“将军院士”邬江兴：箭走弓弦，弯道超车

　　在数智上海2023峰会·上海城市数字化转型体验周开幕式上，70岁的邬江兴带来了《数字产业新潮流，内生安全网络弹性设计转型》的主旨演讲。这位有着少将军衔的中国工程院院士，笑声爽朗，表情生动，言语极富感染力。

　　邬江兴有着军人的血性和爽直，又有着科学家的严谨与务实。他在38岁时就成为“中国程控交换机之父”，55岁时提出“改变行业游戏规则”的拟态计算与拟态防御理论，每一次，都有着“走弓弦，不走弓背”的信心，最终实现我国在特定科技领域的“换道超车”。

上图：2013年11月7日，邬江兴在河南郑州解放军信息工程大学的网络攻防实验室内。

一门三将，从“数据录入员”到计算机专家

上图：邬江兴的父母邬兰亭将军和李平。

　　邬江兴出身军人世家。他的爷爷和伯伯都是红军，分别牺牲于大别山区和腊子口战斗。他的父亲邬兰亭（原名邬荣耀）是安徽金寨人，13岁参加中国工农红军，16岁入党，先后参加了鄂豫皖革命根据地的历次反“围剿”斗争和南方三年游击战争，1961年晋升为少将军衔。

　　邬兰亭和李平（原名李芳俊）结婚后，育有六名子女，都参了军。其中，长子邬援军生于1951年，后来也是少将军衔。

　　1953年初，37岁的邬兰亭从朝鲜战场归来，驻地嘉兴。当年9月，次子邬江兴出生，取名“江兴”，就是指出生在浙江嘉兴。

　　1969年，16岁的邬江兴参军来到深山处，当了一名坑道维护兵。每天钻坑道、凿炮眼、炸岩壁，抡锤打钎、挥汗如雨，装药点炮、步步惊心，清渣运石、尘土飞扬。一天下来，腰酸背疼，浑身沾满了粉尘。有人吃不了这份苦选择了调离或换岗，邬江兴却乐此不疲，还津津有味地计算凿炮眼的角度及炸药的用量。他的敬业和吃苦精神受到了上级的肯定，并且为他后来进入科研创新领域打下了良好基础。

　　1970年，17岁的邬江兴被选拔到南京军区某机要部门当纸带穿孔员（即“数据录入员”），得以接触当时最尖端的计算机。邬江兴在做好本职工作之后，挤时间学习数理化知识。

　　当时极左思潮盛行，学习就是走白专道路。他通过在上海的姐姐，悄悄写信拜豫园中学校长周风为师。“周老师寄来课本，两人每天一封信，请教问题、批改作业。我是军邮不要钱，老师每封信要8分钱，我很感激他。”怕被发现，邬江兴把代数课本放在毛选下面，但还是被检举揭发，检讨、批判，从优秀团干部、“五好战士”被“发配”到农场种菜喂猪。

　　为此，邬江兴向父亲写信诉苦：“学习技术有罪，而且罪大到了要毁掉前途，为什么？……没有为人民服务的本领，如何为人民服务？”“放牛娃”出身的邬兰亭，顶住批判“白专道路”和“单纯业务”的歪理谬论，用红蓝铅笔在公文纸上粗粗地写了几十个字给儿子回了信，大意是：没有信念是做不成任何事的，认准的事就坚决走下去，管他艰难困苦，还是黑暗光明，走下去……这是父子俩唯一的一次正式通信。

　　在父亲的鼓励下，邬江兴继续“书信学习”，近四年里，他学完初二到高三的数理知识，自学高等数学、大学物理、脉冲技术、电子技术、计算机原理等大学课程。

　　1974年，21岁的邬江兴作为总师组成员参与J103型百万次军用计算机研制，并担任内存储器调试组长。他再次感到自己的知识不够用。1975年，22岁的他入读解放军洛阳外国语学院计算机专业，边学习、边工作、边参研J103型计算机，直到1978年。

　　1980年，27岁的邬江兴申请进修，在郑州的解放军工程技术学院（如今的中国人民解放军战略支援部队信息工程大学）学计算机。“我做了五门课的助教，免学费。”他花两年学完四年正规本科课程，1982年，29岁的邬江兴本科毕业并留校。

　　在念大学期间的1981年，28岁的邬江兴还主持了峰值运算速度每秒5亿次的大型分布式高性能计算机系统DP300的研制。这是当时中国最快、最大的计算机项目。

无心插柳的“中国大容量程控交换机之父”

　　1983年，中国引进第一台程控交换机，步入程控电话时代。此后，外国公司蜂拥而至。中国市场被七个国家八种制式的机型垄断，进入中国电信史上的“七国八制”时代。一些跨国公司断言，20世纪中国人根本造不出大容量程控交换机。

　　1985年6月，邓小平宣布中国裁军百万。邬江兴主持了三年多的中国最快、最大的计算机项目DP300的开发，由此下马。

　　当时32岁的邬江兴，本想离开部队。但领导不让他走，让他负责引进微型计算机。半年后，学校校办工厂没项目，邬江兴又被安排去搞程控交换机。他不想做，觉得掉价。但作为军人，他必须服从命令。

　　“我本人是搞计算机体系结构设计的，严格意义上叫‘计算机总体工程师’，偶然转到通信航道，很多都不懂。”邬江兴向《新民周刊》坦言，程控交换机有着百年历史，非常博大精深。当时的自己不懂程控交换机，但可以“换道超车”，“他们走弓背，我可以走弓弦，不是非照葫芦画瓢不可。”

　　邬江兴琢磨如果把程控交换机当作一个“可以打电话的计算机”来研究……搞计算机，他可是行家。就这样，带着十来个“工农兵”大学生和借来的15万元资金，邬江兴用了17个月就研发出一台千门规模的模拟程控用户交换机。

　　随后，邮电工业总公司找到他，希望能够研发出大一点的数字程控交换机。因为在当时的中国，还没有自主研发的大容量数字程控交换机。“全国总装机容量才几百万门电话，上海还有很多日本侵华时期安装的交换机。”

　　但从小型用户交换机到大容量局用程控交换机的跳跃谈何容易。“这个差别相当于小学生跳级上大学。”邬江兴再次找到“弓弦”——下马的DP300大型分布式计算机。这一次，他表示是“拿了牛刀来杀鸡”。

　　最终，邬江兴以不到千万元人民币，不足两百人，仅四年就完成国外几亿美元、几千人做的事。这就是04机，用DP300架构，以3倍左右的优势，打破德国人在交换机标志性指标——忙时呼叫处理能力（BHCA）方面创造的世界纪录，并保持4年。

　　随着04机的规模化生产，进口机由最初的每线500美元，跌到不足50美元。“七国八制”被逼出中国。

　　2009年，04机被评为“新中国60年28项第一的工业技术成就”之一。

　　邬江兴还创造性地提出“逐级分布式控制架构”“复制T交换网络”和“软件定义功能部件”等程控交换核心技术，赢得第一个国家科技进步一等奖。

上图：邬江兴（右）和同事们一起研制04机。

从高级工程师学者到战略科学家

　　1995年，以04机为依托，国家组建巨龙通信，42岁的邬江兴任董事长。1998年，军队停止经商活动，服从命令的“邬董事长”再次“失业”。

　　1998年12月，45岁的邬江兴成为国家科委“中国高速信息示范网”专项领导小组成员，后成为总体组组长，组织并参与总体技术研究及G比特级核心路由器等关键技术攻关。“从大处讲，这标志着中国信息通信界开始技术转型，重点发展基于IP的互联网技术。对我个人是重要台阶，由高级工程师学者向战略科学家转型。”

　　2002年，中国信息通信业又面临新挑战。“互联网真的可以承载所有的电信服务吗？”我国启动了“十五”863计划信息技术领域重大专项“高性能宽带信息网——3Tnet”项目，邬江兴出任总体组组长，组织北大、清华、中科院、中国科大、上海交大、中国电信等高等院校、研究院所和著名企业共计53家参研单位、2000多名科研人员联合攻关，提出“电路交换、广播推送和分组交换双融合”的创新方案，成为国家下一代广播电视网的基础技术架构。

　　也就在这一刻起，国家“三网融合”实施有了技术支撑。

　　2006年德国世界杯，利用杭州、上海、南京三地研发建设的长三角宽带多媒体试验网（3Tnet），进行世界杯直播，这是世界上第一次基于高清晰度电视实施的大规模网络直播压力试验。当时，五万多用户几乎同时点播、观看世界杯，“我用事实回答了人们对三网融合技术的疑惑”。当年12月12日，“高性能宽带信息网——3TNet”示范工程验收，并在南京、上海、杭州正式投入运行。

　　值得一提的是，3TNet为互联网承载大规模数字电视业务提供不可或缺的技术支撑，带动中兴、华为等企业相关产品开发，我国自主创新的互动新媒体网络技术及配套能力跻身世界前列。

网络空间拟态防御大师

　　2003年，50岁的邬江兴当选中国工程院院士。他的研究仍在变换赛道，并在新的领域不断“换道超车”。

　　2007年，54岁的邬江兴接到了新任务——国家863计划“新一代高可信网络”专项提出开放可重构网络架构，为千变万化的网络业务提供灵活多变的网络资源，挑战巨大。邬江兴主持该项目的立项可行性研究。

　　2008年，邬江兴主持后来被列入国家“十一五”863计划信息领域重点项目——“新概念高效能计算机体系结构及系统研究开发”。二十年一个轮回，他又回到高性能计算机研究领域。

　　经反复论证，邬江兴再次“箭走弓弦”，他将可重构理念揉进计算机，“柔性计算，让计算结构去适应用户，就像汽车一样，计算机也应具有自动换挡的计算结构。”邬江兴从“拟态章鱼”的外观和行为可随环境变化得到启发，称这种基于认知的结构动态可变的计算为“拟态计算”。

　　邬江兴牵头组织国内外十余家单位历时近6年，于2013年9月研制成功世界首台拟态计算机原理样机，入选两院院士评选的2013年度中国十大科技进展。测试表明，比当时的计算机效能高几十到几百倍。

　　在此基础上，邬江兴又提出网络空间拟态防御理论。

上图：在数智上海2023峰会·上海城市数字化转型体验周开幕式上，70岁的邬江兴带来了《数字产业新潮流，内生安全网络弹性设计转型》的主旨演讲。

　　生物体如果不仅在色彩、纹理和形状上，而且在行为和形态上也能模拟另一种生物或环境的拟态伪装，这就称之为“拟态防御”。“拟态防御”在军事领域的典型应用就是隐形飞行器或舰船，目的就是要尽可能地在对方雷达屏幕上隐匿自己的踪迹和特征。2008年，中国科学家就尝试着将生物界的拟态防御理念导入到网络安全领域，期望能破解基于未知漏洞和后门等不确定性威胁难题。

　　“2013年，我们在上海提出了拟态防御内生安全，这在全世界来讲是最先进的理论。上海是这个技术的创造地，创造的理论和方法现在已经成为全球的‘中国学派’。”邬江兴表示。

　　2013年，60岁的邬江兴主持研制成功世界上第一台拟态计算原理验证机。

　　2016年，科技部委托上海市科委组织：国家信息技术安全研究中心等9家权威检测单位，组成联合众测团队，历时5个月，分四个阶段开展对于拟态防御的测试验证工作。最终，参与测试评估工作的同行专家以通信方式经过充分评议和修改，于2016年8月正式形成《拟态防御原理验证系统测评意见》。

　　在2018年5月首届“强网”拟态防御国际精英挑战赛上，基于网络空间拟态防御理论开发的网络设备和系统作为赛事“靶机”，在国内外22支知名参赛强队的50余万次全方位、高强度的攻击测试下，没有被任何队伍突破，拟态防御的安全属性在实战中得到了充分验证。

　　2021年，邬江兴主导的全球首个多模态网络环境原理验证系统在之江实验室通过国家验收。

　　在邬江兴看来，网络内生安全实际上是制造侧的设计安全。“我国数字产业网络弹性转型只能另辟蹊径。如果跟着美欧走，我们还要掉入到基于先验知识的陷阱，所以要解决这个问题，跟踪模仿之路走不通，必须发展不依赖于先验知识的内生安全获得网络弹性的内生之路。”

　　如今，年逾古稀的邬江兴，工作重心主要放在上海，并在复旦大学大数据研究院出任院长。他相信，网络空间内生安全必将成为新一代软硬件产品的赋能技术，这将使得从软硬件产品源头开始治理网络空间安全秩序、打造安全可信的人类网络命运共同体成为可能。记者｜金姬