摘要
本文简要论述了20世纪50年代中期中国计算机事业起步以来的发展与学科建设。系统介绍了中国从早期的基于电子管第一代计算机、基于晶体管的第二代计算机、基于中小规模集成电路的第三代计算机，到基于微处理器的第四代计算机发展过程。中国自主研发的计算机为国防和科研事业做出了重要贡献，并且推动了计算机产业的发展。目前中国计算机在很多方向的研究上达到了世界前沿，部分计算机水平已达到国际领先。与此同时，中国计算机事业的发展呈现出多元化的趋势，与国外发达国家同步的形成了一系列新的学科，这些学科也获得了快速的发展，很多领域在技术研发或产业化上，达到甚至超越了同期国外水平。本文重点介绍了计算机网络、计算机安全、数据库、人工智能、中文信息处理、图形图像处理、虚拟现实和人机交互等学科的发展。
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中国在计算机领域的研究向多元化发展
随着中国在计算机领域研究的不断深入，计算机在各个行业的应用也不断扩大和深入，计算机与其他学科的交叉越来越明显。中国不断在计算机网络、计算机安全、数据库、人工智能、中文信息处理、图形图像处理、虚拟现实和人机交互等诸多领域取得进展。
1）计算机网络
计算机的发展，使人们逐渐认识到利用计算机进行信息交互和协同工作的重要性，由此诞生了计算机网络。计算机网络最早于20世纪60年代诞生于美国，在计算机网络基础上逐渐衍生出来的互联网极大改变了人们的工作和生活方式，也对国家的安全带来深远的影响。
1993年7月2日，由当时的中国机械电子部牵头，在全国组织实施了涉及国民经济信息化的金桥（国家公用数据信息通信网工程）、金卡（银行信用卡支付系统工程）、金关（国家对外贸易经济信息网工程）等“三金工程”。1994年7月初，由清华大学等6 所高校建设的“中国教育和科研计算机网（CERNET）”试验网开通，该网络采用IP/X.25技术，连接北京、上海、广州、南京、西安等5个城市，并通过NCFC的国际出口与Internet互联，成为国内最早运行TCP/IP 协议的计算机互联网络。1996 年11 月，CERNET 开通到美国的2M国际线路。同月开通了中德学术网络互联线路CERNET－DFN，建立了中国大陆到欧洲的Internet连接。
20世纪90年代末到21世纪初，由于经济、技术等方面原因，很多国家开始聚焦下一代互联网的建设。中国也较早认识到下一代互联网建设将带来的重大意义，积极开展探索研究，使得中国在这一领域的研究与应用已与国际水平并驾齐驱，一些方面甚至领先于同期国外水平。
1999 年，中国加快了用于学术或试验目的的网络建设与互联的进程，建成了中国第一个基于密集波分多路复用DWDM光传输技术的下一代高速互联研究试验网络（NSFCNET），在国内建成了IPv6 试验网络，并与国际IPv6试验网成功连接。2000年9月，清华大学建成中国下一代互联网交换中心DRAGONTAP。通过DRAGONTAP，CERNET、CSTNET、NSFCNET用10 Mb/s线路连接位于美国芝加哥的下一代互联网交换中心STARTAP，用10 Mb/s线路连接位于日本东京的亚太地区高速网APAN交换中心，从而与国际下一代互联网络Abilene、vBNS、CA*net3等学术性网实现互联。
2003 年，国务院批准关于IPv6 的中国国家战略项目“中国下一代互联网示范项目CNGI”（China Next Generation Internet），由国家发展和改革委员会、中国工程院、信息产业部、教育部、科学技术部、中国科学院、国务院信息化工作办公室、国家自然科学基金委员会等8部门联合启动。以此项目的启动为标志，中国的IPv6 进入了实质性发展阶段。2004年12月25日，CERNET2主干网正式开通，成为中国最早的IPv6主干网，也是世界上规模最大的纯IPv6网。2008 年，国家发改委启动了下一代互联网业务试商用及设备产业化工程，由教育部主管，中国教育和科研计算机网CERNET网络中心协调，清华大学、北京大学等100所学校共同实施。该工程在国内最终建成了100个实现IPv6 普遍覆盖的校园网，同时升级了CNGI示范网络核心网CNGI-CERNET2/6IX的接入能力和互联能力，实现了中美下一代互联网10G高速互联。
计算机网络涉及到一系列核心技术，包括网络协议、路由技术、网络硬件设备等。随着在计算机网络上的发展，中国在核心技术和核心设备上快速经历了跟随、参与过程之后，实现一系列核心技术上的突破。
2004 年5 月，IPv6 核心路由器BE12016由清华大学和清华紫光比威公司共同研制成功，并通过信息产业部入网测试。2006 年，国防科技大学研制成功银河玉衡YH9200IPV6 路由器。2个路由器均实现了交换能力超过每秒千亿位的性能。
纵观中国在计算机网络方面的发展，虽然起步较晚，但经过近30年的发展，中国的网络建设已经取得了令全球瞩目的巨大成就。在网络硬件设备制造方面，华为、中兴等企业已经成为国际上非常重要的主流网络和电信设备制造商。
进入21世纪后，蓬勃发展的互联网热潮带来了分布、并行、共享、协作等应用特点。对此，中国提出了建设国家高性能计算环境（简称计算网格）这一指导思路，改变了过去单纯研制单台计算机的思路，这意味着要用所研制的机器建立高性能计算环境，更好地支持高性能计算的应用。
作为网格计算这一模式在互联网大环境下的延伸，近年来云计算这一新兴应用模式正方兴未艾。云计算的理念和模式满足了当下信息产业服务提供者和服务使用者的主要需求，发展迅猛。在政府政策支持下，云计算技术对中国信息与通信产业的发展起到了积极的推动作用。
中国计算机网络获得快速发展，截至2015年6月，中国互联网络信息中心（CNNIC）统计数据显示，中国网民规模达6.68 亿，其中中国手机网民规模达5.94 亿，互联网普及率为48.8%，中国域名总数为2231万个，中国网站总数为357万个。以上数据表明了中国互联网规模的飞速膨胀，与此同时，相应的网络应用也如雨后春笋般不断涌现。
2）计算机安全
计算机安全始终与计算机的发展息息相关，涉及密码学、系统安全、网络安全等主题。而在不同的时代，由于被保护对象的侧重点不同，所以计算机安全的内涵存在一些差异，经历了通信安全、计算机安全、信息安全和信息保障4个发展阶段。
计算机安全在国内的发展大致可以分为3个阶段：第一阶段，1999年之前；第二阶段，1999—2013年。第二个阶段的标志性事件是1999 年12 月23日，国务院办公厅发出“关于成立国家信息化工作领导小组的通知”（国办发〔1999〕103号）。该小组的第一项任务即为组织协调国家计算机网络与信息安全管理方面的重大问题。该小组的成立标志着计算机安全问题已经上升到国家层面。第三阶段，2014 年及之后。这个阶段的标志性事件是在2014年2月27日，中央网络安全和信息化领导小组成立，由国家主席担任组长。该小组的成立标志着计算机安全问题已经上升到国家战略层面。
杀毒软件曾经是早期国内计算机安全产业的核心业务。杀毒软件公司的发展包括了大量的技术升级和管理不规范事件，这进一步推动了中国计算机安全管理制度的完善。1989年7月，公安部计算机管理监察局监察处病毒研究小组推出了中国的早期杀毒软件KILL，可以检测和清除当时在国内出现的6种病毒。随后，KILL软件在很长一段时间内一直由公安部免费发放。自20世纪90年代以来，中国个人电脑用户快速增长，其中杀毒软件的品质及市场占有率更是成为信息安全领域各公司的必争之地，先后出现一些杀毒软件公司，如江民杀毒、瑞星杀毒、金山毒霸、奇虎软件（360）等。然而，随着当前计算机的主要安全威胁逐渐从计算机病毒转为全方位多角度的高级持续威胁（APT），这些杀毒软件公司也逐步从单纯的杀毒软件转向更为全面的信息安全防护系统。此外，针对网络信息安全设备的研制也出现了启明星辰等一系列网络安全设备企业。
3）数据库
数据库技术是计算机软件的重要组成部分，技术起源于20世纪60年代中期，随着信息技术和市场的发展，特别是20世纪90年代以后，数据管理不再仅仅是存储和管理数据，而转变成用户所需要的各种数据管理的方式。数据库技术的发展与计算机系统软件及计算机的应用范围有着密切的联系，国际上数据库技术的发展经历了4个阶段：人工管理阶段、文件系统阶段、数据库阶段和高级数据库技术阶段，中国也基本遵循同样的模式发展。数据库有很多种类型，从最简单的数据表格形式到能够进行海量数据存储和处理的大型数据库系统，这些都在各个领域获得了广泛的应用。
中国的数据库技术（主要是中文数据库技术）起步于20世纪70年代中后期。1975 年，当时的国家计划委员会和国家统计局的计算中心，开始建设全国通缉数据处理系统，并于1976年夏，在国产DJS21机（121机）上实现数据库管理系统SKGX，其后在DJS100系列上进行SKGX产品化。
1980 年，石油工业部实现了用电传数据终端与美国Dialog系统联机，中国建筑技术发展中心等9个单位在香港通过大东电报局进行国际联机检索试验。1983年起，在北京、上海、沈阳等地设立了国际联机检索终端，开始向用户提供检索国外数据库的服务。
20世纪80年代前期，国家计划委员会和国家统计局的计算中心利用人口普查和工业普查的数据，建立了宏观人口库、微观人口库、工业库、农业库等有关的统计数据库，采用了“先建库后出表”的总体方案，并在计委系统内普及推广微机数据库。
1987 年国家信息中心成立，该中心设置了数据库部，把数据库建设作为信息系统建设的核心技术，并通过调查，拟定了建设134个数据库的计划，其中7个重要的数据库（如国家固定资产投资项目数据库等）建设项目，被列入国家“七五”重点科技攻关项目。
20 世纪80 年代后期至90 年代初期，关系数据库管理系统得到推广应用，数据库与网络通讯、人工智能、程序设计语言等相关领域的结合有所发展，全文本性、分布式、多媒体数据库等各种原型系统的设计与实现也有较大发展，一批中小型数据库面向社会提供服务取得了较好的经济和社会效益。
随着数据库技术在行业中的应用不断深入，数据库技术逐渐向产业化发展，数据库技术更着眼于国民经济，面向市场，注重实用。目前，国产数据库软件（如达梦数据库、东软OpenBASE、神舟OSCAR、人大金仓KingbaseES、国信贝斯iBASE、南大GBase 等）已经在政府、军队、电信、电力、金融、教育、医疗等多个领域得到成功应用。
随着计算机技术在各个行业中不断应用，数据库技术还被应用到许多特定的领域，出现了数据仓库、工程数据库、统计数据库、空间数据库、科学数据库等多种数据库，使数据库领域的应用范围不断扩大。这些数据库系统都明显带有某一领域应用需求的特征，它们在一定意义上突破了传统数据库系统的局限性，提供丰富又灵活的造模能力，扩充系统功能，从而能针对不同应用领域的特点，利用通用的关系模块比较容易地构造出多种多样的特种数据库。
4）人工智能
人工智能是一种采用计算机来研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论和方法的新学科。中国人工智能研究开始于20世纪70年代，在人工智能方面的研究涉及面较广，尤其在自动推理、知识工程、启发式搜索、人工智能逻辑、神经网络、不确定性处理、机器学习、多智能体系统等方面均取得了突出成果。
20世纪70年代后期，国内学者在自动推理方面取得了重要进展。中科院数学所吴文俊发表了关于初等平面几何定理机械证明的文章，在国际上被称为“吴方法”，是自动推理领域一项里程碑工作。
20世纪70、80年代，国内学者在知识工程、启发式搜索方面取得了重要进展。在知识工程方面，中科院数学所陆汝钤等在非规范知识处理领域进行了探索，把只能描述静态控制结构的代数语义，推广到能描述动态控制结构，使代数语义具备描述完整程序控制结构的能力。由陆汝钤主持研制的知识工程语言TUILI 和大型专家系统开发环境“天马”，应用于国防和经济的20多个领域。在启发式搜索方面，清华大学张钹和安徽大学张铃的“逐次SA搜索及其计算的复杂性”成为启发式搜索理论研究的重要进展。此后他们提出的人工智能问题分层求解理论，其商空间方法成为粒计算的三大主要方法之一。
20世纪80和90年代，国内计算机学者在人工智能逻辑、神经网络、模式识别、不确定性处理、符号归纳等方面取得了重要进展。在人工智能逻辑方面，北京航空学院（现为北京航空航天大学）李未提出了开放逻辑理论，建立了形式系统序列的极限理论等。在神经网络方面，北京大学何新贵提出了一种加权神经元网络和过程神经元网络等理论。在不确定性处理方面，李德毅提出了云模型、云变换、云推理、云控制等方法用于不确定性认知和云计算。在符号归纳方面，哈尔滨工业大学洪家荣研究了通用知识自动获取系统AQ15，中科院自动化研究所王珏较早开展了粗糙集的熵理论和约简算法研究。
20世纪80年代至90年代末，国内学者还在专家系统、智能系统等方面开展了大量研究，如清华大学、中南大学等。在应用方面，中科院与吉林大学在农业方面、南京大学在刺绣方面取得了成功。
21 世纪以来，国内学者在机器学习方面取得了重要进展，如南京大学、清华大学、北京大学、中科院、浙江大学、南京航空航天大学、北京交通大学等。
5）中文信息处理
中文信息处理是指用计算机对中文的音、形、义等信息进行处理和加工。中国的中文信息处理研究是从汉字信息处理开始的。
20世纪80和90年代，中国根据汉字信息处理的需要，经过对《汉字频度表》和其他字表的统计分析，分别发布了汉字编码字符集标准GB 2313—1980（收录了6763 个汉字及常用符号）、GB 13000.1—1993（收录了20902个汉字）、GB 18030—2000（收录了27533个汉字）。GB 18030—2000标准已于2001年的1月正式强制执行，成为中国计算机系统必须遵循的基础性标准之一。2005 年，中国进一步发布了标准GB 18030—2005《信息技术中文编码字符集》，该标准以汉字为主并包含多种中国少数民族文字（如藏、蒙古、傣、彝、朝鲜、维吾尔文等）的超大型中文编码字符集，其中收入汉字7 万余个。
利用计算机进行汉字的输入和输出，是早期中文信息处理的主要研究内容，受限于早期中国还没有统一的汉字编码标准，20世纪80年代以前，计算机的汉字输入研究多针对特殊机型进行设计，如20世纪60年代中国完成的“见字识码”的设计方法，1978年5月上海推出的汉字信息处理实验样机等。
在汉字显示方面，1983 年电子部六所开发了微机汉字软件CCDOS，这是中国第一套与IBM PC-DOS兼容的汉字磁盘操作系统。此后，20世纪80年代，北京希望公司研制出了UCDOS系统，UCDOS 的直接写屏技术较好地解决了中西文兼容的问题，并使西文软件能够顺利地运行在中文环境下。在20世纪80至90年代，UCDOS成为中国使用最广的汉字系统。同时期的汉字系统还有SPDOS、UCDOS 和天汇汉字系统等。
由于早期的计算机运行速度缓慢，存储空间有限，对汉字的处理能力十分有限，汉卡的出现解决了这一问题。通过将汉字输入法、汉字字库存储于固化芯片中的汉卡可有效提高计算机的中文处理能力。1985 年，中科院计算所研制了联想汉卡，该汉卡有力地推动了个人电脑终端上的汉子显示技术，并被广泛使用。同时期研制成功的还有方正汉卡和巨人汉卡等。此外，20世纪80年代，中国还研制了一批具备完整中文信息处理能力的国产微机。
文字识别（简称OCR）和激光照排技术是又一种重要的汉字输入和输出方式。20世纪80年代，中科院自动化研究所研制成功了联机手写汉字识别系统，并在此基础上于1998年成立了汉王公司，推出了汉王系列手写汉字识别产品。同期，清华大学也研制成功了印刷文本识别系统产品，该产品后来衍生为一系列多体印刷汉字识别系统。
在出版技术上，到20世纪70年代，中国仍然停留在“以火熔铅，以铅铸字，以铅字排版，以版印刷”的出版技术上，出版能力低，而西方国家同期已经采用了电子照排技术。1981 年，北京大学王选主持研制成功了中国第一台计算机汉字激光照排系统原理性样机华光Ｉ型，该系统在激光输出精度和软件的某些功能方面，达到了国际先进水平。1985—1993 年，继续研制成功华光II型和方正93系统共5代产品，以及方正彩色出版系统。方正系列的研制成功，开启了中国印刷行业的新时代，同时也使中国在汉字印刷领域长期保持领先地位。
在汉字处理的基础上，继续对汉字内容进行理解和处理则形成了自然语言处理技术。20世纪80和90年代，随着中国在中文自动分词方面取得进展，国内的学者对中文分类自动机器翻译技术等领域的研究也取得许多积极的进展，并研制了一系列较为实用的系统，如KY-1 英汉机器翻译系统（1985年）、智能型英汉机器翻译系统IMT/EC—863（1992年）。此后，中科院计算所、清华大学、东北大学、中科院自动化研究所、哈尔滨工业大学、南京大学、厦门大学等单位分别推出了不同类型的机器翻译系统。近年来，这些系统已在国家多个特定领域获得实际应用。此外，由百度等互联网公司推出的机器翻译系统性能上已经达到国际同期先进水平，并产生了大规模的应用。此外，中国学者在自动标引技术、自动文摘技术、信息检索等方面也都取得了很好的成果。2000年1月由李彦宏等人创立的百度公司，已成为全球最大的中文搜索引擎。
近年来，中文信息处理逐步扩展到信息抽取、问答系统、社交网络和舆情分析等若干领域，众多大学、研究所和互联网企业（包括百度、腾讯、阿里巴巴等）在相关技术研究和应用系统开发方面都各有建树。
中文信息处理中的一个重要分支中文语音处理技术也获得重要进展，语音技术包含2个主要方向：语音识别与语音合成。进入20世纪90年代，中国在语音合成和识别上均获得了许多重要进展，并开始了语音技术的应用和产业化尝试。进入21世纪，中国在语音技术的研究逐渐走到国际前列，语音识别与合成系统均达到了国际同期最好的性能，并形成了国际上最大的语音技术市场，在国民经济中发挥了重要作用。
6）图形图像处理、虚拟现实与人机交互
进入20世纪80年代，高度真实感图形技术成为国际计算机图形学研究的热点，浙江大学、清华大学、中科院软件研究所、北京航空航天大学等多家高校和研究所在这方面取得了许多积极进展，在他们的成果中，以相对逼真的画面、丰富的色彩、完善的光照效果，使计算机生成的图形达到与照片类似的精美程度，并在图像分析与处理、动画、游戏、虚拟现实等一系列领域获得很好的应用。
与此同时，计算机视觉研究也逐渐受到国内重视，从20世纪90年代后期开始，随着计算机视觉框架体系的逐步完善，针对视觉计算的基础理论研究和各种系统应用研究不断发展，大量计算机视觉的应用产品开始出现，中科院计算研究所、中科院自动化研究所、清华大学、北京大学等国内科研机构分别研制了文字识别系统、人脸识别系统、指纹识别系统、虹膜识别系统、多模生物特征识别系统等。这些系统在国际评测中获得很好的成绩，并广泛应用于公安、民用考勤等各个领域，形成了一系列重要产业。进入21世纪，计算机视觉在视频内容理解上也获得长足进步，国内科研单位通过多特征融合和上下文信息结合来检测并处理视频内容，实现了大规模视频中目标定位、目标检测和跟踪、基于目标识别和异常行为、敏感内容分析和检测、基于内容的视频检索等一系列技术，并进行了市场应用。
虚拟现实技术是计算机图形、人机交互、传感、仿真技术的综合，它通过计算机和各种传感设备构建具有视觉、听觉、触觉、可交互的三维虚拟环境。20世纪90年代中期开始，中国在沉浸式虚拟现实研究中获得一系列积极进展，如：1998年，浙江大学建立了沉浸式四屏幕虚拟环境CAVE。与此同时也开始了分布式虚拟现实的研究。北京航空航天大学联合了国防科技大学、装甲兵工程学院、中科院计算所、中科院软件研究所等单位，于2000年构建了支持远程异地分布交互仿真的虚拟现实系统DVENET，以及相应的分布式虚拟现实系统开发与应用支撑环境，随后持续开展了国产自主化工具的研制，先后开发了符合IEEE 1516 标准并支持大规模对象的BH_RTI 和三维图形平台BH_GRAPH 2 个虚拟现实开发软件，其中BH_GRAPH在奥运会开幕式节目创意仿真、60周年国庆阅兵、军事指挥模拟训练等重要活动和工程中得到应用。
20世纪90年代中后期，中国同样开始了增强虚拟现实技术的研究。北京理工大学、北京大学、清华大学等单位先后开发了增强现实定点观察系统、轻型光学透视式头盔显示器、基于多投影机和旋转屏幕的真三维显示系统、移动增强现实浏览器、增强现实数字娱乐系统等，并在军事、医疗、教育、文化、娱乐、展览等领域得到成功应用。
人机交互技术是人和计算机进行交互的重要桥梁，对计算机的深入人们生活并进入各个行业起着非常重要的作用。国际上，人机交互研究经历了批处理界面、命令行界面、图形用户界面3个主要的阶段。中国在人机交互领域开展研究工作基本是从20世纪80年代初随着图形用户界面的出现开始，其中，1988年，中科院软件研究所研制了用户接口管理系统Micro-UIDT，为用户界面的设计者提供交互式设计环境，并提供一种非过程、图示语言的交互设计方法，在很多场合中得到应用。
随着人机交互研究的深入，多通道（或称多模态）融合的人机交互方法逐渐受到重视。进入21世纪，人机交互逐渐与认知、环境感知、穿戴式设备等更多通道和信息进行融合，在此基础上，普适计算研究开始受到中国学术界的重视，为中国人机交互研究和相关产业发展形成了良好支撑。
在中国计算机发展过程中，中国科研人员付出了大量艰辛的努力，由于篇幅有限，本文只能概况部分工作。同时，由于撰写人员的知识和能力有限，有可能会出现内容上的疏漏或错误，还请读者指正，并在wiki网站中进行修改和补充。希望经过大家努力，能更好展示中国在计算机研究上的发展历程。
1. 陶建华，中国科学院自动化研究所，研究员，研究方向为人工智能；
2. 刘瑞挺，南开大学计算机与控制工程学院；
3. 徐恪，清华大学计算机科学与技术系；
4. 韩伟力，复旦大学计算机科学技术学院；
5. 张华平，北京理工大学计算机学院；
6. 于剑，北京交通大学计算机与信息技术学院；
7. 田丰，中国科学院软件研究所；
8. 梁晓辉，北京航空航天大学计算机学院。
《科技导报》
中国科协学术会刊
