他把生命的潛能發揮到了極致  

    2002年2月1日上午,掌聲在人民大會堂起伏。中國科學院、中國工程院兩院院士王選教授邁著莊重的腳步,走到中共中央總書記、國家主席江澤民面前,接受了他親手頒發的國家最高科學技術獎。

    當今中國人幾乎都受惠于王選,我們讀書、看報、瀏覽雜誌,那上面的文字、圖片都是通過他發明的鐳射排版系統印上去的。

    當我走進王選的世界的時候,我驚訝地發現,我也十分幸運地被引領到了科學發展的前沿,站在了中華文明傳承突變的當口,耳邊振蕩著中國科學家創新的強音,眼前閃現著中國科學家智慧的光芒。

    原本純粹是個局外人

    印刷技術,特別是活字印刷技術的發明,對人類文明傳承和光大的意義不言而喻。

    西方學者把活字印刷稱為“文明之母”,一直到20世紀80年代,中國大多數印刷廠採用的鉛字印刷技術,與1000多年前的活字印刷沒有本質區別。但是,活字印刷技術畢竟太古老了。

    1946年,重達30噸的世界上第一台電子電腦誕生,使人類走出了邁向資訊時代的第一步。隨著電子電腦技術的日益進步,並且越來越普遍地應用,資訊交流和傳播的規模越來越大,速度越來越快。如果説以動力革命為核心內容的前三次技術革命,使人類的手和腳變得更長、更強壯,那麼資訊革命無疑是對人類大腦的延伸。

    到20世紀70年代,人類已經走到了資訊時代的大門口。

    用歷史唯物主義的觀點看,即使沒有王選,印刷技術的革命性飛躍遲早會到來。

    與電子電腦出現和發展同步,印刷技術的變革也悄然萌動。1946年,美國人發明瞭手動光學照相排版機,印刷界稱為一代機;幾年後,光學機械式排版二代機又在美國出現;20世紀60年代,德國人製造出了“陰極射線管”式排版三代機;1975年英國人在實驗室開始了鐳射排版的研究。

    資訊時代正在向鉛字印刷揮手告別。當我們今天在已經經受過資訊革命洗禮後,再回過頭去看看二十世紀的七八十年代,看看資訊革命前夜的那種凝重的氣氛,我們就知道王選這個名字意味著什麼。

    1974年8月,經周恩來總理批准,國家確立了“漢字資訊處理系統工程”研究項目,人們把它俗稱為“748工程”。這是一個大型科研項目,下設3個子項目,分別是漢字通信、漢字情報檢索和漢字精密排版。

    此時,承擔漢字精密排版項目研究的有五個單位,沒有北京大學,當然也沒有北大的王選。

    漢字精密排版究竟應該選擇什麼樣的研究目標,採用什麼樣的技術路線呢?五個研究單位各有各的看法,有的選擇二代機,有的選擇三代機。

    王選純粹是一個局外人。就是這個局外人出語驚人:跨越二代機和三代機,直接上鐳射排版。他提出了自己的一套技術方案。

    後來的發展進程證明,到二十世紀八九十年代,無論是二代機還是三代機,在世界範圍內都走到了窮途末路。而在20世紀90年代中期以後,99%的中國報紙和90%以上的黑白書刊,世界上其他國家和地區80%以上的華文報刊的出版,都已用上了王選的漢字鐳射排版系統。

    現在想想,歷史其實挺吝嗇的,有時就給人們一次機會。在資訊時代到來的前夜,歷史給中國實現印刷技術突變的機會就是選擇了王選。

    是王選用他孱弱的身軀,推動了中國印刷技術的變革。他使這一變革發生在資訊革命即將到來的關口。在20世紀末21世紀初,當資訊時代終於到來的時候,中國在資訊傳播的一個最為大眾化的領域,不僅徹底告別了“鉛與火”,而且出現了連續的跨越。

    1991年到1994年,王選帶領著在漢字鐳射排版系統中形成的團隊,跳過報紙傳真機,開發出了報紙的遠端衛星傳版系統,實現了報紙發行的全國同步、同品質印刷;跳過傳統的電子分色機,研製出開放式彩色桌面出版系統,實現了中國報業彩色印刷的革新。

    中國在印刷技術領域,穿上了時代的領騎黃衫。

    從“遊擊隊”變為“正規軍”

    什麼是漢字鐳射排版系統?在王選的世界裏,這是一個想躲都躲不開的問題。

    漢字鐳射排版系統太複雜,涉及計算數學、電腦晶片設計、電腦軟體程式設計、漢字的數字化處理、鐳射的應用、機械原理等等。可這正是王選在印刷技術領域,用心血和智慧壘起的一座創新的峰巒。繞開了鐳射排版,怎麼能夠領略到創新的美景呢?

    我查閱了大量的文字資料,後來花了整整兩個下午時間,分別請教了王選教授的同事姚秀琛教授和年輕的技術骨幹汪岳林先生,他們耐心地引導我在科學的殿堂遊歷。

    20世紀80年代後期,剛剛投入實際應用的漢字鐳射排版系統,由三大部分組成,一台電腦,用於存儲漢字數字化資訊的資訊庫,用專門的排版軟體,編排報紙和書刊版面,並生成頁面描述語言;一台漢字鐳射排版控制器,用於把漢字從壓縮資訊還原成漢字字形點陣資訊;一台鐳射排版機,用於製作印刷膠版。

    姚秀琛教授告訴我,王選當初能夠堅定不移地把科研目標選定為鐳射排版,是因為他有十分堅實的學科基礎和開闊的科學視野。

    王選1954年考入北京大學數學力學系。他自己回憶,當時的北大校長馬寅初先生,主張把教學重點放在基礎課上,抽調校內著名的教授任基礎課教師。中國最早的學部委員(科學院院士)、當時已是一級教授的江澤涵先生教解析幾何;教數學分析的程民德教授1980年當選為學部委員;教高等代數的丁石孫教授,後來任北大校長。他們為王選打下了紮實的數學基礎,“對我後來多年的科研工作起了至關重要的作用。因為電腦本身就是數學和電子學結合的産物,數學基礎對從事電腦軟硬體及應用系統的研究是十分重要的。”

    1958年,王選畢業後留校任教。在以後的5年多時間裏,他參加過北大電子管電腦研製項目的邏輯設計和整機調試工作,承擔了 D JS21機的 A LGOL(演算法語言)60編譯系統軟體設計。這段時間,他先後閱讀了百餘篇國外文獻原文,對世界電腦發展的狀況了然於心。從此,他養成了一個習慣,確立一個科研項目之前,一定要大量查閱最新文獻。

    多年以後,在談起自己創新的歷程時,王選總結説:通過大量閱讀國外文獻,尋找科技發展最前沿的需求,發現已有技術的不足,是科技創新的不竭源泉。

    1975年春天,同為北大教師的王選夫人陳,在一次工作調研中,知道了“748工程”的大概情況,她告訴了病休在家的王選。王選一眼就相中了漢字精密排版子項目,並立即投入了工作。按習慣,他花大量時間到當時地處和平裏、距北大十幾公里的中國科技情報研究所(現改名為中國科技資訊研究所)查閱文獻資料。他留意到,很多雜誌他都是第一個讀者。這些雜誌使他的眼光具有了穿透力。他看到了二、三代排版機的危機,看到了數字式儲存和數字式輸出的廣闊前景。他盯上了第四代鐳射排版系統。

    1975年5月,北大成立了漢字精密排版研製協作攻關會戰組。

    鐳射排版系統中的漢字資訊處理有兩個重大的根本性難題,一是漢字的儲存,一是漢字字形資訊的還原輸出。

    漢字的基本筆畫不如字母文字多,“點、橫、撇、捺、豎、彎、鉤、折、提”而已。但漢字的構成卻比字母文字複雜得多。字母文字的單詞由字母簡單排列而成,而每一個單個漢字的構成,都是筆畫之間互相交錯重疊,你中有我,我中有你,不可拆分。因此,漢字的一個單字實際上相當於字母文字的一個字母。

    恐怕沒有人能説出漢字的精確數量。1990年版《新華字典》收集的漢字單字,總計大約1.1萬多個,而《康熙字典》收集的漢字則多達4.5萬個以上。除此以外,漢字在印刷中還有字號、字形、字體的各種變化,且不説全部漢字,單單把常用的六七千漢字及其變化存入電腦,據專家介紹,大約要佔好幾百億個字節的空間。

    在漢字鐳射排版系統起步的時候,還只能使用國産電腦,條件十分簡陋:記憶體是磁心記憶體,最大容量為64KB;沒有硬碟,只有一個512KB的磁鼓和一條磁帶,要想實現龐大的漢字字形資訊的存儲和輸出,在許多人看來真是天方夜譚!

    王選有雄厚的數學基礎,加上他對國外的技術發展有充分的了解,自然想到了資訊壓縮。

    運用“輪廓描述和參數描述”結合的方法解決漢字資訊壓縮,是王選在漢字鐳射排版系統研製中的第一大貢獻。這種方法將漢字的橫、豎、折等規則筆畫,用一系列參數精確表示,將曲線形式的不規則筆畫用輪廓參數表示,不僅實現了漢字資訊的壓縮比率達到了1:500,而且保證了漢字無論是變倍增大還是縮小都不會走形,並保持筆畫的勻稱一致,實現了漢字的高品質輸出。王選在世界上首次提出並實現了用“參數描述方法”(即提示資訊)控制字形變倍和變形時敏感部位的品質。在大約10年後,西方才開始採用類似技術。

    王選大腦裏不停閃現的創新火花,終於得到“748工程”領導小組的認可。北大的鐳射排版研究從“遊擊隊”變成了正規軍。

    漢字資訊壓縮解決了漢字的存儲問題,但是,在製版過程中還必須把這種壓縮後的字形資訊復原成點陣,並以適應鐳射逐行掃描的方式形成版面點陣供鐳射輸出。當時的電腦運算速度很慢,用還原軟體還原漢字,每個字平均要用一秒鐘。

    王選提出了一種可以通過硬體實現的漢字字形高速還原的演算法,編寫了實現還原的微程式,使漢字還原速度達到每秒250字。此後,他又設計出一種超大規模專用晶片,實現了高速和高保真的漢字字形復原和變倍、變形,還原速度為每秒710字。這一控制器現在被稱為光柵圖像處理器。1976年,這一術語還未産生,後來鐳射輸出流行,人們把解釋版面描述資訊並産生字形點陣和圖形、圖像點陣的設備,稱為光柵圖像處理器,即 R aster Image Processor,簡稱 R IP。現在,王選的學生們已經把 R IP變成軟體,直接放進了電腦。我們今天看到的漢字鐳射排版系統,從外表上看,就只有電腦和鐳射排版機了。

    王選説:“1961年,我作出了一生中最重要的一次選擇,從硬體轉向軟體,但不放棄硬體,而是從事軟、硬體相結合的研究,以探討軟體對未來電腦體系結構的影響。這一選擇使我深切地體會到,跨領域研究是取得創新成果的重要因素,在已經建立起來的學科之間的無人空白區上去耕耘,最能取得豐碩成果。”

    他沒有玩弄“騙人的數學遊戲”

    今天的王選,無論從哪一個角度看都是輝煌的。論學術成就,他是北京大學教授、博士生導師,集中國科學院、中國工程院和第三世界科學院三院院士于一身,如果加上本屆國家最高科學技術獎,他幾乎包攬了中國科技領域的所有最高科技獎項;論政治地位,他是中國科協副主席、九三學社中央副主席、全國人大常委、全國人大教科文衛委員會副主任;論經濟地位,他是方正集團的創始人之一,至今還擔任著方正控股有限公司董事局主席。

    在王選的世界裏,名譽、地位和金錢重要嗎?

    1975年,中國的科學事業還處在嚴寒的冬季。儘管3年後,科學的春天終於到來了,可是這個春天並不像自然的春天那樣週而复始可以預見。

    1975年,全中國都在反擊鄧小平的“右傾翻案風”,都在“反潮流”;1975年,全中國都在嘲笑那個小丑一樣的教授,在“共産主義勞動大學”的講臺上講“馬尾巴的功能”;1975年,全中國都在學習一個交白卷的“英雄”。

    1975年,王選已經38歲,已經在淒風苦雨中顫慄過了。王選十分注重國外原文科技文獻,為了加快自己的英文閱讀速度,從1963年起,他堅持每天聽英語廣播。開始,他是收聽北京電臺的英語節目,後來覺得不過癮,又開始收聽英國 B BS對遠東的英語廣播,每天半小時,堅持了兩三年。經歷過“文革”的人都知道,“收聽敵臺”是什麼樣的罪行。

    我們今天可以用各種讚美的詞句來褒獎科技創新,而在王選30來歲最富有創造力的時代,他的思想火花引燃的是“革命大批判”的烈火。有人給他貼出“大字報”,批判他“喜歡一鳴驚人”。喜歡一鳴驚人,在那個時代是資産階級個人主義的典型表現。

    1975年,當王選提出跨過二、三代排版機,直接上第四代鐳射排版機的時候,有人説他是異想天開:“你搞第四代,我還想搞第八代呢!”更有甚者,認為他根本就是在“玩弄騙人的數學遊戲”,“夢想一步登天”。

    王選説,那些年根本看不見名和利,更想不到當院士獲得最高獎。那他為什麼呢?

    1978年,包括北大在內的全國高校和科研機構,都陸續恢復了職稱評定,職稱熱熱遍了全國,大學教授成了新時代“最可愛的人”。那時評職稱看的是出版過幾本學術著作,發表過多少學術論文,應用項目是吃力不討好。北大電腦和電子領域的教師,不少都已經躲到書齋寫論文去了。王選絲毫不為所動,依然兢兢業業于“748工程”。他為什麼?

    從1975年到1993年,在漢字鐳射排版系統從研製到投入廣泛應用的18年裏,王選經歷了太多太多的艱辛,用他自己的話説是“九死一生”。是什麼力量支撐著他走過來的?

    在王選的世界裏,人的生命能量能承受多大的疲累呢?

    王選一向身體不好。1961年,他參加了北京大學中型電子電腦“紅旗機”的研製工作,這也是他從硬體研究轉向軟體研究的一個關鍵時期,科研加上對國外軟體資料的學習,他每天工作達14個小時以上,身體不舒服也強熬著。熬著熬著,終於把自己熬倒了。他被輾轉多家醫院,始終不能確定病因,持續一年不見好轉,同事和朋友不得不把他送回上海家中休養,這一休就是3年多。

    “文革”中,政治上的打擊使他的病症再一次爆發,想回上海,因為大串聯,他的病體無法承受車廂內的擁擠。他被送到了根本沒有醫療條件的北大十三陵分校,病情日益惡化。就在他生命最脆弱的時刻,北大青年女教師陳走到了他身邊,把他帶回了城裏。直到漢字鐳射排版項目開始,王選還是一個月工資只有40元的吃“勞保”的病號。

    這樣一副羸弱的身板,如何能支撐這樣艱巨的科技工程?

    我對生命的不同表現形式有太多的疑惑,企盼在王選的世界裏找到答案。

    我只好不顧他身體欠安,給他寫了一封信。

    幾天后,王選教授給我回信了。他説:“真正有成績的科學家都不以金錢和榮譽為動力。”“獻身於科學技術就沒有權力再像普通人那樣活法,必然會失掉常人所能享受到的不少樂趣,但也會得到常人享受不到的很多樂趣。在攻克一個個技術難關的過程中,有時冥思苦想,幾週睡不好覺,忽然一天半夜靈機一動,想出絕招,使問題迎刃而解,這種愉快和享受是難以形容的。科學的探討研究,本身就會有至美,給人的愉快就是酬報。”

    1975年主動參加漢字精密排版系統地研究,是因為“項目的難度和價值強烈地吸引了我,尤其是我找到了一條外國人沒有走過,日本人沒有走通的技術途徑。這一創新帶來的價值,當時已能明顯地感覺到,儘管國內大多數人並不相信。”

    一個人要“永遠把社會的需求放在第一位,這樣才能逆流而上。”“范仲淹的‘先天下之憂而憂,後天下之樂而樂’對我影響很大,我想封建社會的古人能做到,今人也應儘量做到這點。”“1991年以前,在鐳射排版系統尚未産業化的時候,我很少有成就感,只有負債感。”

    正是這樣的想法,從1975年到1993年的18年裏,王選沒有休息過一個節假日。他把生命的潛能發揮到了極致。

    《科技日報》2002年2月7日

    


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