40年前王选在北大印出一本书,改变了我们的世界
编者按
1980年9月
秋高气爽的时节
王选带领课题组
用激光照排系统成功地排出了
一本《伍豪之剑》的样书
这是中国在告别铅字的历程中
排出的第一本书
整整四十年
计算机应用日益普及
文化传播与输出愈发自信
国家发展日新月异
而这都离不开
“汉字信息处理与印刷革命”
宋人毕昇的活字印刷术后
在王选先生的探路下
中国印刷术迎来第二次革命
汉字,中华文明的载体
自此进入信息时代
再忆往昔
奋斗的过往历经岁月洗礼
成为穿越时光
值得铭记的荣耀印迹
01
投身科研:与时间赛跑
行走在变革前端,王选没有可参照的先例,于是自己成为了先行者、领路人。
1975年,世界范围内先后开始印刷技术的革新。王选提出中国要抢先完成,淘汰铅字,引领汉字印刷技术的进步。然而,大多数人却不相信中国的系统能够超过外国产品,更不相信中国人有能力独自完成这项技术。鲜有支持,成了王选从事激光照排研制过程中的最大苦恼。
大学时代的王选
这并不是王选第一次做“冷门”选择,当1956年大二下学期选择专业时,王选便在数学、力学和计算数学中,选择了当时被认为相对冷门的计算数学。在他看来,新兴学科代表着未来,越是不成熟,越有广阔的发展空间。
1958年,王选(右)和同学及协作单位的同事参加北大一号机的设计调试工作
这一次,周围的质疑也并未让王选动摇和气馁,为了实现自己的目标,为了证明中国的技术能够达到世界先进水平,王选将此后18年的时光,全部投入在研制激光照排系统上。他决定——跨过日本流行的二代机和欧美流行的三代机,直接研制世界上尚无商品的第四代激光照排系统。
最初研制原理性样机时,开发条件极其简陋,只有一台计算机可供使用。当时的国产集成电路质量差,每次关机、开机都会损坏一些元器件,严重影响进度,大家只好采取不关机的办法,昼夜工作。设备落后只是客观的障碍,由于科研环境差,王选和同事们还经受着冬天的寒冷、夏天的蚊虫,在苦熬中,有的同伴退出了,而王选一直坚持着。
现存的王选设计激光照排的手稿达2200多页,这是其中一部分
王选值夜班的时候,夫人陈堃銶心细,怕他记不住值夜班要带的东西,给他编了个顺口溜:被子、床单、书包;毛巾、牙刷、牙膏;钢笔、水果、小刀。王选负责整个系统和硬件的设计调试,工作量极大,争分夺秒埋头工作,甚至在出差旅途中也不停歇。
陈堃銶回忆:“我看他实在是太忙,就让他帮着做些家务,比如洗碗,吃饭的时候说些闲话,这样他可以喘口气。但他很少能搭腔,有时做着做着家务,或者吃着吃着饭,就跑到屋里写起来了,我知道他总是在想问题。”
1967年王选和陈堃銶在未名湖畔
1983年王选夫妇在家中工作
1984年12月31日至1985年1月1日,王选在元旦假期设计的WA芯片部分手稿
WA、WI两块芯片是照排控制器TC86的关键,当时门阵列的设计和验证工具远不如今天,设计错误引起的投片返工代价很大,因此,王选在设计一开始就给自己定了目标:努力做到一次成功。为此他在设计时先用逻辑表达式表示,表达式检查正确后再画出逻辑图。
方方正正的中国汉字具有独特的艺术价值,但研制汉字照排系统,需要采用“数字存储”的技术途径,即把每个字形变成由许多小点组成的点阵,每个点对应着计算机里的一位二进位信息,存储在计算机内。
西文仅26个字母,但汉字字数繁多,常用字6700多个,印刷时又有宋体、黑体、仿宋、楷体等十余种字体,每种字体还有约20种大小不同的字号。如果将所有字体字号全部用点阵存储进计算机,信息量高达几百亿字节。这项异常复杂的工作让日本业界的一些人士把汉字信息的计算机处理形容为“比登天还难”,国内某些专家甚至预言“计算机是汉字的掘墓人”。
王选很快发现了规律:汉字可以细分成横、竖、折等规则笔划和撇、捺、点、勾等不规则笔划,用轮廓加参数的数学方法描述汉字字形,可以使信息量大大压缩。他和夫人一起进行模拟实验,将数字和汉字结合起来,通过参数信息控制,将汉字的存储量被总体压缩至原先的1/500至1/1000。同时,参数信息控制还能够实现字形变倍和变形时的高度保真,这项发明比西方早了10年!
在检查字模时,由于当时的计算机没有显示屏,王选必须手动画出字的轮廓点。例如,一个“匍”字,如今用键盘可以一秒中敲出,但对于当时的设计者,却必须先用宽行打印机将“匍”字的10行压缩信息打印出来,再将这“压缩了再压缩”的信息一一展开(图左);之后,再在坐标纸上按照还原算法画出轮廓点(图右),如有错误需要修改节点,同时修改压缩信息。当时每种字体有上百个出错的字模,王选反复检查、改错,和做字模的人员一一查对。
王选分析和修改“匍”字压缩信息的手迹
左图蓝色方框中是打印出的十行压缩信息,右侧都是王选手写的将10行压缩信息展开后的数据。右图是据此画出的匍字,从而查出这是字模制作错误,他将错处用红笔一一标出。
在日复一日的艰苦攻关中,1980年9月15日,激光照排系统成功地排出了一本《伍豪之剑》的样书。
1981年,汉字激光照排系统原理性样机通过鉴定。
1985年,激光照排系统在新华社投入使用。这是王选和技术人员查看用系统排印出的《新华社新闻稿》
1985年,华光II型系统在新华社试用成功,成为我国第一个实用照排系统。
1988年11月,王选与同事讨论汉字激光照排IV型系统技术问题
随着产学研结合,王选团队研制的具有从“0”到“1”原创核心技术的国产电子出版系统最终占据了市场,中国印刷业终于“告别铅与火,迈入光与电”。
02
慧眼识珠:与青年同行
曾经有记者问王选,什么是你最高兴和最痛心的事?
王选答:“看到年轻人‘出彩’是最高兴的事,方向错误或管理不善而浪费优秀人才的青春年华则是最痛心的事。我的学生会在很多方面超过我,但是惟有爱才如命方面,恐怕难以超过我。”
计算机等新兴技术领域的人才更迭是快速的。90年代,王选意识到自己的创造高峰已过,决定退出科研一线,将精力放在培养年轻人才上。
“世有伯乐,然后有千里马”,为了“知人”,王选让人事部门准备了一份贴有员工照片的花名册,一有时间便到各个机房“串门”聊天,记录下他们的兴趣爱好、学业特长、求学经历等各种资料。除了考察年轻人的品德、能力、团队精神和是否踏实肯干外,王选还非常看重年轻人面临吸引人的挑战时是否充满激情,是否有力争第一的勇气和韧性。
王选了解了青年学子适合的发展方向后,还要“善用”,鼓励和帮助学生选择具有挑战性且未来应用前景光明的研究方向和课题,然后千方百计创造条件使学生取得成功。学生研究的课题他都放在心上,他说:“导师的作用是指明研究方向或技术路线,绝不是知识比学生更高明,而是要能保证do what(做什么),至于how to do(怎么做),则由学生来完成。”
王选在指导学生和青年骨干
王选总结出“12字政策”,呼吁给杰出人才创造优越和宽松的科研环境,即“给足钱、配备人、少评估、不干预”。在成果署名上,王选在1996年获北京市科技进步奖时,认为学生贡献比自己大,就把名字署在了学生的后面。除了科研上的帮助,王选还会抽出时间和同学们一起春游、锻炼,形成其乐融融的舒适的科研氛围。
1996年,王选与年轻人一起春游
在他的指导下,他的学生研制出——
世界上最早的基于Windows的中文专业排版软件,
国内第一个大屏幕报纸组版系统和彩色出版系统,
开发的日文出版系统成功打入日本市场……
王选与年轻人查看胶片
王选将“敢为人先”的意气传给了一代代青年学子,从一人当先到千军万马,科技革命的历史正在被创造着。
03
鞠躬尽瘁:病中嘱托,不负使命
2000年9月,王选被检查出患了中晚期肺癌。住院期间,他仍坚持工作,在生命最后几年时光里,出席各种公务活动340余次,撰写文章近11万字。
2004年春王选夫妇在家中院里
2004年年底,在计算机所辞旧迎新的联欢会上,王选病重正在接受又一轮化疗,无法到会,他把对研究所后辈的嘱托写下来,委托夫人陈堃銶代为宣读:
一些同志最近获得了重要奖励。他们身上表现出对技术的高度痴迷,是非常值得科研人员学习的。这种痴迷表现在:
1.碰到难题,想不出来不断地想,直到想出为止。常常是“山穷水尽疑无路”,再想下去忽然半夜里“柳暗花明又一村”。
2.难读的文章千方百计读懂。有时读懂难读的“天书”后收获很大,加以创新往往可以高人一头。
3.挖空心思地要超越前人。这点在研究所的一些年轻人身上都有表现。
计算机所有过光辉的历史,但好汉不谈当年勇。在新形势下,我们要发扬拼搏创新的传统,坚忍不拔,“读不懂再读”,“想不出再想”,像陈省身先生那样追求卓越,力争第一,献身于科学,痴迷于科学,在我校创建一流大学中做出贡献。我相信,雄心壮志和脚踏实地一定能够使计算机所更加辉煌!
”
他曾亲身创造了计算机所的辉煌,主持开发的电子出版系统,引发报业和印刷业四次技术革新,使汉字激光照排技术占领99%国内报业和80%海外华文报业市场。
他成为伯乐为计算机所培养下一代人才,设立“王选科技创新基金”和“北京大学王选青年学者奖励基金”,支持鼓励青年科技工作者开展科技创新研究。
直到病重仍不忘勉励年轻人,不可不谓“鞠躬尽瘁”。
2006年2月13日,王选溘然长逝。
敢为人先,又能急流勇退;目标高远,亦能脚踏实地。2018年,改革开放四十年,党中央表彰百位改革开放杰出贡献个人,王选的名字赫然在列,他代表北大在改革开放中发出声音、做出贡献。
“北京大学王选计算机研究所”揭牌仪式
如今,创造出激光汉字照排技术的北京大学计算机科学技术研究所,正式更名为“北京大学王选计算机研究所”,用最简单真切的方式怀念这位先驱,传承王选精神。王选的学生、所长郭宗明说:“他提出的‘顶天立地’产学研结合模式,是我们一直坚持的发展之路。”
王选指导郭宗明
铭记荣光,承志前进,北大科研人正努力着。
人物介绍
王选,九三学社社员,1937年2月出生,2006年2月去世。
全国政协原副主席,北京大学计算机科学技术研究所原所长,中国科学院院士、中国工程院院士。
他主持研制成功的汉字激光照排系统、方正彩色出版系统得到大规模应用,实现了我国出版印刷行业“告别铅与火,迈入光和电”的技术革命,成为我国自主创新和用高新技术改造传统行业的典范。
致力于研究成果产业化,主持开发的电子出版系统,引发报业和印刷业四次技术革新,使汉字激光照排技术占领99%国内报业和80%海外华文报业市场。
设立“王选科技创新基金”和“北京大学王选青年学者基金”,支持鼓励青年科技工作者开展科技创新研究。荣获国家最高科学技术奖。
2018年12月,获改革先锋称号。
更多精彩
德才均备 学以成人——郝平校长在北京大学2020年开学典礼上的讲话
来源:北京大学王选计算机研究所、北京大学融媒体中心
参考资料:
王选:《听王选先生谈科研》
丛中笑:《百廿回眸 | 工匠王选 导师王选》,微信公众号“北京大学”,2018年4月1日
丛中笑:《汉字作证——记“当代毕昇”王选院士》,北京大学校报 2019年1月5日 第1506期
图片:北京大学王选计算机研究所
编辑:王艺遥
排版:白雨琪
责编:以栖