來(lái)源:中國(guó)科學(xué)報(bào) 記者:叢中笑 時(shí)間:2014-03-28
我國(guó)著名計(jì)算機(jī)應(yīng)用專家、“當(dāng)代畢升”王選院士,一生著述豐富,留下了大量手稿筆跡,既有研制漢字激光照排系統(tǒng)的設(shè)計(jì)手稿,也有總結(jié)科研工作和人生歷程的論述文章,字里行間,蘊(yùn)涵著獨(dú)到的方法哲理、高遠(yuǎn)的精神品格,體現(xiàn)了王選院士曲折豐富的科研人生。
科研之源:閱讀文獻(xiàn)
2002年,王選獲得國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng),這年8月,他提筆寫(xiě)下《閱讀文獻(xiàn)的習(xí)慣使我終生受益》一文,結(jié)合自己取得科研成功的經(jīng)歷,對(duì)閱讀科研文獻(xiàn)的重要性和方法進(jìn)行了總結(jié)闡述。當(dāng)時(shí)他已患重病,肺部做了大手術(shù),這篇3000字的文章他寫(xiě)一會(huì)兒,歇一下,幾天才完成。
他在文中寫(xiě)道:“我的一生取得了兩項(xiàng)科研成果:60年代的高級(jí)語(yǔ)言編譯系統(tǒng)和后來(lái)的激光照排。這兩個(gè)項(xiàng)目均是高起點(diǎn),沒(méi)有走彎路,有所創(chuàng)新,這與閱讀文獻(xiàn)有很大的關(guān)系?!?/p>
1958年,北大開(kāi)始自行研制的每秒定點(diǎn)運(yùn)算1萬(wàn)次的“紅旗機(jī)”。當(dāng)時(shí)他剛從北大數(shù)學(xué)力學(xué)系計(jì)算數(shù)學(xué)專業(yè)畢業(yè)留校工作,參加了“紅旗機(jī)”的邏輯設(shè)計(jì)和整機(jī)調(diào)試工作,每天工作14小時(shí)以上,最緊張的時(shí)候40個(gè)小時(shí)都不曾合眼,被大家稱為“拼命三郎”。
忙碌的科研工作之余,王選堅(jiān)持每天晚上擠出時(shí)間閱讀英文文獻(xiàn),以了解計(jì)算機(jī)技術(shù)的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)。上世紀(jì)60年代初,美國(guó)的計(jì)算機(jī)工業(yè)已很發(fā)達(dá)并形成了產(chǎn)業(yè);英國(guó)也有許多耀眼的創(chuàng)新成果紛紛問(wèn)世,如變址、閉子程序、微程序和虛擬存儲(chǔ)器等等。王選研究發(fā)現(xiàn),如果不懂軟件,不從使用的角度來(lái)研究計(jì)算機(jī),照樣產(chǎn)生不出創(chuàng)新的想法。正如王選在文中寫(xiě)的那樣:“大量閱讀文獻(xiàn)使我下決心一定要同時(shí)具備軟件和硬件兩方面的第一線實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),我相信通過(guò)跨領(lǐng)域的研究,一定能找到創(chuàng)造的源泉,這是我1961年作出的一生中最重要的一次抉擇?!?/p>
正當(dāng)王選準(zhǔn)備著手從事這一研究時(shí),過(guò)度的疲勞和饑餓摧垮了他的身體,低燒不退,胸悶憋氣。這場(chǎng)大病使王選不得不在1962年回到上海父母身邊治病。
治療期間,王選仍堅(jiān)持閱讀科技文獻(xiàn)。缺乏資料,他請(qǐng)師姐陳堃銶幫忙。陳堃銶比王選高一屆,學(xué)的也是計(jì)算數(shù)學(xué)專業(yè),畢業(yè)后留在北大數(shù)學(xué)系工作。她給王選寄來(lái)了美國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)權(quán)威雜志Communications of ACM等英文資料。王選如獲至寶,為了加快閱讀速度,他想出一個(gè)辦法——通過(guò)收聽(tīng)英語(yǔ)廣播來(lái)提高反應(yīng)能力。
1963年,王選身體稍有恢復(fù),又想到了自己的目標(biāo)——軟件、硬件相結(jié)合的研究。當(dāng)時(shí)國(guó)際上流行的、被聯(lián)合國(guó)教科文組織下屬工作小組批準(zhǔn)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)程序設(shè)計(jì)高級(jí)語(yǔ)言是ALGOL 60,因此,王選決定從研制ALGOL 60高級(jí)語(yǔ)言編譯系統(tǒng)入手。這一次,王選又從陳堃銶那里得到了幫助,陳堃銶幫他找到了一本油印的英文資料《ALGOL 60修改報(bào)告》。開(kāi)始時(shí),王選感覺(jué)像是在看“天書(shū)”,漸漸地他鉆了進(jìn)去,終于“茅塞頓開(kāi)”,馬不停蹄地開(kāi)始了設(shè)計(jì)。
1965年夏,王選身體好轉(zhuǎn)回到北大,與陳堃銶、許卓群等同事一起,在DJS 21計(jì)算機(jī)上研制成功ALGOL 60高級(jí)語(yǔ)言編譯系統(tǒng),在幾十個(gè)用戶中得到推廣,被列入“中國(guó)計(jì)算機(jī)工業(yè)發(fā)展史大事記”中。他與陳堃銶也結(jié)為夫妻,成為相濡以沫的終生伴侶。
科研之道:了解國(guó)外最新動(dòng)態(tài)
這是王選在《閱讀文獻(xiàn)的習(xí)慣使我終生受益》一文中總結(jié)的另一條經(jīng)驗(yàn):“在從事激光照排系統(tǒng)研制過(guò)程中,由于我們碰到的難題,例如漢字字形存儲(chǔ)量大、字形變倍后的筆畫(huà)勻稱問(wèn)題,激光逐線掃描和不能等待的困難等,在文獻(xiàn)中找不到解決辦法。所以我較多的是瀏覽最新情報(bào),以確定自己選定的方向是否正確,同時(shí)也可以發(fā)現(xiàn)能為我所用的國(guó)外最新的硬件、外設(shè)、芯片和軟件平臺(tái)。”
王選在研制漢字精密照排項(xiàng)目伊始,正是從科技文獻(xiàn)和情報(bào)中了解到相關(guān)領(lǐng)域的最新動(dòng)態(tài),捕捉到他人不易察覺(jué)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),從而作出“漢字字形信息數(shù)字化存儲(chǔ)”“選擇激光照排作為輸出方案”等異于常人的方向判斷和大膽技術(shù)決策,成為系統(tǒng)研制成功的關(guān)鍵。
1974年8月,在周恩來(lái)總理的親自關(guān)懷下,一項(xiàng)影響漢字傳承乃至中華文明發(fā)展進(jìn)程的科技工程在中國(guó)悄然設(shè)立,這就是被稱為“748工程”的漢字信息處理系統(tǒng)工程。1975年初,38歲的王選從陳堃銶那里得知了這一工程。當(dāng)聽(tīng)到其中一個(gè)子項(xiàng)目是“漢字精密照排系統(tǒng)”時(shí),王選預(yù)感到這是一個(gè)價(jià)值和前景不可估量的重大項(xiàng)目,當(dāng)即決定著手研究這一項(xiàng)目。
按照習(xí)慣,王選先要把國(guó)內(nèi)和國(guó)際上在照排系統(tǒng)方面的研究現(xiàn)狀和發(fā)展動(dòng)向了解清楚,他開(kāi)始到位于和平街的中國(guó)科技情報(bào)所查閱資料。從北大到情報(bào)所車費(fèi)是二角五分,少坐一站就可以節(jié)省五分錢,由于沒(méi)有經(jīng)費(fèi)來(lái)源,車費(fèi)無(wú)從報(bào)銷,王選就提前下車,拖著虛弱的身子走到情報(bào)所。
王選發(fā)現(xiàn),許多有關(guān)照排系統(tǒng)的文獻(xiàn)以及Graphic Arts Monthly等印刷雜志的借閱登記卡上都是空白的,他是那些雜志的第一個(gè)借閱者。這說(shuō)明涉獵這一領(lǐng)域的人寥寥無(wú)幾。王選如饑似渴地瀏覽著,字?jǐn)?shù)不多的就動(dòng)手抄在隨身攜帶的筆記本上。
王選了解到,上世紀(jì)40年代美國(guó)發(fā)明了第一代手動(dòng)照排機(jī),到70年代,日本流行的是第二代光學(xué)機(jī)械式照排機(jī),歐美則已流行第三代陰極射線管照排機(jī)。英國(guó)的一家公司正在研制第四代激光照排機(jī),但還處于研制階段。
我國(guó)當(dāng)時(shí)已有五家攻關(guān)班子從事漢字照排系統(tǒng)的研究,其中有兩家選擇了二代機(jī),三家采用了三代機(jī)。在漢字信息的存儲(chǔ)方面,這五家采取的全部是模擬存儲(chǔ)方式。
經(jīng)過(guò)分析王選得出結(jié)論:模擬存儲(chǔ)沒(méi)有發(fā)展前途,必須采用“數(shù)字存儲(chǔ)”的技術(shù)途徑。這是王選研制照排項(xiàng)目作出的第一個(gè)重要決策。在此基礎(chǔ)上,王選針對(duì)漢字字?jǐn)?shù)、字體繁多等技術(shù)難點(diǎn),發(fā)明了世界首創(chuàng)的“用輪廓加參數(shù)的數(shù)學(xué)方法描述漢字字形的信息壓縮技術(shù)”,一舉解決了漢字字形信息的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)這一難關(guān)。
接下來(lái)橫亙?cè)谕踹x面前的是第二道難關(guān)——采用什么樣的輸出方案,將壓縮后的漢字信息高速、高質(zhì)量地還原和輸出,這是照排系統(tǒng)的關(guān)鍵。經(jīng)過(guò)大量的資料研究后,王選在1976年作出研制照排系統(tǒng)的第二個(gè)重要決策:跨過(guò)當(dāng)時(shí)流行的二代機(jī)和三代機(jī),直接研制世界上尚無(wú)商品的第四代激光照排系統(tǒng)。
科研之魂:自己動(dòng)手
1976年,王選的技術(shù)方案上報(bào)北大,幾經(jīng)曲折,得以報(bào)批。王選和同事們開(kāi)始了研制原理性樣機(jī)的攻堅(jiān)戰(zhàn)。然而,由于技術(shù)太過(guò)超前,王選的方案長(zhǎng)期以來(lái)一直遭受懷疑。直到1989年系統(tǒng)開(kāi)始全面占領(lǐng)市場(chǎng),局面才戲劇性地根本扭轉(zhuǎn)。
20世紀(jì)70年代末,改革開(kāi)放的大門打開(kāi),高校開(kāi)始流行出國(guó)進(jìn)修,而激光照排項(xiàng)目開(kāi)發(fā)條件差,科研隊(duì)伍頗受沖擊。外國(guó)照排廠商也開(kāi)始覬覦中國(guó)印刷出版市場(chǎng)。面臨嚴(yán)峻的內(nèi)憂外患,王選帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)加緊研制原理性樣機(jī)。由國(guó)產(chǎn)元器件組成的樣機(jī)體積龐大,很不穩(wěn)定,每次關(guān)機(jī)、開(kāi)機(jī)都會(huì)損壞一些芯片,為了保證進(jìn)度,只好不關(guān)機(jī),大家輪流值班,晝夜攻關(guān)。
經(jīng)過(guò)幾十次試驗(yàn),終于在1979年和1980年排印出第一張報(bào)紙樣張《漢字信息處理》和第一本樣書(shū)《伍豪之劍》,取得了重大成果。
經(jīng)過(guò)艱苦努力,1981年,中國(guó)首臺(tái)計(jì)算機(jī)——激光漢字編輯排版系統(tǒng)原理性樣機(jī)終于通過(guò)部級(jí)鑒定。但不久卻傳來(lái)了令王選震驚的消息:負(fù)責(zé)激光照排軟件系統(tǒng)研制的妻子陳堃銶,因勞累過(guò)度不幸患了直腸癌!王選只照顧了妻子一兩個(gè)月就又投入到II型系統(tǒng)的緊張研制工作中。陳堃銶手術(shù)后休息了一年也投入了工作。
正是憑借這種非凡毅力和執(zhí)著精神,王選和科研團(tuán)隊(duì)馬不停蹄,不斷創(chuàng)新,從1975年到1993年,先后研制出六代出版系統(tǒng),大規(guī)模推廣應(yīng)用,最終引發(fā)了我國(guó)印刷出版行業(yè)的技術(shù)革命,成為用自主創(chuàng)新技術(shù)改變傳統(tǒng)行業(yè)的典范。此后又走出國(guó)門,不僅占領(lǐng)了華文報(bào)業(yè)市場(chǎng),還出口到發(fā)達(dá)國(guó)家。而這18年,王選夫婦卻連一個(gè)完整的節(jié)假日都沒(méi)有休息過(guò)。
王選生前十分推崇這樣一句話:“獻(xiàn)身科學(xué)就沒(méi)有權(quán)利再像普通人那樣生活,必然會(huì)失掉常人所能享受的不少樂(lè)趣,但也會(huì)得到常人所享受不到的很多樂(lè)趣?!边@話也正是王選科研人生的真實(shí)寫(xiě)照。