告别铅与火 | “当代毕昇”与“748工程”

1974年8月,为改变我国印刷行业的落后面貌,解决汉字的计算机信息处理问题,在周恩来总理的亲自关怀下,五家机构联合发起设立了国家重点科技攻关项目“汉字信息处理系统工程”,简称“748工程”。回顾历史,可以说这项工程是现今所有汉字数字化信息技术的基石。
在“748工程”背后,有来自多家机构的奉献者们的长期努力、协同攻关,同时,也离不开一位关键人物:计算机科学家、中国科学院院士、中国工程院院士王选。他的研究成果,在印刷界掀起了“告别铅与火、迎来光与电”的技术革命,这为信息时代汉字和中华文化的传播与发展创造了条件。
在“748工程”50周年之际,中国科学家博物馆和北京大学王选计算机研究所在国家科技传播中心联合举办了“告别铅与火——王选生平事迹展”。让我们一起回顾这位伟大科学家为祖国和人民无私奉献、不懈奋斗的人生轨迹。

王选(1937.2.5-2006.2.13),计算机科学家,中国科学院院士(学部委员),中国工程院院士,获2001年度国家最高科学技术奖。

“从小做个好人”

1937年2月5日,王选出生于上海一个知识分子家庭。父亲正直爱国,严谨认真,母亲为人善良开明。王选兄姊五人,他排行最小。 小学时期的王选品学兼优,喜欢打弹子、打乒乓球,活泼开朗,与同学们相处融洽。

小学时期的王选

五年级时,他被评为班上“品德好、受欢迎”的学生。多年以后,他总结说:“这一荣誉与我后来的成就有很大关系。青少年时代应努力按好人标准培养,只有先成为好人,才能做有益于国家和人民的好事。”

“好人”的标准是什么呢,或者说,怎样算是一个“好人”呢?

王选自己曾这样说:“我赞成季羡林先生关于‘好人’的标准:考虑别人比考虑自己稍多一点就是好人,我觉得这一标准还可以再降低一点:‘考虑别人与考虑自己一样多就是好人。’”

追求进步

从小学到初中、初中到高中,王选都是以名列前茅的成绩升入的。

他追求进步,14岁加入新民主主义青年团,成为班里唯一的团员。高中时期,王选担任团支部书记,发展团员十多人,被称为“社会活动家”。

多年后,在一篇文章中,王选回忆道:“小学和中学的环境,使我在青少年时代就较好地融入了集体中。美国著名心理学家有一个公式:I + We = Fully I,只有把个人融入集体,才能体现完整的自我价值。”

1954年,王选考入北京大学数学力学系。大学期间,他的成绩仍是名列前茅,并担任团支部书记、分团委副书记等职务,还被评为“北大优秀生”和“三好积极分子”。

1955年,王选获得的北大优秀生证书

王选自己曾回顾这些求学时代的经历,为他后来成长为学术带头人打下了基础:“我从小学五年级开始做学生干部,直到大学毕业。十二年的学生干部经历使我懂得要以身作则,为别人着想;要诚恳待人,虚心接受各方面的批评,也提高了我的组织能力和表达能力。这些是一个人能够做出成绩的不可缺少的素质,尤其是学术带头人必须具备的素质。”

选择

1956年,王选面临人生第一个重要抉择:选专业。

当时,许多成绩好的同学会选数学或力学专业,却不大愿意选当时尚属“冷门”的计算数学。但王选认为:新兴学科代表着未来,越不成熟,留给人们的创造空间就越广阔,发展前景就越大。

同时,王选注意到,我国制定的国家“十二年科学发展远景规划”,把“计算技术的建立”列为重要科学技术任务之一,便下决心选择了计算数学专业。他说:“一个人必须把自己的工作和国家的前途命运联系在一起,才有可能创造出更大的价值。”

1958年,王选大学毕业实习期间,参与了“北大一号机”的设计改进工作,这是王选(右一)与计算机的第一次“亲密接触”

他对自己的专业全情投入,经常加班加点。有天半夜,他去机房接班,迷迷糊糊穿错了室友的衣服,直到第二天中午去食堂买饭才被大家发现。

1958年王选大学毕业留校,参加了北大自行研制的中型计算机——红旗机的逻辑设计和整机调试工作。他住进实验室,全身心地投入到科研中,每天工作14小时以上,最紧张的时候40个小时没合眼,被称为“拼命三郎”。

王选在红旗机前进行调试,经过一番敲打,找到了存在问题的虚焊点(新闻纪录片《红旗电子计算机》影像截图)

1963年,为了探讨软件对未来计算机体系结构的影响,王选开始从事软、硬件相结合的研究。1965年,王选回到北大,与陈堃銶、许卓群等北大同事一起,进行DJS 21机的ALGOL 60编译系统设计工作,1967年研制成功我国较早且有特色的高级语言编译系统,在几十个用户中得到推广。

“从事软硬件相结合的研究”被王选视作自己一生中最重要的选择和他后来能承担激光照排系统研制的决定性因素,也为他带来创造的源泉。他相信,一旦有了这种源泉,中国人完全可能和外国人同时或更早提出某些新的思想。

加入“748工程”

1975年,以王选和妻子陈堃銶为代表的科研团队,承担了“748工程”中“汉字精密照排系统”项目的研制。

如今,我们将在各类电子屏幕上翻阅汉字信息视为日常。但在当时,这却是不可想象的。那时候的印刷业还在用笨重的铅块进行活字印刷,而如何将信息量庞大的汉字在计算机中存储、处理和输出,是横亘在中外科学家面前的世界难题。因为要在计算机中存储字形信息,本质上是把字形拆解成“很多小点”组成的点阵,每个小点都对应一位二进位信息。英语的26个字母,存储量并不大,但汉字变化繁多,存储量很大,当时的硬件条件很难满足。

经过反复钻研,王选开创性地用了“轮廓加参数”的汉字信息压缩方法,不但使信息量大大减少,存储量只需原先的1/500-1/1000,同时还能保证变倍后的文字质量,一举攻克了这一技术难关,从此,他将汉字送入了计算机时代,也将数学与汉字这两种不同学科和意义的符号紧密而有效地融合在了一起。

王选选择了激光照排,并且跳过当时世界流行的第二代、第三代照排系统,直接研制世界上尚无商品的第四代激光照排系统。

原理机攻坚

1975年5月,王选的技术方案得到北京大学大力支持,成立“748工程”会战组,由张龙翔教授(后任北大校长)任组长,王选为技术总负责人,负责系统总体设计和硬件设计,陈堃銶负责软件系统的总体设计。

由于技术超前,王选的方案从一开始就遭到很多质疑,外国公司也借举办展览之机将自身系统打入中国市场。面临内忧外患,王选感慨:“当时最大的苦恼是多数人不相信我们的系统能超过国外产品,不相信淘汰铅字的历史变革将由中国人独立完成。”

但王选还是对自己的方案充满信心,与科研团队一起开始了原理性样机研制的攻坚战。

为了确保每个字的质量,王选付出了超出常人的艰辛。当时由于没有可以显示字模效果的显示器,只好用宽行打印机将压缩信息数据打出来查对,需要一个个查对数据,并在坐标纸上一笔一笔画出来,以此查找字模输出错误的原因是字模制作错误还是生成器问题。当时每种字体都有100多个字的字模信息需要王选和工作人员一一查对修改。

我国用汉字激光照排系统排印的首张报纸样张

经过日夜奋战,艰苦攻关,王选和科研团队终于在1979年7月27日(报纸上标的7月1日是开始排版的时间),用原理性样机成功输出了第一张报纸样张——《汉字信息处理》。

1980年9月15日,克服一系列软件调试困难后,原理性样机成功排出了第一本样书——《伍豪之剑》。书中描写了1929年时任中央军委书记的周恩来同志,化名“伍豪”,挥剑斩除党内叛徒的故事。

脚步从未停止

1981年7月,王选带领团队研制的中国第一台计算机激光汉字编辑排版系统原理性样机通过部级鉴定,鉴定结论上写着:“本项成果解决了汉字编辑排版系统的主要技术难关。与国外照排机相比,在汉字信息压缩技术方面领先,激光输出精度和软件的某些功能达到国际先进水平。”

但王选的脚步并未停止。他又紧锣密鼓地开始了研制II型机的系统研制。

1984年初,II型机在新华社安装完毕,准备进行中间试验。为了保障系统正常运行,王选和团队成员进驻新华社进行现场保障。1985年5月,II型机通过了国家鉴定,这是我国第一个实用的激光照排系统,大家给它起了一个寓意深刻的名字——“华光”。

1984年,当II型系统还在试用阶段时,王选便开始设计III型系统,主机也由小型机换为台式机,体积更小,稳定性更强。1985年11月,华光III型系统研制成功。

1987年5月22日,华光III型系统由《经济日报》率先采用,出版了世界上第一张计算机屏幕组版、整版输出的中文日报。

此后,王选带领科研团队又先后设计出更为先进的电子出版系统,以及更先进稳定、功能更强的方正91、方正93和方正PSP RIP 的专用芯片,以此为核心的方正电子出版系统迅速占领市场。国外厂商纷纷宣布:在汉字电子激光照排领域,我们放弃与中国人的竞争。

至1993年,国内99%的报社和90%以上的书刊(黑白)印刷厂采用了国产激光照排系统,中国传统出版印刷行业得到彻底改造。截至20世纪末,累计产值达100亿元,创利润15亿元,出口创汇8千万美元,取得了巨大的经济效益和社会效益。

“科技是第一生产力”的成功实践者

王选是伟大的科学家,是不固守在象牙塔里的科学家。

他被誉为“有市场眼光的科学家”,他将“学术上的远大抱负”与“占领市场”相结合,使汉字激光照排项目完整地经过了科学研究、样机试制、中间试验、小批量生产、大面积推广等阶段,最终实现市场化、产业化,并引发行业技术革命,开创了“科技顶天、市场立地,研发生产、测试销售、培训服务一条龙”的产学研结合创新体系,为科技成果转化为生产力探索出一条成功道路。

也因为这样的转化,他的研究成果实实在在地走入每个人的生活,和普罗大众的生活紧密相关。计算机能够识别和检索汉字,大到使得古老的汉字文化能够与现代科技紧密结合,得以更好地保存、传承并在新时代的传播媒介上广泛传播,小到可以让中国人不受限制地阅读和传播,用汉字进行信息的输入和输出,门户网站、搜索引擎、社交媒体、数字图书馆、古籍数字化……这些都可以追溯到王选的研究和“748工程”的核心要义:汉字信息处理。

随着计算机对汉字的识别能力增强,大量古籍文献得以数字化处理,这不仅方便了学术研究,也使得这些珍贵的文化遗产得以更广泛地传播和共享。

汉字这一古老的信息载体,并未因数字化和全面网络化使用而损耗,反而因它的与时俱进,而拥有了重新被发现(如囧、嫑、‌龘‌等古字走红)和实时更新(如每年诞生的大量网络热词)的能量,也不断凝聚又重新塑造着中华民族在新时代的共同记忆。这对于中华文化的存续和弘扬,乃至对我们中华民族的历史认同都有着重要意义。

可以说,借助数字化的力量,汉字在这个时代展示出了前所未有的文化活力。

为纪念王选院士,传承科学家精神,中国科学家博物馆与北京大学王选计算机研究所在国家科技传播中心共同举办《告别铅与火—王选生平事迹展》。

展览以王选院士投身“748工程”的创新实践为主线,通过“投身科学”“印刷革命”“顶天立地”“甘为人梯”“大家风范”“深切怀念”6个部分50余件展品、120余幅史料图片,生动呈现了王选为祖国和人民无私奉献、不懈奋斗的一生,展现了毕昇发明活字印刷术后中国印刷技术第二次革命的光辉历程。


展览已于8月25日开展
欢迎来中国科学家博物馆
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中国科学家博物馆
北京市朝阳区国家科技传播中心


来源 中国科学家博物馆 中国科协之声 2024年09月12日

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