減少線路電容，提高精確度�？墒且�做成這套自動(dòng)設(shè)置系統(tǒng)，就又有許多工作要做。由于朱培基不僅有深厚的理論根底和極其豐富的解決生產(chǎn)實(shí)際問題的經(jīng)驗(yàn)，在他的指導(dǎo)之下，讓廠方改進(jìn)工藝并付諸實(shí)施，提出具體方案和措施把上述問題一個(gè)個(gè)都解決了。１９６４年研制成功以后，鐵學(xué)森先生還專門讓五院（即后來的航天部）的同志來中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化所算題。這種Ｊ—３３１大型電子模擬計(jì)算裝置每組有立式大架１２個(gè)以及活動(dòng)排題板。自動(dòng)化所總共安裝了三組、在６０～７０年代里它為我國(guó)的導(dǎo)彈、衛(wèi)星和原子能的分析研究發(fā)揮了不可缺少的作用。它是我國(guó)最早研制出的、也是世界上不多見的大型電子模擬計(jì)算裝置之一、隨著Ｊ—３３１的完成，中國(guó)科學(xué)院上�？苾x廠也正式建立了。

　　隨著時(shí)間的推移和數(shù)字技術(shù)的進(jìn)展他和他的研究室在模擬技術(shù)方面還進(jìn)行了晶體管和疊代計(jì)算機(jī)的嘗試，和天津電子儀器廠合作生產(chǎn)的疊代式晶體管計(jì)算機(jī)開辟了一個(gè)新的領(lǐng)域。

為發(fā)展我國(guó)數(shù)字技術(shù)及控制機(jī)做出了貢獻(xiàn)

　　以朱培基為首的研究室在開展模擬技術(shù)的同時(shí)，積極開展數(shù)字技術(shù)在工業(yè)方面應(yīng)用的研究、而且密切注視著國(guó)際上這方面的進(jìn)展，首先起步做出了幾種數(shù)字控制裝置、主要用于仿形銑床和座標(biāo)鏜床。１９５９年美國(guó)利用小型控制機(jī)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程控制的報(bào)道發(fā)表以后，朱培基在國(guó)內(nèi)首先提出了開展小型工業(yè)控制計(jì)算機(jī)研究的建議，率先開展了研究并和７３８廠協(xié)作完成了一種小型串聯(lián)控制機(jī)，其中，利用磁致伸縮原理的延遲線存儲(chǔ)器，在國(guó)內(nèi)還是首創(chuàng)。此種小機(jī)器因價(jià)格便宜很適合當(dāng)時(shí)市場(chǎng)的需要。與此同時(shí)，他還努力推動(dòng)磁鼓和大屏幕顯示器的研制工作，但不久“文化大革命”開始了，朱培基離開了技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)工作，在以后的年代里、他倡議的這些都結(jié)出了豐碩的果實(shí)。
提出數(shù)字訊號(hào)處理的方向

　　“文化大革命”以后百?gòu)U待興，朱培基認(rèn)識(shí)到這起步階段的重要。要使其所領(lǐng)導(dǎo)的研究室能在今后的工作中發(fā)揮作用，首要的有兩件事：選擇方向和學(xué)習(xí)。沒有方向會(huì)茫然無所適從，而更重要的則是學(xué)習(xí)。世界已經(jīng)發(fā)展到一個(gè)新的科技水平，老的、荒疏了的知識(shí)要恢復(fù)，新知識(shí)要吸收，這是擺在眼前的重要使命。

　　朱培基提出了數(shù)字訊號(hào)處理這一方向，圍繞著這個(gè)方向展開了學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)同志們互相學(xué)習(xí)、輪流講授、交流心得，他本人也積極為同志們編寫講稿親自講授。與此同時(shí)還參加了圖形顯示裝置的研制，結(jié)合每一步工作給同志們講解，使同志們?cè)诰唧w的工作中深入理解。這是一段艱難的過程，朱培基為此做出了重要的貢獻(xiàn)。為中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化所培養(yǎng)了這方面的眾多人才，也為所內(nèi)若干重大成果的取得，做了有益的基礎(chǔ)性工作。


簡(jiǎn)歷

　 １９２１年８月　出生于北京（原北平市）

　 １９４５年　國(guó)立中央工業(yè)�？茖W(xué)校畢業(yè)

　 １９４５—１９４６年　資源委員會(huì)技術(shù)室助理研究員

　 １９４６—１９４７年　臺(tái)灣電工業(yè)公司助理工程師兼工程課長(zhǎng)

　 １９４８—１９４９年　行政院物資供應(yīng)局副工程師

　 １９５０—１９５１年　東北工業(yè)部工業(yè)研究所助理研究員

　 １９５１—１９５６年　中科院機(jī)電研究所助理研究員、副研

　 １９５６—１９８１年　中科院自動(dòng)化研究所副研、研究員、室主任、業(yè)務(wù)副所長(zhǎng)