2012年，陈耀松在中科大做报告。图源：北京大学

50多年前的一桩往事，如陈年佳酿，越品越有滋味。那段特殊年代的三线建设经历，不仅镌刻着个人的悲欢离合，更凝结着技术科学在艰苦环境中绽放的璀璨光芒。如今重拾记忆碎片，串联起那些与电子计算机、测量仪器创新相关的日夜，既是对那段岁月的致敬，也希望能为今天的读者提供一份跨越时空的技术启示与精神滋养。

记得那是1969年深秋的一个傍晚，北大力学系的校园里突然响起紧急集合的哨声。全体人员立正肃立，传达的是“林彪一号命令”——由黄永胜等人以“林副主席第一个号令”发布于1969年10月17日的紧急动员令，要求三天后出发，奔赴三线建设前线。北大的三线分遣队分为两组，我被分配到汉中方向，另一组则奔赴江西。当时我已有家室和孩子，他们不受军管限制，仍留居北京。最让我牵挂的是妹妹妹夫一家：他们在清华工作，父母早已迁居江西，留下刚上初中的外甥女带着要上小学的弟弟相依为命。平日里孩子们吃饭靠食堂，上学就在院子里，但凡有事全靠邻居叔叔和我照应。

三天后我将远赴他乡，这两个孩子该如何安置？情急之下，我紧急发电报通知妹妹。接到电报后，妹妹从农场请假连夜赶回北京，辗转将两个孩子送到南方交给外婆抚养，后来又分开放在不同的亲戚家寄养。那些日子，我常想，即便自己身染“吸血虫病”也无可奈何，只要孩子们能平安成长就好。万幸的是，这两个当年各赴三线亲属家寄养的外甥，如今都已成为享誉学界的“大院士”，这也成了我当年忍痛别离最珍贵的慰藉。

而我自己，当时在北京已是被监管的对象，唯有绝对服从命令。简单收拾了一个装着换洗衣物的小包袱，我便跟着大队人马踏上了前往三线的征程。先乘坐一天火车，抵达山间小站阳平关——已然进入四川境内，下车后换乘卡车，在蜿蜒的山路上颠簸了四个小时，终于抵达目的地褒河营区。眼前一片崭新的建筑群让我颇感意外，原来这里是早已秘密开建的北京大学分校，代号“653”——因1965年动工而得名，只有参与建设的人员才知晓其真实身份。

这个地点实在太有名了：汉中、褒河、石门、栈桥，每一个名字都承载着厚重的历史。“明修栈道暗渡陈仓”的军事智慧，“烽火戏诸侯”的历史典故，何人不知？可一旦改称“653”代号，便成了地图上找不到的隐秘角落，如今却真切地铺展在我脚下。

分校坐落于褒河北岸的山坡上，南岸便是正为褒河石门水库设计建坝的工程局（前身为青铜峡工程局）。放眼望去，不远处的四大机床厂、飞机制造厂、轴承厂等，都是近期从沿海内迁的重点企业。仅从眼前的布局便能感受到，汉中正在快速建成国家重要的基础工业和科教基地。

早听说物理系的同学奔赴西北参与原子弹研制，我曾工作过的气动力研究院已在四川山区建成“29基地”，如今轮到高校投身三线建设，这不只是单一项目的布局，而是国家层面全面建设基础工业和科研院校的战略考量。想通了这一点，个人的荣辱得失便显得微不足道，心情也随之豁然开朗。

为了尽快将理论知识与生产实际结合，北大力学系的同事王大钧主动与南岸的水坝设计工程局联系，承接了一项紧急计算任务——求解24阶线性方程组。水坝结构计算本就是我们力学固体组的本行，工程技术人员已将复杂的结构问题简化为线性代数方程组，核心难点在于如何高效求解。这与电影中我国科研人员用手摇计算机设计原子弹的场景如出一辙，只是水电设计局自身不具备这样的计算能力，才委托北大分校协助解决。

从算法层面看，求解线性方程组的原理并不复杂。我们内迁时，已经将北大仅有的五台电动计算机悉数带来。据工程数字计算“第一号种子选手”曲圣年估算，即便这五台电动计算机日夜不停运转、换人不换机，要完成24阶方程组的求解也需要两周时间——而这个估算是建立在计算过程中零差错的理想前提下。现实情况远比想象中复杂：串联计算的各个环节，数据全靠人工抄录后再输入下一步计算，如此庞大的抄录量，想要不出一次差错几乎是不可能的！

我们心里都清楚，仅靠电动计算机难以按期完成任务，必须借助电子计算机的力量。在那个年代，北大能拥有电动计算机已属不易，其他单位大多还在使用手摇计算机。但既然接受了委托，北大没有推诿的余地，只能硬着头皮答应下来，并承诺“我们来设法解决”。

就在大家一筹莫展之际，我突然想起西安计算中心有一台104型电子计算机，便大胆冒出一句：“西安计算中心有一架104，我去设法夹塞儿。”在那个绝大多数人从未见过电子计算机的年代，大家对这个提议充满疑虑，不太相信我能办成。于是众人商定兵分两路、双管齐下：一方面，由我带着方程系数赶赴西安，寻求电子计算机支持；另一方面，立即启动五台电动计算机，由曲圣年统一指挥，全员加班加点并行计算，确保万无一失。

说起我与计算机的渊源，其实早在年少时便已埋下种子。儿时我最喜欢跟大哥玩推理游戏，比如选定一个对象，按“动、不动、男、女”的线索编故事，让我找出目标人物。偶尔看到同学带的“加法器”，我总不屑一顾；但见到手摇计算机时，便忍不住想拆开一探究竟。

1948年转学进入清华后，我发现航空系有一台损坏的IBM电动计算机被丢弃在角落。航空馆是一座小楼，院内有一个风洞空壳和两架破旧飞机，我一有空就往那里跑，爬进爬出风洞后，就到图书馆旮旯里捣鼓这台计算机。IBM计算机内部采用的是长短杠杆而非齿轮，杠杆一旦变形就会失灵，又无法顺着齿轮齿数排查问题，我所谓的“修理”不过是拿把改锥到处撬动，纯粹碰运气而已。由于内部结构过于复杂，终究没能修好。

正好此时，一位经济系教授从国外带回一台齿轮式电动计算机。当时国家一项壳体结构计算任务急需算力支持，张维先生将这项任务交给黄克智，我们便向经济系教授借来了这台计算机。黄克智负责计算核心工作，我则承担维护职责，只要计算机卡住，我就动手排查。我们一搭一档在宿舍里完成了整个计算任务，也让我对计算机的操作与维护有了更深入的实践。随后院系调整，我分到北京大学数学力学系，力学专业颇受重视，分到了多台电动计算机，这为我后续的计算工作创造了更好的条件。

当时国内尚无自主研制的电子计算机，但不断有国外相关消息传来，留学生回国潮中也有少数参与过计算机研制的专家。北大的年轻教员们按捺不住探索热情，于1955年在数学力学系增设了“计算数学”专业。1956年，国家请来苏联专家帮助制定《十二年国家科学发展规划》，其中有专门针对计算机技术的科技报告。我有幸参加了系列讲座，第一次系统学习了冯·诺依曼计算机的工作原理，全程听懂后，心中满是难以言喻的兴奋与得意。

兴奋之余也有无奈，当时我已深陷力学专业的教学与科研工作，既要开设各类力学课程，还要牵头争取建设风洞，根本抽不出专门时间钻研电子计算机技术。1957年一纸调令将我借调到五院（国防部第五研究院），1959年陆平校长到五院考察时发现了那份《借调陈耀松》的文件，既然是借调，终究要归还北大。回到北大时，迎接我的竟是一张大字报——“陈耀松回来了，快烧！”所幸当时运动火候已过，并未真的受到严重冲击，但与我同批的系秘书作为“党内专家”，仍在接受批判。

恰逢当时工程兵正要北大帮助解决原子冲击波计算问题，系里便安排我与计算数学专业的几位教师组成专门小组单独开展工作，无需参加日常批判会。这让我得以名正言顺地补学电子计算机知识。当时国内已有104型万次电子计算机，还有小型的103机，民间仅有科学院一家拥有。其他单位只能通过听取使用报告了解相关情况，很难获得实践机会。计算机所的同志非常热心，将使用经验整理成“小书”公开发行，我只要见到相关新书就立即买下，连夜研读。

让我印象最深的有两本：一本是《103电子计算机程序汇编》，103机仅有四条运算指令，分别是00（加）、10（减）、11（乘）和逻辑判断，打开书，满版都是这些阿拉伯数字，看似枯燥却蕴含着无穷奥秘；另一本是某大学专家撰写的《高级语言FORTRAN编译程序》，这本书非常接地气，无需深厚的软件知识就能看懂，能直接将高级语言转化为机器码，让我对程序设计有了全新认知。

不久后，北大优先配备了一台103计算机，我终于获得了实践机会。当时我能直接得到陈堃球教授的指导，使用的教材就是她学生在103机上完成的毕业论文。我先将论文中的算例重复运算一遍，熟悉操作流程后，还独立找了一个简单的流体力学计算课题在103机上完成，成功获得了计算结果。当时文革尚未开始，我们已迁到昌平分校，记得是勋刚正在替周培源先生计算“涡球”问题，已经简化为常微分方程。他同意我接着用计算机继续深入计算，可惜在编程前我发现他所需的积分存在发散问题，计算就此终止，没有继续“浪费时间”。

思绪拉回到1969年年底的褒河，面对水坝设计局急需解决的24阶线性方程组，我自告奋勇带着方程系数去西安，我有把握找到电子计算机来算。当时西安计算中心的104机几乎被航空设计院“包场”使用。我老弟中学毕业时，恰逢国家大力建设航空工业，他们班大批学生被推荐报考西北工业大学，毕业后大多留在当地飞机设计院所工作。其中有一位“小兄弟”，当时正负责占用104机计算飞机气动弹性问题。凭借这层关系，我找到他说明来意，恳请“夹塞儿”计算水坝方程。

在机房里，他拥有绝对的调度权，便将我带去的数据夹在飞机计算任务中间，安排专人帮忙“穿纸带”。我则在一旁仔细核对纸带上的孔眼，确保数据输入无误。趁着两个飞机计算任务交接的间隙，水坝计算的纸带被快速送入计算机。

仅仅四分钟，24阶线性方程组便求解完成！我连夜将计算结果通过电报发回褒河分校，曲圣年接到数据后立即组织反演核算，确认结果准确无误，便宣布：“问题解决了，大家回家睡觉去吧！”

第二天，水坝设计局的工程师们得知计算难题仅用四分钟就圆满解决，个个欣喜若狂。自从1958年大跃进以来，工程界便盛行“边设计边施工”的风潮，设计尚未全部完成，施工就得仓促启动。水坝这类大型土木工程，一旦施工中途需要修改设计，不仅难度极大，还会造成巨大的人力物力浪费。设计人员为了赶在施工开始前完成初步设计，不得不尽量简化设计方案，即便简化到仅剩一组低阶的线性方程组，仍面临算力不足的困境。大家早听说电子计算机“运算神速”，却不知如何对接使用。如今有了北大分校这个“邻居”帮忙，成功尝到了电子计算的甜头。

既然电子计算机如此高效，设计局当即决定重新调整设计流程：一方面与西安计算中心正式建立合作关系，申请长期使用104机计算水坝工程问题；另一方面再次委托北大分校帮助编制水坝设计的专用计算程序。北大随即派出四位教员，在计算中心指定的编程专家指导下，全身心投入专项程序开发。

在没有电子计算机的年代，即便只是一个24阶的代数方程，求解周期都难以把控。为了避免施工中途发现安全问题而被迫停工修改，设计时只能采用最保守的方案，通常是选用结构笨重但安全性看似有保障的重力坝。大家都知道拱形坝结构精巧，能大幅节省建筑材料，但拱形坝的受力计算需要极高的精度，没有电子计算机的支持，没人敢贸然采用。现在有了电子计算机作为后盾，设计局大胆提出新的工作方法——要拟出七个不同坝型方案，通过计算对比选出最优方案。

经过多轮计算与论证，最终选定了拱坝方案。与原先计划采用的重力坝相比，仅建材一项就节省了至少500万元——在那个物资匮乏、资金紧张的年代，这无疑是一笔巨款。这便是当年利用极其稀缺且初级的计算资源，成功实现的一次“多快好省”的水坝设计实践。随着计算机技术、算法与软件的快速发展，计算已成为继理论分析和实验验证之后，解决科学与工程问题的第三种核心手段，在科技进步、社会发展、国家安全等领域发挥着越来越重要的作用。

解决了水坝计算的核心难题后，我们与水坝设计局的合作进一步深化。设计水坝必须根据坝基强度进行精准设计，水坝通常选址在河段水流湍急之处，要在正对坝址的位置往下打孔取石样难度极大。于是水电局采取了一个替代方案：在河的对岸横向钻进30米，遇到岩石后取块石样作为坝基石样的替代，送往成都研究所测定强度。测试结果显示石样强度良好，设计人员初步满意。

但作为力学工作者，我总觉得用对岸的石样代替坝址下方的原样存在隐患。于是大胆提出建议：在坝址上游用雷管“设爆”，在坝址下游设置“监听”设备，通过测量经过坝址的声速来判断坝基的实际强度。这个建议遭到了部分理论研究同志的反对，认为“技术上不可行”。唯独我所在的流体实验室的邵鸿昌老师表示“可行，完全可以实现”，并当即动手改造设备：找来收音机上废弃的中周变压器，改装成声波接收转换器，再连接到当时唯一可用的记录仪器——八线示波器上。

整套仪器虽然略显笨重，但在几位身强力壮的民工帮助下，顺利扛到坝址附近的山坡上安装调试。测试结果显示，坝基下的声速比水电局在河床对岸打洞取样测得的数值低20%——这意味着坝址的真实强度比之前推算的要低！当时坝址冒出水面的部分都是坚硬的石质，凭经验判断底部强度应该不差，为何声速测量结果偏低？不久后水坝正式动工，坝址前后筑起围堰，铲土机进场开挖，谜底终于揭开：坝基下方的石质竟然都是碎石，结构松散，这正是声速偏低的根本原因！

北大提出的坝址强度测定方法最终被水电局正式采纳，不仅褒河石门水坝工程采用了这一技术，下游安康正在建设的水坝也邀请我们前往测试。按照最初的分工，这项“游山逛水”的任务本该由我负责，但当时我正被定为“反对毛主席教育改革”的批判对象，必须留在校内作检讨、接受批判，错失了这个难得的实践机会。最终，袁明武老师带着民工扛着仪器满山奔走，不仅完成了褒河、安康两地的坝基测试，还顺便体验了沿途的风土人情。

回望褒河石门水坝的参建历程，以及那段岁月中一系列技术探索，我深深感悟到：技术科学的价值，不仅在于解决具体的工程难题，更在于培养一种直面挑战、勇于创新的精神。从用电子计算机四分钟破解24阶线性方程组，为水坝建设节省500万资金，到创新坝基强度测量技术，每一项成果都是在艰苦环境中，凭借对技术科学的执着与热爱，一步步探索而来。

如今，计算机技术早已日新月异，测量仪器也实现了高度智能化，但那段三线建设岁月中凝结的创新精神、务实作风与协作意识，依然具有重要的现实意义。正是那些在山沟里坚守与探索的日夜，不仅为国家的三线建设贡献了微薄之力，也为我们这一代人积累了宝贵的实践经验，更激励着后辈科技工作者在创新之路上不断前行。