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传承科学家精神 | 告别“铅与火”——王选院士与“748工程”

2024-09-14   北京大学新闻网   阅读量:3

    “王选老师一生历经磨砺和艰辛,他以无比豪迈的激情,坚韧不拔的毅力,自信赶超的胆识,自主创新,创造了一个在信息化时代使中华文字与现代文明对接的神话。他的成功实践告诉我们,中华民族是有创新能力的民族,我们应该有赶超世界先进水平的决心和信心。”

    ——中国科协名誉主席、中国科学院院士韩启德教授

    “有人称王选为‘当代毕昇’,王选说这个称号很不妥当啊,这是把很多人的功劳归功在他一个人身上。如果当时没有国家的支持、领导的关心爱护和具体组织,没有合作者的通力合作与用户单位冒着风险的积极配合,以及销售人员的推广宣传,系统是不可能成功的。所以说‘当代毕昇’应该是一个群体,我们要发扬的是这种集体攻关、无私奉献的精神。”

    ——王选院士夫人、“748工程”的最早参与者和全程亲历者陈堃銶教授

    “50年过去了,‘748工程’给我们留下的宝贵财富不仅仅是这项技术在全国甚至海外推广,更是为我们留下了产学研相结合的科技攻关的重要经验,王选同志这种自主创新、勇于开拓的精神值得我们永远铭记。”

    ——“748工程”新华社参与人员、新华社原党组成员、原技术局局长孙宝传

    

20世纪90年代初,王选查看汉字激光照片胶片

    1974年8月,为了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,我国设立“汉字信息处理系统工程”,简称“748工程 ”。1975年,北京大学以王选、陈堃銶为代表的科研团队,承担了其中“汉字精密照排系统”项目的研制,在国家和学校的大力支持下,在合作单位和用户的紧密配合下,成功研制出汉字信息处理与激光照排系统,掀起了中国印刷业“告别铅与火、迎来光与电”的技术革命,为信息时代汉字和中华文化的传播与发展创造了条件。

    2024年8月22日上午,“748工程”50周年纪念座谈会在北大英杰交流中心举行。北京大学党委书记郝平教授、韩启德院士、陈堃銶教授以及参与“748工程”的老领导、老同志,来自相关行业的领导专家和知名校友,共同回顾50年前这项艰苦卓绝的“驾光驭电”的难忘岁月,赓续王选院士“顶天立地”的科研精神。

    “748工程”50周年纪念座谈会会议现场

    陈堃銶教授

    在越发呼唤“有组织科研”与“集智攻关”的今天,让我们回到50年前的北京大学,回到王选先生带领团队攻坚克难的日日夜夜。

跨过二代机、三代机的“冒险选择”

    20世纪70年代,随着计算机技术的发展,西方率先采用“电子照排技术”进行出版印刷,而当时的中国仍然采用“以火熔铅,以铅铸字,以铅字排版,以铅版印刷”的铅排印刷,能耗大,污染严重,效率很低。更重要的是,如何处理庞大的汉字信息成为中外科学家面临的巨大难题。

    为了改变这一落后面貌,1974年8月,在周恩来总理的亲切关怀下,我国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”,组织研发汉字信息处理问题,该工程设三个子项目:汉字通信、汉字情报检索和汉字精密照排。与此同时,日本、英国、美国等国家的科学家也纷纷开始研究。然而,最难的一步,是让印刷体的汉字进入计算机,中外科学家尝试了许多方法,都没能彻底突破这一难关。

    “1975年,我听说了‘748工程’,并且告诉了王选。那时候他身体不好,在家休养。但是听说这个工程以后,被它的价值和难度强烈吸引,特别着迷,虽然不能上班,但他开始调研和设计。”当时,王选是无线电系教师,他从在数学系任教的妻子陈堃銶那里得知了“748工程”。

    “王选经常拖着病体到当时的中国科技情报所查阅有关照排的资料,了解到字模的数字式存储是发展趋势,光学机械式二代机没有前途,采用模拟存储方式的阴极射线管三代机也将被淘汰,他决定采用数字式存储汉字字模,而且直接研制世界上尚无商品的第四代激光照排系统。”陈堃銶回忆道。

    数字式存储是将汉字的字形以点阵形式存在计算机中,每个小点占计算机一位,一个小字(五号字)大约需要100×100点,大字则要1000×1000点以上。汉字的字数比西文的字母多数百倍,算上各种字体以及大小十几种字号,总的存储量达数百亿位,大大超出了当时计算机的容量,必须设计一种字形信息压缩的方法。

    为此,王选每天对着印刷品上的字反复思考,几经修改,陈堃銶则配合王选在6912计算机上进行试验。最终成功发明了“轮廓加参数”的信息压缩方法:将横、竖、折笔画称为规则笔段,用笔画的长度、宽度、笔锋等参数表示;撇、捺、勾、点等为不规则笔段,用折线轮廓表示,使汉字信息被压缩至原来的1/500至1/1000,顺利存入了计算机。此后又设计出将压缩信息快速而不失真的复原为点阵的算法。

    1975年5月,王选、陈堃銶将数字式存储汉字的初步方案报告给学校,得到了大力支持,成立了“748工程”会战组,王选负责系统总体设计和硬件设计。“王选认为用激光输出的四代机是发展方向,当时他听说邮电部522厂研制成功报纸传真机,就请教了物理系光学老师得知可以将其改装为激光照排机,由此确定了用激光输出的四代机方案。”陈堃銶回忆道:“我开始研究设计书刊排版软件,并于1977年设计完成整个软件系统。”

质疑声中告别“铅与火”

    1976年9月,精密照排的任务下达给北京大学,在此之前,新华社、人民日报社、光明日报社等媒体单位来观看文字生成表演并座谈,认为文字质量能满足出版要求,对信息压缩倍数予以肯定。1977年8月,在当时校领导的关心下,北京大学成立“汉字信息处理技术研究室”。在“748工程”办公室的领导下,逐步落实了生产主机和王选设计的照排控制器、终端输入设备、照排机、汉字输入键盘的各个工厂,新华社派技术人员参加软硬件设计并承担部分字模制作。至此,“748工程”进入了跨部门协作的推进阶段。

    但对王选方案的质疑声也从未停止,也有不少人主张直接引用发达国家的系统,与国外合作。

    “由于我们工作量大又繁琐,组里有一些教员陆续离开。”据陈堃銶回忆,1979年原理性样机开始连调,由于国产元器件很不可靠,调试时所有设备此起彼伏地出现故障。“原定于1979年7月1日输出一张考验硬件的报版样张,直到27日才输出成功。调试由14万行汇编语言编写成的软件更加困难,没有显示器,用纸带输入,调试结果看不到汉字,打出的是字符的编码和坐标,分析后才能知道对错。最苦的还是硬件不可靠,主机、纸带输入、打印机和照排控制机故障率很高,往往费了半天劲,仍得不出结果,其艰难程度在今天难以想象!”

    但王选始终没有放弃,历经千辛万苦,汉字激光照排系统也逐渐有了越来越多的成果:1979年7月27日,王选团队用汉字激光照排系统输出了第一张报纸样张《汉字信息处理》;1980年9月15日,他们又成功地排出了第一本样书《伍豪之剑》。1981年7月,汉字激光照排原理性样机通过了部级鉴定,实现了从技术方案到样机的实质性过渡。

1979年7月27日,我国用汉字激光照排原理性样机输出的第一张报纸样张《汉字信息处理》

    20世纪80年代,改革开放春风吹遍神州大地。在邓小平、方毅等国家领导同志的支持下,国家划拨专项资金为王选团队购买了先进的硬件设备,科研条件得到了很大改善。但在此时,陈堃銶被查出直肠癌,尽管手术成功癌细胞并未扩散,但身体依然非常虚弱。即使在这样苦难的情况下,陈堃銶依然坚持工作,主持NOVA计算机作为主机、照排控制器全部更新换代的新一代系统的联调工作。闷热的夏天,陈堃銶在工作的空调房里有时候待上一会儿就会腹泻三四天。

王选与陈堃銶在家中讨论科学问题

    1985年1月,系统交付新华社使用。抖动、变字、丢字模……困难层出不穷,各参与单位协作攻关,问题逐步解决。经济日报社、深圳特区报社等用户单位逐渐加入,王选带领团队研发的汉字激光照排系统也不断迭代更新——1988年底,Ⅳ型系统开始在新闻出版、印刷业推广普及,由于其性能优良、系统稳定、价格低廉,很快在全国推广开来,成为国产激光照排系统诞生以来大规模推广的里程碑。

1987年5月,经济日报社在国内率先采用国产激光照排系统

    1979年后,英国人、日本人、美国人来到中国,在这片最早发明印刷术的古老土地,自信地展示汉字照排系统,但都因解决不了汉字信息处理的技术难关,最终全部退出了中国市场。10年过去了,中国人不但淘汰了铅字印刷,而且将技术的主动权牢牢握在了自己的手中。“748工程”的硕果——汉字激光照排系统为新闻、出版全过程的计算机化奠定了基础,让出版印刷业进入了新的时代。

时代典范,精神永存

    后来,王选带领青年骨干不断创新,在告别“铅与火”后,又实现了“告别报纸传真机”“告别电子分色机”“告别纸与笔”“告别胶片”等一次次新闻出版领域的技术跨越,并在这条自主创新驱动发展的道路上为我国信息技术及应用领域培养了一大批人才。

    2001年,中国工程院颁发“20世纪我国重大工程技术成就”评选结果,“汉字信息处理与印刷革命”入选第二位,与名列第一的“两弹一星”仅差一票。王选也因此荣获2001年度国家最高科学技术奖、“改革先锋”“最美奋斗者”等荣誉。

    无论是在质疑声重重的艰辛探索中,还是在取得硕果累累盛名在外后,王选始终对自己的要求是:做个好人。他曾有一条著名语录是:“什么叫好人?北大季羡林先生曾说过:‘考虑别人比考虑自己更多就是好人’。根据现实情况,这一标准我觉得可以再降低一点:‘考虑别人与考虑自己一样多就算好人’。”

    1993年,56岁的王选决定向北京大学计算机研究所提出,正式退出科研第一线,全力支持和培养年轻人。他郑重宣布,今后衡量王选贡献的一个重要标志就是看他发现了多少青年才俊,是否做到了“爱才如命”“人尽其才”和“才尽其用”。

    “曹操五十作《龟虽寿》,虽‘烈士暮年’,仍‘壮心不已’。我则以为,‘老骥伏枥’最好用‘扶植新秀,甘做人梯’的精神实现自己‘志在千里’的雄心壮志。”王选这样说道。每每接受采访,一向轻声细语的王选在谈及团队中优秀的中青年人才时,语调都会提高不少。据当时采访他的记者回忆:“王选院士恨不得把团队里的骨干挨个儿称赞一番。”

    党的十八大以来,习近平总书记多次在重要场合提出弘扬科学家精神的重要意义。胸怀祖国、服务人民的爱国精神,勇攀高峰、敢为人先的创新精神,追求真理、严谨治学的求实精神,淡泊名利、潜心研究的奉献精神,集智攻关、团结协作的协同精神,甘为人梯、奖掖后学的育人精神——王选院士的一生正是对科学家精神的诠释。

1977年12月,王选组织编写的《七四八工程全电子式汉字精密照排系统方案说明》

    斯人已逝,精神长存!在呼唤面向国家重大战略需求、推进高质量有组织科研的今天,我们更需铭记“748工程”、铭记王选院士,铭记中国知识分子的责任担当和科学家精神的深刻内涵,勠力同心,为我国高水平科技自立自强作出属于北大人的贡献!

    延伸阅读:

    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”。

https://news.pku.edu.cn/images/2024-09/7b7540e7509842f187c0c9cf0b95938a.jpeg

https://news.pku.edu.cn/images/2024-09/bce2df648847483192616ed9936dcca1.jpeg

https://news.pku.edu.cn/images/2024-09/9a594e92ab734c42ba51dea53cdca3d7.jpeg

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部分展览图片

展览已于2024年8月25日在中国科学家博物馆开展

欢迎大家走进“告别铅与火——王选生平事迹展”

感悟中国科学家精神的深刻内涵

    (本文根据陈堃銶《“748”工程——参与“告别铅与火”的印刷革命》、丛中笑《“748工程”50周年!揭秘“当代毕昇”王选背后的科研故事》、新华网《王选:追寻激光的飞蛾》、北大新闻网《驾光驭电成伟业,赋能融媒谱新篇——“748工程”50周年纪念座谈会在北大举行》等文章整理,图片来源于参考文献互联网配图及展览配图)

    本文由北京市科协科学传播共同体项目支持

王选
中国科学院院士
中国工程院院士
计算机及应用专家