40年前王選在北大印出一本書,改變了我們的世界

1980年9月

秋高氣爽的時節

王選帶領課題組

用激光照排系統成功地排出了

一本《伍豪之劍》的樣書

這是中國在告別鉛字的歷程中

排出的第一本書

整整四十年

計算機應用日益普及

文化傳播與輸出愈發自信

國家發展日新月異

而這都離不開

“漢字信息處理與印刷革命”

宋人畢昇的活字印刷術後

在王選先生的探路下

中國印刷術迎來第二次革命

漢字,中華文明的載體

自此進入信息時代

再憶往昔

奮鬥的過往歷經歲月洗禮

成為穿越時光

值得銘記的榮耀印跡

投身科研:與時間賽跑

行走在變革前端,王選沒有可參照的先例,於是自己成為了先行者、領路人。

1975年,世界範圍內先後開始印刷技術的革新。王選提出中國要搶先完成,淘汰鉛字,引領漢字印刷技術的進步。然而,大多數人卻不相信中國的系統能夠超過外國產品,更不相信中國人有能力獨自完成這項技術。鮮有支持,成了王選從事激光照排研製過程中的最大苦惱。

大學時代的王選

這並不是王選第一次做“冷門”選擇,當1956年大二下學期選擇專業時,王選便在數學、力學和計算數學中,選擇了當時被認為相對冷門的計算數學。在他看來,新興學科代表著未來,越是不成熟,越有廣闊的發展空間。

1958年,王選(右)和同學及協作單位的同事參加北大一號機的設計調試工作

這一次,周圍的質疑也並未讓王選動搖和氣餒,為了實現自己的目標,為了證明中國的技術能夠達到世界先進水平,王選將此後18年的時光,全部投入在研製激光照排系統上。他決定——跨過日本流行的二代機和歐美流行的三代機,直接研製世界上尚無商品的第四代激光照排系統。

最初研製原理性樣機時,開發條件極其簡陋,只有一臺計算機可供使用。當時的國產集成電路質量差,每次關機、開機都會損壞一些元器件,嚴重影響進度,大家只好採取不關機的辦法,晝夜工作。設備落後只是客觀的障礙,由於科研環境差,王選和同事們還經受著冬天的寒冷、夏天的蚊蟲,在苦熬中,有的同伴退出了,而王選一直堅持著。

現存的王選設計激光照排的手稿達2200多頁,這是其中一部分

王選值夜班的時候,夫人陳堃銶心細,怕他記不住值夜班要帶的東西,給他編了個順口溜:被子、床單、書包;毛巾、牙刷、牙膏;鋼筆、水果、小刀。王選負責整個系統和硬件的設計調試,工作量極大,爭分奪秒埋頭工作,甚至在出差旅途中也不停歇。

陳堃銶回憶:“我看他實在是太忙,就讓他幫著做些家務,比如洗碗,吃飯的時候說些閒話,這樣他可以喘口氣。但他很少能搭腔,有時做著做著家務,或者吃著吃著飯,就跑到屋裡寫起來了,我知道他總是在想問題。”

1967年王選和陳堃銶在未名湖畔

1983年王選夫婦在家中工作

1984年12月31日至1985年1月1日,王選在元旦假期設計的WA芯片部分手稿

WA、WI兩塊芯片是照排控制器TC86的關鍵,當時門陣列的設計和驗證工具遠不如今天,設計錯誤引起的投片返工代價很大,因此,王選在設計一開始就給自己定了目標:努力做到一次成功。為此他在設計時先用邏輯表達式表示,表達式檢查正確後再畫出邏輯圖。

方方正正的中國漢字具有獨特的藝術價值,但研製漢字照排系統,需要採用“數字存儲”的技術途徑,即把每個字形變成由許多小點組成的點陣,每個點對應著計算機裡的一位二進位信息,存儲在計算機內。

西文僅26個字母,但漢字字數繁多,常用字6700多個,印刷時又有宋體、黑體、仿宋、楷體等十餘種字體,每種字體還有約20種大小不同的字號。如果將所有字體字號全部用點陣存儲進計算機,信息量高達幾百億字節。這項異常複雜的工作讓日本業界的一些人士把漢字信息的計算機處理形容為“比登天還難”,國內某些專家甚至預言“計算機是漢字的掘墓人”。

王選很快發現了規律:漢字可以細分成橫、豎、折等規則筆劃和撇、捺、點、勾等不規則筆劃,用輪廓加參數的數學方法描述漢字字形,可以使信息量大大壓縮。他和夫人一起進行模擬實驗,將數字和漢字結合起來,通過參數信息控制,將漢字的存儲量被總體壓縮至原先的1/500至1/1000。同時,參數信息控制還能夠實現字形變倍和變形時的高度保真,這項發明比西方早了10年!

在檢查字模時,由於當時的計算機沒有顯示屏,王選必須手動畫出字的輪廓點。例如,一個“匍”字,如今用鍵盤可以一秒中敲出,但對於當時的設計者,卻必須先用寬行打印機將“匍”字的10行壓縮信息打印出來,再將這“壓縮了再壓縮”的信息一一展開(圖左);之後,再在座標紙上按照還原算法畫出輪廓點(圖右),如有錯誤需要修改節點,同時修改壓縮信息。當時每種字體有上百個出錯的字模,王選反覆檢查、改錯,和做字模的人員一一查對。

王選分析和修改“匍”字壓縮信息的手跡

左圖藍色方框中是打印出的十行壓縮信息,右側都是王選手寫的將10行壓縮信息展開後的數據。右圖是據此畫出的匍字,從而查出這是字模製作錯誤,他將錯處用紅筆一一標出。

在日復一日的艱苦攻關中,1980年9月15日,激光照排系統成功地排出了一本《伍豪之劍》的樣書。

1981年,漢字激光照排系統原理性樣機通過鑑定。

1985年,激光照排系統在新華社投入使用。這是王選和技術人員查看用系統排印出的《新華社新聞稿》

1985年,華光II型系統在新華社試用成功,成為我國第一個實用照排系統。

隨著產學研結合,王選團隊研製的具有從“0”到“1”原創核心技術的國產電子出版系統最終佔據了市場,中國印刷業終於“告別鉛與火,邁入光與電”。

慧眼識珠:與青年同行

曾經有記者問王選,什麼是你最高興和最痛心的事?

王選答:“看到年輕人‘出彩’是最高興的事,方向錯誤或管理不善而浪費優秀人才的青春年華則是最痛心的事。我的學生會在很多方面超過我,但是惟有愛才如命方面,恐怕難以超過我。”

計算機等新興技術領域的人才更迭是快速的。90年代,王選意識到自己的創造高峰已過,決定退出科研一線,將精力放在培養年輕人才上。

王選指導學生

“世有伯樂,然後有千里馬”,為了“知人”,王選讓人事部門準備了一份貼有員工照片的花名冊,一有時間便到各個機房“串門”聊天,記錄下他們的興趣愛好、學業特長、求學經歷等各種資料。除了考察年輕人的品德、能力、團隊精神和是否踏實肯幹外,王選還非常看重年輕人面臨吸引人的挑戰時是否充滿激情,是否有力爭第一的勇氣和韌性。

王選瞭解了青年學子適合的發展方向後,還要“善用”,鼓勵和幫助學生選擇具有挑戰性且未來應用前景光明的研究方向和課題,然後千方百計創造條件使學生取得成功。學生研究的課題他都放在心上,他說:“導師的作用是指明研究方向或技術路線,絕不是知識比學生更高明,而是要能保證do what(做什麼),至於how to do(怎麼做),則由學生來完成。”

王選總結出“12字政策”,呼籲給傑出人才創造優越和寬鬆的科研環境,即“給足錢、配備人、少評估、不干預”。在成果署名上,王選在1996年獲北京市科技進步獎時,認為學生貢獻比自己大,就把名字署在了學生的後面。除了科研上的幫助,王選還會抽出時間和同學們一起春遊、鍛鍊,形成其樂融融的舒適的科研氛圍。

1993年,王選教授率北大計算機所教工參加北大教職工運動會

996年,王選與年輕人一起春遊

在他的指導下,他的學生研製出——

世界上最早的基於Windows的中文專業排版軟件,

國內第一個大屏幕報紙組版系統和彩色出版系統,

開發的日文出版系統成功打入日本市場……

王選與年輕人查看膠片

王選將“敢為人先”的意氣傳給了一代代青年學子,從一人當先到千軍萬馬,科技革命的歷史正在被創造著。

鞠躬盡瘁:病中囑託,不負使命

2000年9月,王選被檢查出患了中晚期肺癌。住院期間,他仍堅持工作,在生命最後幾年時光裡,出席各種公務活動340餘次,撰寫文章近11萬字。

2004年春王選夫婦在家中院裡

2004年年底,在計算機所辭舊迎新的聯歡會上,王選病重正在接受又一輪化療,無法到會,他把對研究所後輩的囑託寫下來,委託夫人陳堃銶代為宣讀:

一些同志最近獲得了重要獎勵。他們身上表現出對技術的高度痴迷,是非常值得科研人員學習的。這種痴迷表現在:

1.碰到難題,想不出來不斷地想,直到想出為止。常常是“山窮水盡疑無路”,再想下去忽然半夜裡“柳暗花明又一村”。

2.難讀的文章千方百計讀懂。有時讀懂難讀的“天書”後收穫很大,加以創新往往可以高人一頭。

3.挖空心思地要超越前人。這點在研究所的一些年輕人身上都有表現。

計算機所有過光輝的歷史,但好漢不談當年勇。在新形勢下,我們要發揚拼搏創新的傳統,堅忍不拔,“讀不懂再讀”,“想不出再想”,像陳省身先生那樣追求卓越,力爭第一,獻身於科學,痴迷於科學,在我校創建一流大學中做出貢獻。我相信,雄心壯志和腳踏實地一定能夠使計算機所更加輝煌!

他曾親身創造了計算機所的輝煌,主持開發的電子出版系統,引發報業和印刷業四次技術革新,使漢字激光照排技術佔領99%國內報業和80%海外華文報業市場。

他成為伯樂為計算機所培養下一代人才,設立“王選科技創新基金”和“北京大學王選青年學者獎勵基金”,支持鼓勵青年科技工作者開展科技創新研究。

直到病重仍不忘勉勵年輕人,不可不謂“鞠躬盡瘁”。

2006年2月13日,王選溘然長逝。

敢為人先,又能急流勇退;目標高遠,亦能腳踏實地。2018年,改革開放四十年,黨中央表彰百位改革開放傑出貢獻個人,王選的名字赫然在列,他代表北大在改革開放中發出聲音、做出貢獻。

“北京大學王選計算機研究所”揭牌儀式

如今,創造出激光漢字照排技術的北京大學計算機科學技術研究所,正式更名為“北京大學王選計算機研究所”,用最簡單真切的方式懷念這位先驅,傳承王選精神。王選的學生、所長郭宗明說:“他提出的‘頂天立地’產學研結合模式,是我們一直堅持的發展之路。”

王選指導郭宗明

上世紀,王選帶領團隊,不畏流言和輕視,迎難而上,實現彎道超車。今天的北大校園裡,仍然有無數的師生繼續沿著科研強國的路奔跑前行,他們活躍在校園講堂上,出現在五湖四海的調研中,一項項成果書寫著北大科研人的堅韌與理想,一代代北大人將心血融入國家建設的點點滴滴。

銘記榮光,承志前進,北大科研人正努力著。


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