王选印刷激光照排

　　我国著名计算机应用专家、“当代毕昇”王选院士，一生著述丰富，留下了大量手稿笔迹，既有研制汉字激光照排系统的设计手稿，也有总结科研工作和人生历程的论述文章，字里行间，蕴涵着独到的方法哲理、高远的精神品格，体现了王选院士曲折丰富的科研人生。

　　科研之源：阅读文献

　　2002年，王选获得国家最高科学技术奖，这年8月，他提笔写下《阅读文献的习惯使我终生受益》一文，结合自己取得科研成功的经历，对阅读科研文献的重要性和方法进行了总结阐述。当时他已患重病，肺部做了大手术，这篇3000字的文章他写一会儿，歇一下，几天才完成。

　　他在文中写道：“我的一生取得了两项科研成果：60年代的高级语言编译系统和后来的激光照排。这两个项目均是高起点，没有走弯路，有所创新，这与阅读文献有很大的关系。”

　　1958年，北大开始自行研制的每秒定点运算1万次的“红旗机”。当时他刚从北大数学力学系计算数学专业毕业留校工作，参加了“红旗机”的逻辑设计和整机调试工作，每天工作14小时以上，最紧张的时候40个小时都不曾合眼，被大家称为“拼命三郎”。

　　忙碌的科研工作之余，王选坚持每天晚上挤出时间阅读英文文献，以了解计算机技术的最新发展动态。上世纪60年代初，美国的计算机工业已很发达并形成了产业；英国也有许多耀眼的创新成果纷纷问世，如变址、闭子程序、微程序和虚拟存储器等等。王选研究发现，如果不懂软件，不从使用的角度来研究计算机，照样产生不出创新的想法。正如王选在文中写的那样：“大量阅读文献使我下决心一定要同时具备软件和硬件两方面的第一线实践经验，我相信通过跨领域的研究，一定能找到创造的源泉，这是我1961年作出的一生中最重要的一次抉择。”

　　正当王选准备着手从事这一研究时，过度的疲劳和饥饿摧垮了他的身体，低烧不退，胸闷憋气。这场大病使王选不得不在1962年回到上海父母身边治病。

　　治疗期间，王选仍坚持阅读科技文献。缺乏资料，他请师姐陈堃銶帮忙。陈堃銶比王选高一届，学的也是计算数学专业，毕业后留在北大数学系工作。她给王选寄来了美国计算机学会权威杂志communications of acm等英文资料。王选如获至宝，为了加快阅读速度，他想出一个办法——通过收听英语广播来提高反应能力。

　　1963年，王选身体稍有恢复，又想到了自己的目标——软件、硬件相结合的研究。当时国际上流行的、被联合国教科文组织下属工作小组批准的国际标准程序设计高级语言是algol 60，因此，王选决定从研制algol 60高级语言编译系统入手。这一次，王选又从陈堃銶那里得到了帮助，陈堃銶帮他找到了一本油印的英文资料《algol 60修改报告》。开始时，王选感觉像是在看“天书”，渐渐地他钻了进去，终于“茅塞顿开”，马不停蹄地开始了设计。

　　1965年夏，王选身体好转回到北大，与陈堃銶、许卓群等同事一起，在djs 21计算机上研制成功algol 60高级语言编译系统，在几十个用户中得到推广，被列入“中国计算机工业发展史大事记”中。他与陈堃銶也结为夫妻，成为相濡以沫的终生伴侣。

　　科研之道：了解国外最新动态

　　这是王选在《阅读文献的习惯使我终生受益》一文中总结的另一条经验：“在从事激光照排系统研制过程中，由于我们碰到的难题，例如汉字字形存储量大、字形变倍后的笔画匀称问题，激光逐线扫描和不能等待的困难等，在文献中找不到解决办法。所以我较多的是浏览最新情报，以确定自己选定的方向是否正确，同时也可以发现能为我所用的国外最新的硬件、外设、芯片和软件平台。”

　　王选在研制汉字精密照排项目伊始，正是从科技文献和情报中了解到相关领域的最新动态，捕捉到他人不易察觉的技术发展趋势，从而作出“汉字字形信息数字化存储”“选择激光照排作为输出方案”等异于常人的方向判断和大胆技术决策，成为系统研制成功的关键。

　　1974年8月，在周恩来总理的亲自关怀下，一项影响汉字传承乃至中华文明发展进程的科技工程在中国悄然设立，这就是被称为“748工程”的汉字信息处理系统工程。1975年初，38岁的王选从陈堃銶那里得知了这一工程。当听到其中一个子项目是“汉字精密照排系统”时，王选预感到这是一个价值和前景不可估量的重大项目，当即决定着手研究这一项目。

　　按照习惯，王选先要把国内和国际上在照排系统方面的研究现状和发展动向了解清楚，他开始到位于和平街的中国科技情报所查阅资料。从北大到情报所车费是二角五分，少坐一站就可以节省五分钱，由于没有经费来源，车费无从报销，王选就提前下车，拖着虚弱的身子走到情报所。

　　王选发现，许多有关照排系统的文献以及graphic arts monthly等印刷杂志的借阅登记卡上都是空白的，他是那些杂志的第一个借阅者。这说明涉猎这一领域的人寥寥无几。王选如饥似渴地浏览着，字数不多的就动手抄在随身携带的笔记本上。

　　王选了解到，上世纪40年代美国发明了第一代手动照排机，到70年代，日本流行的是第二代光学机械式照排机，欧美则已流行第三代阴极射线管照排机。英国的一家公司正在研制第四代激光照排机，但还处于研制阶段。

　　我国当时已有五家攻关班子从事汉字照排系统的研究，其中有两家选择了二代机，三家采用了三代机。在汉字信息的存储方面，这五家采取的全部是模拟存储方式。

　　经过分析王选得出结论：模拟存储没有发展前途，必须采用“数字存储”的技术途径。这是王选研制照排项目作出的第一个重要决策。在此基础上，王选针对汉字字数、字体繁多等技术难点，发明了世界首创的“用轮廓加参数的数学方法描述汉字字形的信息压缩技术”，一举解决了汉字字形信息的计算机存储这一难关。

　　接下来横亘在王选面前的是第二道难关——采用什么样的输出方案，将压缩后的汉字信息高速、高质量地还原和输出，这是照排系统的关键。经过大量的资料研究后，王选在1976年作出研制照排系统的第二个重要决策：跨过当时流行的二代机和三代机，直接研制世界上尚无商品的第四代激光照排系统。

　　科研之魂：自己动手

　　1976年，王选的技术方案上报北大，几经曲折，得以报批。王选和同事们开始了研制原理性样机的攻坚战。然而，由于技术太过超前，王选的方案长期以来一直遭受怀疑。直到1989年系统开始全面占领市场，局面才戏剧性地根本扭转。

　　20世纪70年代末，改革开放的大门打开，高校开始流行出国进修，而激光照排项目开发条件差，科研队伍颇受冲击。外国照排厂商也开始觊觎中国印刷出版市场。面临严峻的内忧外患，王选带领科研团队加紧研制原理性样机。由国产元器件组成的样机体积庞大，很不稳定，每次关机、开机都会损坏一些芯片，为了保证进度，只好不关机，大家轮流值班，昼夜攻关。

　　经过几十次试验，终于在1979年和1980年排印出第一张报纸样张《汉字信息处理》和第一本样书《伍豪之剑》，取得了重大成果。

　　经过艰苦努力，1981年，中国首台计算机——激光汉字编辑排版系统原理性样机终于通过部级鉴定。但不久却传来了令王选震惊的消息：负责激光照排软件系统研制的妻子陈堃銶，因劳累过度不幸患了直肠癌！王选只照顾了妻子一两个月就又投入到ii型系统的紧张研制工作中。陈堃銶手术后休息了一年也投入了工作。

　　正是凭借这种非凡毅力和执著精神，王选和科研团队马不停蹄，不断创新，从1975年到1993年，先后研制出六代出版系统，大规模推广应用，最终引发了我国印刷出版行业的技术革命，成为用自主创新技术改变传统行业的典范。此后又走出国门，不仅占领了华文报业市场，还出口到发达国家。而这18年，王选夫妇却连一个完整的节假日都没有休息过。

　　王选生前十分推崇这样一句话：“献身科学就没有权利再像普通人那样生活，必然会失掉常人所能享受的不少乐趣，但也会得到常人所享受不到的很多乐趣。”这话也正是王选科研人生的真实写照。

[时间：2014-03-28  来源：《中国科学报》]