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獲獎無數、改變世界,你可曾知道這位北大人?

來源: 北京大學 | 作者: | 時間: 2023-09-26 | 責編: 羅天林

提起“當代畢昇”王選

大多數人耳熟能詳

他研製的漢字資訊處理與鐳射排版系統

掀起了“告別鉛與火、迎來光與電”的

印刷技術革命

但很多人不知道

王選身後還有一位傑出的女科學家

她兩次獲得國家科技進步一等獎

被授予陳嘉庚技術科學獎、畢昇獎

新聞出版署科技進步一等獎

中國電腦事業60年傑出貢獻特別獎

“全國三八紅旗手”……

她就是北京大學王選電腦研究所陳堃銶教授

王選教授的夫人

我國漢字資訊處理與鐳射排版系統軟體

總設計師

她與丈夫王選在北大相遇相知

一生相伴,潛心科研

他們聯手造就了“畢昇活字印刷術後

中國印刷術的第二次革命”

推動漢字和中華文化的傳承與發展

進入了資訊時代

王選説,自己一生有十個重大選擇

“其實最幸運的是與她的結合。”

今天一起走進她的故事

1958年左右,大學畢業不久的陳堃銶

01

坎坷中相遇北大

縱使是在寄人籬下的日子裏,她依然沒有放棄生活的希望,樂觀、開朗、活潑,貫穿了陳堃銶跌宕起伏的整個人生。

陳堃銶的童年,交織著紛飛戰火,一路坎坷。

1936年6月,她出生於上海的一個普通家庭,不久後父親毅然投入抗日救國的事業,此後幾乎斷絕音訊。作為小學教員的母親,工資微薄,僅能維持母女二人的基本生活。更不幸的是,在陳堃銶小學三年級時,母親在無盡思念和繁重壓力下積勞成疾,一病不起,離開了人世。

陳堃銶仿佛成為了孤兒,只能寄住在上海的親戚家中。曲折的經歷鍛鍊了她的生存能力,更養成了她獨特的性格——心直口快又正直善良。

抗戰勝利後,父親從後方回來,調到浙贛鐵路局工作,她跟著來到杭州。一開始難以適應新生活的她,待到杭州解放,轉入新學校,便重新投入到學習中,成績突飛猛進,考入了市裏頗負盛名的杭州高級中學。在杭高,陳堃銶感受到濃厚的學習氛圍,沉浸在知識的海洋裏,她尤其擅長數學。1953年,成績名列前茅的她順利考入北京大學數學力學系。

于陳堃銶而言,選擇北大,不僅因為這是全國最高學府,更是希望到北京開啟一段新生活。北大的日子確實是“常為新”的——名師雲集的數學力學系為求知若渴的陳堃銶提供了學術的滋養,課上她不放過老師傳授的一絲一毫,課下她與同伴們研討交鋒,收穫頗豐。不僅如此,她還有一副銀鈴般的好嗓子,被選入北京市大學生合唱團,經常參加各種演出,接待外賓。多姿多彩的大學生活中,陳堃銶還遇到了相伴一生的他。

陳堃銶與王選的緣分可以追溯至1955年。1954年,王選進入北大數學力學系,比她小一級。兩人不僅是上海老鄉,還都是年級中的佼佼者,擔任學生幹部。有趣的是,他們在同一年被評為北大優秀生、北大青年“三好”積極分子,多次於活動和表彰大會上碰面,就這樣相互熟悉起來。第一次見面時,王選就給陳堃銶留下了好印象,“我記得他身穿V字領毛衣,翻著白襯衫的領子,外罩一件深色翻毛夾克,顯得儒雅得體。”後來分專業時,兩人還不約而同地選擇了計算數學方向,致力於研究成果的實際轉化,實現為社會服務的理想,可謂志同道合。

02

兩個歷經波折的人成了一家人

多年來,很多人問她為什麼會愛上病弱的王選,陳堃銶總是笑著回答:“我當時對王選的印象也不錯,只是覺得最大的問題是他的身體。不過又想,對於一個生病的人,應該鼓勵和支援他,而不應該拿感情的事情折磨他,所以就答應了。”

1957年畢業後,陳堃銶留校做助教,擔任“計算方法和程式設計”課程的輔導教師,也成為王選的老師之一。當時大四的王選忙於學校計算數學實驗室自行設計“北大一號”電腦的實習項目,有幾次沒能按時交上課程作業,急得陳堃銶追著他要。期末打分時,別的老師都給了王選5分,可陳堃銶偏只給他4分,作為不及時交作業的懲罰。

次年,王選畢業後同樣留任北大數學力學系,一年後調至新成立的無線電係,投入新型電腦“紅旗機”的設計項目中,陳堃銶也參與了部分培訓工作。這是王選一生中最拼命工作的時間,除了吃飯、睡覺,都在實驗室度過。持續的勞累下,王選于1961年倒下,患上了一種無法確診的疾病,一病就是十多年。雖然回到上海養病,但他心中始終掛念著研究,病情稍有好轉,就又趕緊重啟工作。

為了了解電腦的使用需求,獲得硬體設計的創造源泉,王選決定首先了解軟體,作硬體和軟體相結合的研究,而陳堃銶正好在計算數學教研室程式設計(即軟體)方向工作。因此,她經常受王選之托,搜尋軟體相關的前沿文獻。那時資料稀缺,印刷也不方便,陳堃銶利用各種交流學習的機會蒐集國內外先進資料,還在回上海探親的間隙到王選家中探望。就這樣,北京和上海之間郵寄的一份份研究資料,寄託著兩位青年學者的懵懂情誼。

終於,王選懷著大膽而又忐忑的心情,給陳堃銶寫下一封“感謝信”。剛收到信時,她有些拿不定主意,但在周圍人的鼓勵下還是堅定地選擇了他。

1965年夏,王選回到北大,此時兩人已開始了ALGOL 60高級語言編譯系統的研究工作,即把ALGOL 60高級語言編寫的程式轉化為電腦可以識別的機器語言。早在1962年,陳堃銶和王選就在國外期刊上看到了介紹ALGOL 60的文章,並敏銳地捕捉到編譯系統研究的實用價值。因此,當ALGOL 60被正式列入北大科研計劃時,兩人既興奮又激動,全身心地投入到研究之中。

軟體設計是一項相當艱苦的工作。王選的身體還不能長時間工作,有時候實在累得不行,陳堃銶就替他完成。他們配合格外默契,陳堃銶常常暗嘆王選的奇思妙想,而她也總能編寫出準確無誤的程式,將王選的設計化為現實。ALGOL 60高級語言編譯系統研究的成功給兩人注入了強心劑,他們相信——中國人完全可以和外國人同時甚至更早提出新想法。

在研究中,兩人的心也更加貼近。陳堃銶感覺到,兩個人在一起總有説不完的話,看問題的觀點也大多一致。更有緣分的是,他們倆在一些細節上驚人地相似:上學時帶來的皮箱、行李袋、毛巾被幾乎一模一樣,甚至吃飯速度都是出了名的慢!

1966年,當陳堃銶和王選為ALGOL 60編譯系統研究工作進展順利而信心十足時,王選在被派往鄉下割麥子的過程中舊病復發。症狀和1961年一模一樣,低燒不退,行動無力,喘息困難。王選只能搬到偏遠而幽靜的昌平“200號”北大分校區養病。

這時,陳堃銶做出一個大膽的決定——和王選結婚。

我跟王選説,咱倆結了婚,我就可以名正言順地照顧你,誰也不能説什麼。王選説,我這個樣子,病都不知道能不能好,怎麼能拖累你呢。我説,正因為你病成這樣,才需要人照顧。有我照顧你,你的病一定會好的。

1967年2月,陳堃銶和王選悄悄舉行了婚禮。沒有熱鬧的儀式,沒有隆重的賀禮,陳堃銶買了一塊搓衣板,同事們找來兩張單人床拼成雙人床,兩人把各自的行李搬到一起,就算是結婚了。終於,兩個歷經波折的人成了一家人,再不分離。

1967年,陳堃銶與王選在北大未名湖畔

03

攜手成就一曲“絕唱”

在常人看來,將自己全部的生活都投入在漢字和代碼中是枯燥而艱苦的,但對於陳堃銶與王選來説,正是每一次新發現的激動,驅使著他們以更大的熱情埋頭于科研,共同的科學理想讓他們分享著旁人無法理解的樂趣與幸福。

20世紀70年代,西方國家的電腦技術趨於成熟,中國卻因為漢字資訊處理的難題,遲遲未能邁入資訊時代的大門,“漢字落後”的言論一時甚囂塵上。在這樣的背景下,1974年8月,周恩來總理批准設立“漢字資訊處理系統工程”,簡稱“748工程”,分設三個子項目:漢字通信、漢字情報檢索和漢字精密排版。

一次調研會上,陳堃銶了解到“748工程”,轉告因病在家休養的丈夫,王選敏銳地捕捉到漢字精密排版技術的遠大前景與實用價值。若能攻克這項技術,不僅能使中國實現從“書荒”到“書海”的跨越,還能將千萬工人從鉛毒的危害中解放出來,這將在中國的印刷業掀起一場翻天覆地的變革。陳堃銶全力支援王選的決定,漢字鐳射排版從此成為了夫妻共同奮鬥的事業。

首先要解決的是漢字字形資訊的數字存儲與還原問題,根據當時國內的電腦條件,若採取常規的數字點陣存儲,簡直是天方夜譚。王選與陳堃銶只能另辟蹊徑,探索漢字資訊壓縮儲存的可能。王選苦心琢磨漢字結構,時常迸發出新奇的想法,陳堃銶就幫他落為實踐:他提出可以將漢字拆分成筆畫加以描述,她就聯絡北大印刷廠找來字模稿,在坐標紙上將漢字字形放大,一筆一畫描出字形點陣,統計字段規律。兩人發揮著各自的優勢,協作默契:數學專業出身的王選,産生了以“輪廓”和“參數”描述漢字字形的構想,有著電腦軟體專長的陳堃銶,就反覆試驗他的方案,不斷完善,最終成功創造出“輪廓加參數”的漢字壓縮資訊表示法。這種演算法將橫、豎、折等筆畫稱為規則筆段,用長度、寬度、筆鋒等參數表示;撇、捺、勾、點等被歸為不規則筆段,用折線輪廓表示,漢字壓縮倍數達到了500多倍,領先西方類似技術十餘年。

陳堃銶與王選來不及欣喜,就急忙投入到下一步工作:設計將壓縮的漢字資訊快速復原為字形點陣的方法。距離成功僅一步之遙,陳堃銶絲毫不敢鬆懈,全身心投入研究。一天午後,兩人熱火朝天地討論著復原方法,在試驗成功的剎那,不約而同地喊出“絕唱!”

1975年5月,陳堃銶代替病中虛弱的丈夫在數學系、無線電係、圖書館和印刷廠的聯合會議上作了報告。他們的方案受到學校高度重視,北大組建了會戰組,開始研發精密排版項目。但事實上,整個會戰組中熟悉電腦的只有陳堃銶與王選兩人,王選又是一個“全休病號”, 設計、實現鐳射排版早期大型軟體的重擔就落在了陳堃銶一人身上。

9月,陳堃銶成功在電腦中模擬還原出“人”的第一撇,她在機房裏高興得跳了起來。之後又同王選完成了“方”和“義”的整字試驗。11月,陳堃銶信心滿滿地代表北大在精密排版技術方案的論證會上作方案展示,本想著脫穎而出,卻出師不利,因太過超前而落選了。備受打擊的陳堃銶與王選,依然堅定信心,堅守在技術研究一線。

漸漸地,會議上選用的二代機方案暴露出問題。多次調研後,四機部“748工程”辦公室主任郭平欣聯合各單位組織報告會,讓會戰組與承接項目的部屬單位當面“打擂臺”。北大方案獲得了與會多位專家、新華社以及“748”辦公室的讚許。1976年5月,郭平欣挑選了十一個漢字來考驗北大壓縮資訊方案,這是決定北大能否加入“748工程”的關鍵一戰。作為軟體設計的主要負責人,陳堃銶倍感壓力,雖然她與丈夫深信方案的正確性,但是時間緊、任務重,“北大方案的研究成果究竟能否真正獲得國家的承認?”她忐忑不已,只能更加奮力地投身工作。

王選曾回憶:


因為以前的軟體模擬都是陳堃銶負責,所以這次仍由她主持。當時使用的是北大計算中心的6912中型機,白天有教學任務,只能利用深夜和清晨四五點鐘上機調程式,紙帶、寬行印表機和記憶體又經常出錯,所以非常緊張和辛苦,陳堃銶的血壓也一度降到55/70。但大家為即將下達國家任務的消息所振奮,不懈努力,于6月9日提前一週完成了任務。

6月11日,在郭平欣等四機部人員、國家出版局、新華社以及人民日報社、光明日報社等媒體單位的見證下,北大的現場演示非常成功。9月8日,精密排版任務終於下達給了北京大學。對此,陳堃銶笑稱“我們是擠進去的”。

04

開啟中國印刷業的第二次革命

夫妻能夠在科研道路上成為並肩作戰的搭檔已然是可遇不可求的幸運,更難能可貴的是二人心意相通,相互理解、相互支援。

隨著748工程的開工,學校批准成立“北京大學漢字資訊處理技術研究室”,會戰組迎來了新“戰友”,還從文史樓的兩間小辦公室搬到寬敞的圖書館一層大廳。陳堃銶非常高興,漢字鐳射排版不再是孤獨的事業,其隊伍有了電子工業部、新華社、北大各院係以及生産廠家等協作單位加入,開始步入正軌。他們決定加緊研製漢字鐳射排版系統的原理性樣機,輸出一張8開大小的報版樣張。

軟體系統的總體設計,一直由陳堃銶負責。在開始研製原理性樣機的日子裏,陳堃銶就學習了排版知識。她知道北大方案總會有發揮光熱的一天,而在那之前她沒有放鬆休息的時間。事實上,從1975年她與王選一起參與“748”工程後,就沒有了節假日,不分晝夜地投入到科研事業中,旁人稱他們是一對“拼命三郎”。陳堃銶調查了各種書刊的排版格式,還向印刷廠的師傅虛心請教,著手設計書刊排版軟體。

當時國外流行的是貼毛條拼版方式,就是將文章排成長條(稱為毛條),若是排書,按一頁書的長度,依次剪開,再貼上每頁的頁碼、書眉;若是排報,按每欄的高度剪開,一條一條地拼貼,很費事,但也出現了少數能整頁輸出、自動成頁的先進的排版軟體。我決定向國際先進技術看齊,跳過輸出毛條、人工剪貼成頁的階段,直接設計整頁組版的排版語言及排版程式。

1977年,陳堃銶已經設計完成了整個軟體系統,包括能排普通書籍和八開小報的CL排版語言及其編譯程式結構,以及排版結果資訊數據結構。她還提出了創新的字符處理類型驅動法,軟體除了有整頁輸出功能外,還具備自動換行、自動換頁、處理表格等較強的功能,在國際上領先。1977年底,陳堃銶根據新華社的要求,開始設計主機的作業系統。

因為新華社要求四個用戶同時使用,所以需要設計具有實時功能的分時作業系統。由於時間緊迫,作業系統只能仍由我設計。我最終負責設計了整個排版系統的軟體,包括排版語言和排版軟體結構、作業系統結構、全部命令功能和實現程式結構、控制終端的週邊機調度程式結構等,與組裏及協作單位的同志一起編製程序和調試。

1979年7月27日,經過了幾十次的試驗,我國用漢字鐳射排版系統排印的首張報版樣張成功輸出!第二天,陳堃銶還在忙著上機調試設備,甚至沒有注意到時任國務院副總理方毅同志就坐在離她不遠的地方,趕來祝賀這一激動人心的重大成果。

短暫的歡喜沒有衝昏陳堃銶的頭腦,報版樣張的成功輸出僅代表硬體系統的調試成功,接下來由她主導的軟體調試才是棘手的重頭戲。陳堃銶負責設計的這一大型軟體程式總量達14萬行,包括具有實時功能的多用戶作業系統、命令處理程式和批處理排版軟體,全部在國産機上用組合語言寫成。為了實際考驗排版程式與輸出系統,陳堃銶選擇紀念周總理的故事《伍豪之劍》,用以調試軟體系統。

1980年9月15日,研究室終於順利輸出了第一本用國産鐳射排版系統排出的漢字圖書《伍豪之劍》,方毅副總理在扉頁寫下:“這是可喜的成就,印刷術從火與鉛的時代過渡到電腦與鐳射的時代,建議予以支援,請鄧副主席批示。”幾天后,鄧小平同志批示:“應加支援。”中國印刷業開啟了繼畢昇發明活字印刷術後的第二次革命。

05

迎接人生的風浪

陳堃銶身上充滿著“一股勁兒”,來自社會的擔當,也源於對生活的坦蕩與堅守。

1981年,為了將原理性樣機系統軟體調試穩定通過鑒定,陳堃銶設計了一本體現排版系統全部功能的樣書。這本樣書包括漢字十多種字號的宋、黑、倣、楷四種字體,十一種字號的英文、俄文;內容有詩歌、劇本、表格、數學公式、化學反應式和軟體的程式清單等;功能有分欄排、加著重點、兩行左右對齊和排在兩行中等。當年6月,研究組終於克服萬難排出了樣書,可是陳堃銶的身體卻出了問題,眼看離鑒定會不足一月,她連吃飯和上廁所都是急急趕趕的,爭分奪秒地完成著最後的工作,實在無暇顧及身體的不適。7月,中國第一台電腦鐳射漢字編輯排版系統原理性樣機成功通過鑒定,可陳堃銶的身體卻被經年累月的高強度工作拖垮,10月,不幸被確診為直腸癌。

面對可能逼近的死亡和治療中未知的痛苦,陳堃銶平靜接受,相信自己的命不該絕,有50%擴散的可能,就意味著還有50%的希望。可一旁的丈夫王選卻如遭晴天霹靂,他知道這一路走來的辛酸,陳堃銶不僅與他共擔科研的艱辛,還默默撐起了他們的小家,家務瑣事從沒讓他挂心。王選常年病弱,可陳堃銶的身體也不好,他感到非常愧疚:

自從搞鐳射排版以後,陳堃銶就和我一樣,沒有休息過一天。工作上,她不但負責整個軟體的設計,還要帶著軟體組的同事們去實現,工作量很大。在趕進度上,她和我一樣著急,開始幾年組裏人員緊張,有時看到紙帶沒穿完,可機器在等著,她就自己上機穿;字模沒點好,她拿回家去做。在單位累了一天,回到家,做飯、做家務的也全是她,我看她許多時候都是硬撐著……

手術前夕,陳堃銶的病房中傳來《喀秋莎》的歌聲。在這生死攸關的時刻,她以一貫的樂觀和堅強,面對著人生的風浪。

幸運的是,陳堃銶體內的癌細胞沒有擴散。做完手術休養的一年,是她難得的清閒時光,但短暫休息後,陳堃銶又返回工作崗位,負責升級之後新系統的聯調與測試。

06

未名湖畔潛心深耕

陳堃銶始終銘記著托爾斯泰的一句話:“一個人就好像是一個分數,他的實際才能好比分子,而他對自己的估計好比分母,分母愈大則分數的值愈小。”

1982年,我國印刷技術裝備發展規劃確定了“自動排版、電子分色、多色膠印、裝訂聯動”的16字方針,1983年由國家經委、國家計委正式下達,將此方案作為專項補充列入國家“六五”計劃,目標要求從科研攻關轉為技術改造,要使成果形成生産能力。

1983年,陳堃銶與王選在家中工作

國家的支援給予陳堃銶和王選莫大的鼓舞,1985年5月,他們帶領團隊研製的華光Ⅱ型排版系統順利通過國家級鑒定,並通過了新華社用戶驗收。中國第一個自行設計的實用電子排版系統,開始用於每日生産。11月,在陳堃銶的帶領下,能夠排科技類書籍的華光Ⅲ型系統正式面世,積壓已久的三千多本書籍得以順利出版。

1985年5月,陳堃銶在華光Ⅱ型系統鑒定會上作技術報告

此時,王選奪得了日內瓦國際發明展覽金牌獎,已然功成名就。然而,他認為,想要真正為社會做出貢獻,還需完成“走向市場”這關鍵的一躍,讓鐳射排版從圖書印刷走進報社,與《經濟日報》合作,開始了排印大報、日報的實戰考驗。

1987年5月22日,《經濟日報》在中國首家採用鐳射排版,出版了世界上第一張用電腦螢幕組版、用鐳射排版系統整版輸出的中文日報,並於年底通過驗收,鑒定書的結論顯示:

該系統各項主要指標達到了世界先進水準,與鉛排工藝相比,提高勞動效率五倍以上,大大縮短了出版週期,改善了工人勞動條件,消除了鉛污染,甩掉了鉛作業,這是報紙印刷工藝向現代化邁進的一項重大改革。

1989年研發成功的華光IV型系統,獲得了中國專利制度誕生以來的最高獎勵“中國首屆發明創造金獎”,開始大規模投入市場。

1987年,陳堃銶、王選和北大電腦所學生在華光III型系統前

1991年,北大電腦研究所與北大新技術公司聯合推出新一代電子出版系統——“北大方正電子出版系統”,誕生了中國出版印刷領域的著名品牌、産學研結合的結晶。到1993年,國內99%的報社和90%以上的黑白書刊出版社和印刷廠均採用了以王選、陳堃銶團隊技術為核心的國産鐳射排版系統。

此後,陳堃銶退出了編程第一線,擔任北京大學電腦研究所的教授、博士生導師,潛心為電腦領域培養新人。她珍視青年學子同她和王選年輕時一般的創新精神,總是希望能給學生創造更好的條件和更多的鍛鍊機會。陳堃銶和丈夫經常琢磨,要讓年輕人去幹他們適合、感興趣的工作:“就好比吃魚,要讓他們吃到魚中段的好肉,只讓他們吃邊邊角角,他們會沒有興趣,幹著當然沒有勁頭。”從1985年開始,科技排版軟體的開發就由陳堃銶帶領研究生完成。

陳堃銶與北大電腦所的年輕人討論科研工作

這就是陳堃銶,靜心做事,真誠待人,青年時老一輩北大教師的言傳身教為她打下一生的基礎,她也以身作則,以謙遜與豁達的可貴態度,譜寫了不朽的北大精神。

當選院士的王選,被稱為“漢字鐳射排版之父”,但每每談到自己的榮譽,他總覺得埋沒了妻子的付出:“陳堃銶從不要什麼名利,但我總覺得自己剝削了她:兩人的榮譽加在了我一個人身上。這絕不是一般意義上的‘軍功章裏有你的一半也有我的一半’”。

可是,陳堃銶對名利看得很淡,她低調地隱于丈夫的身後,兢兢業業地工作。那麼多不眠奮鬥的夜晚,幾十年如一日的堅守,化作她時常挂在嘴邊的十六字箴言:“無私奉獻,學風嚴謹,淡泊名利,敢於創新”,化作一脈相承的北大人的責任與家國情懷。

學者簡介

陳堃銶,女,1936年6月生,上海人,北京大學電腦科學技術研究所(現北大王選電腦研究所)教授、博士生導師。1957年畢業于北京大學數學力學系計算數學專業,歷任國家電子政務標準化總體組成員,全國資訊技術標準化技術委員會顧問,新聞出版重大科技工程項目專家諮詢委員會委員,中國印刷技術協會名譽理事長等。1964-1966年,陳堃銶從事DJS 21電腦ALGOL 60語言的編譯程式研發工作,該系統是國內最早及真正實用的高級語言編譯系統之一。20世紀70年代中期至90年代,陳堃銶擔任“漢字資訊處理系統工程”(簡稱“748工程”)中“漢字鐳射排版系統”大型軟體的總負責人,該系統的成功研製和産業化推廣應用掀起了我國“告別鉛與火、迎來光與電”的印刷技術革命,為漢字進入資訊化時代奠定重要基礎。