刘慎权是我国CAD研究事业的先行者，因为他对中国计算机图形学的研究与应用作出的杰出贡献，获得CCF“中国计算机事业60年杰出贡献特别奖”。CCF“记录计算机历史”工作组对他进行了采访，了解他早期从事CAD研究的经历。 我国计算机辅助设计(Computer-Aided Design，CAD)与图形学的发展始于20世纪70年代初。1969年，中科院计算所的计算机研制工作在经历动乱停顿了几年之后，开始酝酿研制新的计算机。当时，国外已开始使用计算机辅助设计技术研制第三代计算机，过去手工进行设计生产的方法已不能满足需要。于是计算所提出了使用计算机进行插件板的自动布线和自动测试课题。1970年，计算所在三室（计算数学研究室）成立了自动布线小组。1971年，计算所将三室里与计算机研制有密切关系的课题，包括大型机方案论证、自动布线、自动测试等课题的人员集中一起，组成整机研究组（1977年后成立CAD研究室）。除计算所插件板自动布线的计算机辅助设计外，江南造船厂的船舶计算机辅助几何设计，以及603所的歼轰7（飞豹）的计算机辅助设计也于同一时期展开，拉开了我国CAD技术研究的序幕。 当时负责领导计算所整机研究组的就是刘慎权。他是我国最早一批从事计算数学和计算机应用技术研究的学者，开辟了当时在我国还是空白的CAD研究方向。2019年5月，CCF“记录计算机历史”工作组在北京刘慎权先生的寓所访问了他，了解他早期从事CAD研究的经历。
刘慎权, 计算机辅助设计(CAD)与计算机图形学技术专家。1930年生于广东省南海县。1949年10月，考入中国人民解放军第二野战军军政大学四分校学习，经过三千里行军到达昆明，曾任昆明第五步兵学校训练部政治教员。1952年全国进行院系调整时，他被调到四川大学干部补习班学习，同年9月被分到四川大学数学系学习。1956年毕业后，先被分配到中国科学院现代物理研究所，后调到中国科学院计算技术研究所任研究实习员。1958年底，刘慎权被选派到莫斯科苏联科学院计算中心读研究生，师从苏联科学院院士多罗德尼钦(А.А. Дородницын)。曾在苏联最早期的电子管计算机БЭСМ上工作，研究层流附面层计算。1962年6月获得物理数学副博士学位。1962年9月回到中科院计算所，从事数值计算方面的研究。
刘慎权是我国最早一批从事计算数学和计算机应用技术研究的学者。早期从事流体力学、爆炸波、核反应堆的科学计算工作，1971年后，开辟当时在我国还是空白的CAD研究方向，使CAD在我国大型计算机研制中得到成功应用。80年代后开展计算机图形学、科学计算可视化等研究，承担了多项国家科研项目。他的研究成果曾获多项国家级奖项，为促进CAD与图形学在中国的发展做出贡献。
1956年，为实施国家“十二年科技发展远景规划”中的计算技术筹建计划，一批科学家和年轻人汇聚北京，其中就有刘慎权。2016年，因为他为计算机图形学的研究与应用作出的杰出贡献，获得CCF“中国计算机事业60年杰出贡献特别奖”。
刘老身体矫健，耳聪目明——他说应当是得益于早年参军，从广东千里行军到昆明的锻炼。他善于思考、勤于自学，多次创业，为CAD和图形学在中国的发展踏出了一条路。
1. 科研生涯的开端
1956年从四川大学数学系毕业后，刘慎权被分配到中科院现代物理所。不到两个月，他听说中科院计算所筹备委员会主任华罗庚正要开办计算机和计算数学训练班，就主动申请调到计算所，并成为其第一批成员。
当时国内还没有计算机专业，根据1956年国家科学规划要建立计算机专业和计算数学专业，按照先集中后分散的原则，计算所和北大、清华合办了第一期计算机训练班和计算数学训练班。刘慎权同来自国内不同高校的数学专业毕业生被安排到计算数学训练班学习。
在计算数学训练班上，刘慎权听到了北大胡祖炽教授讲计算数学、数字分析，清华孙念增教授讲程序设计，北大张世龙教授讲电路，在苏联编过程序的徐献瑜和苏联专家施梅格列夫斯基讲БЭСМ计算机指令编写程序。随后计算所成立了计算数学研究室（三室），由北大徐献瑜教授兼任主任，张克明任副主任，冯康由数学所转到计算所参加指导。刘慎权成为一名研究实习员。那时国内还没有计算机，科学计算也只能是纸上谈兵，大家都盼着所里的计算机能早日研发出来，尽快开展计算。后来研究室将这些年轻的研究人员分为从事实用问题计算和程序设计两部分，刘慎权选择了实用问题计算，参加了气象预报课题，开始从事偏微分方程的数值求解。沉浸在“向科学进军”的兴奋氛围中的刘慎权不曾预见，他终生从事计算数学和计算机应用技术的研究生涯就从此开始了。
1956年在中科院计算所（当时所址在西苑大旅社）门前照
计算所成立初期，与数学所、电子所和自动化所同在西苑大旅社（位于中关村的所址还未建成）。在1952年川大干部补习班时就入党的刘慎权还担任所党支部委员，政治活动和会议繁多。他只有抓住空余时间钻研自己的业务，并每天晨读俄文。1958年刘慎权通过训练班的课程考试被选拔赴苏留学。赴苏前，他和川大同学廖品熙举行了简单的婚礼，还请假第一次回广州探望父母。他母亲说：“（从1949年参军）你离家九年，回家住九天，一年才在家一天。”
1958年12月，刘慎权同其他留苏学生数十人，乘火车经哈尔滨、满洲里进入苏联，经过贝加尔湖、伊尔库茨克、新西伯利亚，整整一个星期才到达莫斯科。计算所共派出四人，唐裕亮被派到苏联科学院精密机械与计算技术研究所学硬件；其余三人被派到苏联科学院计算中心：许孔时跟随叶尔索夫学习程序设计，刘慎权和王汝权分别跟随计算中心主任多罗德尼钦和空气动力学者施梅格列夫斯基（曾在中国讲授程序设计半年）学习计算数学。第一次见到两位导师时，计算中心的一位学术秘书拿了一枚硬币向空中一抛，便决定了王汝权的导师是施梅格列夫斯基，刘慎权的导师是多罗德尼钦。
当时导师给刘慎权选的题目是附面层数值计算。苏联科学院计算中心有一台БЭСМ计算机，是第一代电子管计算机，每秒运算1万次。那时程序设计语言还没有出现，没有任何软件，各种计算机程序都要使用机器语言自己编写。输入是穿孔卡片，输出是打印在纸上的八位数。上机时间很宝贵，每周只能登记一两次，每次40分钟，而且经常被安排在半夜。有一张刘慎权在莫斯科上机的照片，他坐在满是按钮和灯排的控制台上，面对着一只闹钟和编程手稿，操纵着按键。就这样，他和其他研究生都养成了晚上工作的习惯，时间充裕，效率也高。有一次写论文，他不知疲倦地工作了一整夜，最后发现东方天色已发白，而论文也已基本完成，喜悦之情，无以复加。1962年6月他完成了研究生毕业论文 “当有吸除或引射时层流附面层的计算”，通过了答辩，取得了副博士学位。同时他又将研究成果写成另外两篇论文，1962年10月在苏联杂志《计算数学与物理》上发表。
在苏联最早期的电子计算机BЭCM上工作（1961年）
2. 科学计算为国防服务
1962年7月回国后，刘慎权被提升为助理研究员，还是在中科院计算所三室。他带领一个研究组，承担国防科研的计算任务。研究组先后完成了七机部航天项目的扰流计算问题，与力学所11室合作求解氦气引射并考虑离解的层流附面层计算、钝头体驻点非平衡离散空气附面层计算、绝热物体尾裙层流分离计算，以及二机部的原子弹爆炸波计算、核反应堆计算等项目。
1965年，计算所119机研制成功，刘慎权又从104机转到119机算题。他在实际计算中总结出“在电子计算机上解常微分方程边值问题的打靶法”，写了一篇文章发表在1966年第3期《应用数学与计算数学》上。这是该杂志文革前的最后一期刊物。
后来他还在119机、109乙机、109丙机、013机、111机进行计算，有时也会因计算所的机时不够用，到七机部一院去上机。汇编语言他也用过很多，包括仲萃豪做的编译系统，董韫美、仲萃豪写的BCY语言，用这些汇编语言编写程序，求解问题。
刘慎权习惯于亲自动手，面对问题先查资料，还经常去科学院图书馆看专题报告。当时能看到美国有这方面的报告，但拿不到程序。刘慎权看看资料就跟着编，复杂的题目也被他破解，得到了很高评价，有的题目还得到了奖励。
3. 投身计算机辅助设计领域
从1969年起，计算所的计算机研制工作在停顿了几年之后，开始酝酿研制新的计算机。当时在国际上，电子计算机已进入以集成电路技术为标志的第三代。以前的手工生产组装已不适应大型机研制的要求，国外已开始使用计算机辅助设计技术研制第三代计算机。
1970年，中科院计算所为了配合大型机研制，提出了利用计算机进行插件板布线和自动测试的课题，用自动化来代替人工：一个是自动测试，一个是自动布线。所里领导找刘慎权谈话，要他转到这个方向来。他觉得既然是任务需要，那就克服困难，迎难而上，听从了所里的安排。
1971年，自动布线小组在七机部五院的一台英国计算机ICL1905上建立了一套自动布线程序。此程序本来是为研制一台大型机1025使用，因任务夭折而没有得到实际应用，但为自动布线研究探索了一些经验。随后，计算所将三室内与计算机研制有密切关系的大型机方案论证、自动布线、自动测试等课题的人员集中在一起，组成整机研究组。当时计算所实行军事编制，三室是一个连，所以这个组又称为“计算机排”，由刘慎权负责领导。
1973年，整机研究组对研究方向进行了一次讨论。大家虽然在计算机上工作过多年，但对计算机研制和辅助设计并不了解。为了了解国外数字系统自动化设计方面的进展，刘慎权组织了讨论班，先找参考资料、书籍，把不同的项目内容分派给每个人做研究，然后在小组作报告，每周都有讨论。经过一段学习和讨论，确定了以数字计算机的计算机辅助设计为研究领域，明确了主要研究方向是：系统模拟、逻辑综合、逻辑模拟、逻辑划分、布局&布线、插件板故障自动测试、计算机自动电路分析等。几位同志还翻译了《CAD数字设计自动化》和布鲁尔编的《数字计算机设计自动化的理论和方法》等书，后来由科学出版社出版。
在此期间，小组的科研工作进行得异常艰苦。由于自动布线要求较大内存，而能使用的109丙机和015机，虽是当时先进的国产机，但他们除了一些输入输出管理程序外，几乎没有什么系统软件，内存也不多，外设落后，只能使用机器指令编写程序，输出只有每行80字符窄行打印机，打印布线图要用四五幅纸才能拼成一整幅图。
那时的机器比现在的差远了，读纸带的速度倒是挺快的，满满的一盘纸带几分钟就输进去了。如果程序没有错误，启动之后开始运算，就能在打印机上输出结果。可一出问题就糟了，所以输入纸带时都提心吊胆，怕输到一半出错又要重来；有时半天读不进去要查错修改。纸带和人手一只的补孔器，现在已成为历史文物。
1973年，013机上马，翌年插件自动测试计算机、印制板自动打孔机和印刷板照像计算机投入运行，为CAD打造了良好的技术支撑条件。
1976年，计算所下达了研制每秒运算千万次的大型计算机757机和KJ8920机的任务。刘慎权带领小组着手建立自动布线系统。此时，计算所正好研制出每秒运算200万次的013机。于是他和郭玉钗在013机上建立多层印刷板自动布线系统，顾元负责布局和757机的底板布线，其他同事负责相应的程序编制工作。他在文献里找到一个“迷路”方法，按此编程实现，导线的位置和走向大部分都可以由程序自动决定。具体操作起来还有些周折和多次反复：“到底这个线段的长度对不对？线段走向不对？这个方法灵不灵？逻辑模拟有没有问题？不行再改进。程序有没有错误？如果程序都写错了，走向错了，最后打出来的结果就要返工。”有些人做程序，有些人做版图，硬件人员负责查对。
最终，他们用此系统完成了757机主机和外围机500多种插件板的自动布线，底板自动布线完成了136块，平均布通率均在99%以上。经过大家的齐心努力，在大型机757的研制中，系统模拟、逻辑模拟、插件自动布线和自动测试、底板布线、电路分析等大部分设计自动化研究成果均取得了实际应用。其中插件自动测试和电路分析两项获1978年中科院重大科技成果奖；印制电路板自动布线系统取得了1979年中科院科技成果一等奖。
1977年，计算所三室的冯康、黄鸿慈等人调去中科院计算中心，留下从事设计自动化的人，包括郭玉钗、顾元、刘国珩、张尤腊、仲萃豪、魏道政等，成立了CAD研究室，刘慎权任室主任，魏道政和林宗楷任副主任。在这一年，国家恢复了职称评定，刘慎权被提升为副研究员；也是在这一年，我国恢复了高考和研究生制度，计算所开始招收第一批研究生，刘慎权开始带研究生。
刘慎权带领着三室承担了大型计算机研制中系统模拟、逻辑模拟、逻辑划分、布局、布线，插件板测试、电路分析等多项任务，在计算机和外部设备工具落后的环境下，一开始在109丙机、111机上做布线测试，但在全体同僚的努力下，克服了种种困难，提出了新的算法，建立了相应的应用软件，在计算所研制013、757和KJ8920等大型计算机研制中进行了成功的应用。CAD各项技术在大型计算机研制中成功应用，在我国还属首次。这时，中科院恢复了成果鉴定和奖励制度。在1978至1980年，CAD研究室就获得中科院重大科技成果奖两项，中科院科技成果一等奖一项、二等奖一项、三等奖三项。
4. 创立CAD开放实验室
1980年，刘慎权提升为研究员，开始带研究生。1984年，他成为计算所仅有的四位博士研究生导师之一（另外三位是夏培肃、高庆狮和魏道政）。
改革开放以后，计算所也开始与外国进行学术交流，向欧美派遣留学生。新的问题就出来了：研究生向往的首先是出国，其次是办公司，因为科研人员的工资太低。这使刘慎权感到研究队伍的巩固和发展面临很大的挑战。1986年，刘慎权与魏道政、林宗楷一同向中科院副院长严东生递交了创办CAD开放实验室的申请。1987年8月13日，中科院正式下达文件，批准我国最早的计算机辅助设计开放实验室成立。第一届室主任是林宗楷，魏道政为学术委员会主任。
“搞开放实验室时，建了好多工作站。那时候干劲十足，雄心勃勃，集成电路的CAD什么都想做，买了外国的软件，研制了GKS（Graphical Kernel System，即图形核心系统）。”刘慎权回忆道。1991年，他带领开放实验室计算机图形学研究组，在国内率先开展科学计算可视化研究，获得了国家基金委重点项目，国家七五攻关项目、自然科学基金项目和863国家高科技研究项目的资助。完成了中科院院长基金项目“科学计算可视化的方法及其应用研究”，国家自然科学基金重点项目“科学计算可视化的理论与方法研究”的子课题“流场显示及其交互式可视化环境”，和自然科学基金项目“计算机动画中运动控制方法的研究”。其中“科学计算可视化的方法及其应用研究”，获得了1997年中国科学院科技进步二等奖和1998年国家科技进步三等奖。
CAD开放实验室成果汇报会
刘慎权从1978年开始带硕士研究生，1986年开始带博士研究生，到退休时，共指导了19名硕士生和36名博士生，以及3名博士后。1986至1994年连续九年，他还在中国科技大学研究生院讲授计算机图形学课程。他带的研究生，大部分都很优秀，一起完成了许多项目，如杨瑞元、刘永春、李华、熊一华、赵靓海、白似雪、唐卫清、文四立、王建翔、顾宁、马华东、李斌、梁训东、徐迎庆、孟祥旭、何涛、刘晓平、苏成、任继成等。
5. 创办《计算机辅助设计与图形学学报》
1989年，刘慎权提出创办《计算机辅助设计与图形学学报》。他写信给时任国家科委主任宋健申请批准该刊为核心刊物，还亲自去上级主管单位国家科委情报所，汇报创刊的准备工作。《计算机辅助设计与图形学学报》于1989年创刊。1991年国家科委批准，正式向国内外公开发行。为提高国际影响力，刘慎权在当上主编后，出面给EI（The Engineering Index，工程索引）写信，介绍这个刊物。《计算机辅助设计与图形学学报》80年代进了EI, 到90年代已经比较有影响力了。林宗楷把刊物放到开放实验室底下来办，每年拨款3万元，解决了办刊资金。
刊物如何出版？他们是搞计算机的，怎么能用铅字印刷，录入的稿子都是手写的，画图还得找人。刘慎权专门跑到王选那里看排版系统，学习如何排版，并且找到老三室岳凤菊等几位穿孔员，请她们帮助录入手写稿。他亲自去邮局跑发行，慢慢地在全国公开发行了。这些必不可少的繁琐工作，很耗精力，刘慎权一个一个攻克，杂志终于从幼芽茁壮成长起来。
那时一度集中精力搞刊物，每一期审阅稿件都是一大包手写稿寄来，后来刊登了一些综合性的文章，逐个学科地进行介绍，包括CAD和图形学；也会出版会议专刊，比如计算机辅助设计与图形学会议，每年中文的、外文的年会交替召开，提前组稿出版会议专刊，开会的时候杂志就发下去了。这是刘慎权最后一项专业工作，他于2001年退休，这个主编当到2004年。
刘慎权说，因为从小养成习惯，有好多课程要靠自己钻研，自己查找资料，自学很重要，（在那个年代）你不自学根本就掌握不了（知识）。在苏联的三年学习对他很有帮助，一个是培养怎么做科研工作，一个是动手上机，回国后就能独立工作。当然，撰写论文，把自己的学习与思考结论印刷成文字保存、传递，也是他的一个重要收获。
6. CAD事业蓬勃发展
1978年10月，全国首届数字系统计算机辅助设计(CAD)学术会议在桂林阳朔召开，这是CCF在文革后恢复活动的第一个学术会议，也是计算机辅助设计与图形学学术年会的开端。当时的CCF主任委员王正，秘书长陈树楷、706老所长张梓昌、十五所副所长徐非，还有刘慎权等，有67个单位的140位专家、学者出席。从1978年开始CAD学术年会定期举办，1989年还举办了CAD&CG国际学术会议。自此，两个会议交替召开，对全国的CAD领域产生了巨大的推动作用。
1980年前后，十几所大学开设了相应的CAD课程，国家也设立了开放实验室和工程中心等，恢复活动后的CCF积极促进了学科发展与学术交流，在技术积累和人才培养上推动了CAD的发展。
1992年，经国务院批准，国家科委等18个部委联合协同开展“CAD应用工程”。20世纪末，CAD应用遍及全国，有500多个国家级示范企业和300个重点应用单位，带动了近10万家企业开展CAD应用，其中包括九成大中机械行业骨干企业，八成的设计工作。以2000年为节点的十年间，计算机/现代集成制造系统(CIMS)工程和制造业信息化工程全方位地开展，自主版权的国产CAD软件系统在核心和关键技术领域取得突破，研究人员和工程人员迅速成长，CCF的计算机辅助设计与图形学专委和专业刊物都功不可没，更是因为有包括刘慎权先生在内的一批领路人的辛勤开拓。
徐祖哲
中国计算机史研究学者，“CCF记录计算机历史”顾问。曾参与通信工程与多项计算机应用，获部省市一、二、三等奖等奖项，著有《溯源中国计算机》一书。
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