久久为功:达梦40年科技自立之路
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第二章 志之所趋:做自主产权的国产数据库

掌握核心技术,是一切的基石

自从1977年在黄山召开了首次中国数据库学术会议,中国数据库学界开始与国外前沿的数据库学者展开交流。

1978年,第四届超大型数据库会议(Very Large Data Base,简称VLDB)在联邦德国西柏林召开。VLDB是国际三大数据库会议之一,创办于1975年,华人科学家是会议的主要创办者。第四届VLDB会议的程序委员会主席姚诗斌教授邀请中国科学院代表团参会,还特别批准豁免会议注册费。这是中国数据库学界第一次走出国门。[1]

从1979年开始,应中方邀请,多名国际数据库专家来华讲学交流,其中包括VLDB创始人肖开美教授、《电气与电子工程师学会软件工程汇刊》主编叶祖尧教授、第五届VLDB程序委员会主任苏岳威教授、数据库知名专家埃里希·诺伊霍尔德(E.J.Neuhold)教授等。其中,影响较为深远的要数姚诗斌教授于1980年8月在北京举行的讲学。讲学由中国科学院计算所主办,持续了一个月,包括萨师煊教授在内的50多名中方数据库学者参与听课,常驻北京进行操作系统研发的冯裕才也是50多人中的一员。这次讲学的讲义出版后,成为我国数据库领域最早的中文参考资料之一。

姚诗斌早年曾求学于台湾大学数学系,赴美后先后在普渡大学、马里兰大学担任教授。在美期间,他结识了赴美交流的华中工学院党委副书记王树仁。有了这层关系,冯裕才邀请姚诗斌前往武汉一会旧友,姚诗斌欣然应邀,从紧凑的讲学日程中抽出一天时间前往武汉。冯裕才陪同了姚诗斌的武汉之行,这是一个难得的与世界顶尖数据库学者私下交流的机会。

姚诗斌向来主张实干,在北京讲学时就提出,希望中国的老师、教授们不要只做理论研究,更应该“动手做一个数据库管理系统”。此时的冯裕才已经明确,未来将会致力于数据库研发,姚诗斌了解到冯裕才有过编译系统和操作系统的研发经历,认为他对于计算机的输入、输出机制有着深入的了解,知识背景十分适合开发数据库软件。回到美国后,姚诗斌将自己搜集到的300余篇数据库论文悉数寄给冯裕才。

同样在1980年,华中工学院与国家物资总局建立了协作关系,华中工学院设立物资管理专业,定向培养大学生人才,同时还设置专修计划,为国家物资总局培养在职干部,学制三年。作为回报,国家物资总局将会出资为华中工学院从国外购买一台性能较好的小型计算机。

就在冯裕才加入华中工学院的那一年,即1976年,在计算机专业负责人邹海明的建议和院长朱九思的支持下,华中工学院斥资20万元从贵州凯里的某计算机厂购入了一台国产计算机,这笔支出占华中工学院全年教学经费的50%以上。[2]虽然在华中工学院师生的小心呵护下,机器一直良好运转,但由于国产计算机的技术始终停在晶体管时代,属于第二代计算机,而国外的计算机科技已经在20世纪70年代进入了第四代大规模集成电路时代,显然,躺在华中工学院一尘不染的机房里的那台国产庞然大物,已经快要跟不上时代了。

有了国家物资总局的经费承诺,朱九思抄起电话,打给了在美国麻省理工学院从事计算机研究的旧友,咨询应该购买什么机型,对方建议购买DEC公司生产的PDP-11/70计算机。PDP-11系列是世界上最早一批使用大规模集成电路技术制造的第四代计算机,PDP-11/70当时的售价为35万美元一台。国家物资总局给了华中工学院100万元人民币,湖北省动用外汇指标,将100万元人民币换成了35万美元。[3]在冷战大环境下,国际上的“巴黎统筹委员会”对社会主义国家实行严格的禁运和贸易限制,在联合国教科文组织的帮助下,这台珍贵的原装计算机方能运抵中国,被安放在华中工学院南一楼5楼的一间实验室内。

此时,在萨师煊等数据库先行者的介绍下,“信息管理系统”的概念被引入中国,有识者则更期望理论能够得到实践。从这一点来看,国家物资总局走在了时代前列,他们再次决定出资5万元,委托华中工学院为位于汉口的武汉市金属材料公司开发一套钢材数据库管理系统。这个任务交给了由冯裕才带领的16人数据库课题组。

接到任务的冯裕才很高兴,有人提供资金和使用场景,委托他来开发数据库管理系统,这正是冯裕才急需的良机。他迅速组织课题组的成员前往武汉市金属材料公司实地调研。前去调研的不仅有计算机系[4]的同事,还有来自政治经济学教研室的老师们。值得一提的是,正是以此为契机,在国家物资总局的支持下,华中工学院于1981年3月成立了经济研究所[5],开始经济学的科研工作并招收培养研究生,首任所长由著名经济学家张培刚教授担任。

冯裕才一心想要开发数据库管理系统,借着调研的机会,他带着课题组的成员赶赴广州、杭州、上海,拜访了中山大学教授姚卿达、上海计算所研究员陈唯宁等一些进行过电子信息管理系统研发的学者。

可是到回到武汉市金属材料公司的现场一看,情况远比老师们预想的复杂。公司内部分为22个处,管理着1000多名员工;“文革”期间,公司的一些管理者被下放到“五七干校”,“文革”结束后又被恢复原职,这就导致一个岗位上出现了多个同级领导。调研进行了八个月,来自华中工学院的老师们还在梳理武汉市金属材料公司的组织架构、业务流程,并撰写了几百万字的资料。由于此前没有团队能够对金属材料公司的运营模式进行如此详尽的梳理,这些资料后来成为国家物资总局的干部培训教材。

从纷乱的公司管理中理出头绪,已经让计算机系的老师们焦头烂额,更让人心灰意冷的是,在双轨制的调节机制下,地方物资管理部门没有动力进行电算化改造,对于一款专用信息管理软件的到来也比较抵触。

此时的冯裕才已经没有了一开始的兴奋,这八个月仿佛置身于沼泽中,他感到了一种深深的忧虑:到底何年何月才能开始数据库的研发?

另一个更严峻的问题摆在了课题组的面前。

DEC公司生产的PDP-11/70上,预装了一款数据库软件——DBMS-11,配合着PDP-11/70自有的即时存取存储器(IAS),DBMS-11允许用户建立一个支持多程序访问的中心化数据库。从大部分人的角度来看,DBMS-11的功能可以满足武汉市金属材料公司钢材数据库管理系统的开发需求。也就是说,课题组只要在现有DBMS-11的基础上,针对武汉市金属材料公司的实际使用需求进行应用开发即可。

但这与冯裕才的想法相去甚远。他想做的,是从底层开始研发一套数据库管理系统,并在这个拥有自主产权的系统之上,再进行应用开发。

在后来四十余年的数据库生涯里,做应用还是做产品,是经常摆在冯裕才面前的难题。在一套软件解决方案中,针对应用的开发相对处于表层,是解决用户的个性化需求;而位于底层的那些解决不同用户共性需求的、可以被不断复用的软件,则可以被视为软件产品。

举例来说,一套办公审批系统和一套电子商务系统,两者的外观和使用方法可以大相径庭,这是因为软件工程师针对它们的不同使用目的进行了专门的应用开发;但是因为这两套软件解决方案都有数据管理的基本需求,所以它们的底层完全可以用同一款数据库管理软件。这里的数据库管理软件就可以被视为实现了产品化。

从事过计算机软件研发的人都知道,从逻辑上来看,软件的应用开发与产品开发两件事之间并没有明确的楚河汉界,相互之间难免存在重合的、互通的、可相互转化的技术。但是由于开发团队的时间、精力和人员总是有限,在特定的条件下,团队管理者不得不对资源的分配做出选择。

回到“做应用还是做产品”的问题。梳理了四十年间每一次的“应用与产品之辩”,冯裕才坦言,当个人和企业处于不同的时代背景下,自然会给出不同的回答。但让冯裕才颇为自豪的是,无论在何时做出过何种选择,他的终极目标从未改变——他想要的,不是一个单独场景的需求解决方案,而是开发出一套属于中国的、可以一以贯之的通用数据库管理系统。所有的选择,都是为了这一个目标而服务的。

1981年的冯裕才仔细研究过DBMS-11,他预计,在此基础上研发出一套钢材数据库管理系统,需要耗时三至五年。时间是最宝贵的资源,当冯裕才第一次面对“做应用还是做产品”的选择时,直觉告诉他,只能坚持己见去做产品,从第一行代码开始写出一套完整的国产数据库管理软件,无论前面的困难有多大。为此他离开了课题组,开始继续学习构建一个数据库管理系统的理论知识。

后面的故事印证了冯裕才的判断。由于武汉市金属材料公司对于电算化应用并不热心,一款钢材数据库管理系统从根本上就不属于公司的真实需求。而高达5万元的研发经费由国家物资总局直接划拨,即使浪费,也不会给企业造成财务压力,这让他们更加没有动力去实际使用这套系统。研发耗时超过三年,1984年10月,武汉市金属材料公司的钢材数据库管理系统通过了鉴定,却出于种种原因未能实际投入使用、发挥它本应起到的作用。

理想是明确而远大的,脚步便是踏实而坚定的。此时的冯裕才,正在数据库之路上踽踽独行。


[1]周傲英:《从“渴望了解世界”到“备受世界关注”——从与VLDB的合作看中国数据库40年的国际交流》,《中国数据库40年》,清华大学出版社,2017年10月。

[2]邹海明口述,唐燕红、吴瑞芳、查兰箫访谈整理:《计算机专业恢复重建的亲身经历》,《武汉文史资料》,2019年第3期。

[3]朱九思:《历史的回顾——关于华中工学院的办学历程》,《朱九思全集》,华中科技大学出版社,2015年2月。

[4]1979年,华中工学院决定将电子计算机专业、电子计算机软设备(计算机软件)专业、电子精密机械(计算及外部设备)专业合并,成立计算机科学与工程系。

[5]1983年,华中工学院经济研究所改组为经济与管理工程系;1985年设立经济管理学院。