作者:丛中笑
原载《民主与科学》杂志2022年第5期
王选(1937-2006),江苏无锡人,计算机科学家,汉字信息处理与激光照排技术创始人。北京大学教授、博士生导师,中国科学院院士、中国工程院院士,第三世界科学院院士。曾任第十届全国政协副主席、九三学社中央副主席、中国科协副主席等职务。研制成功世界领先的汉字激光照排系统,攻克了让汉字自由出入计算机的难关,实现了我国淘汰铅字的印刷技术革命,成为自主创新和用高新技术改造传统行业的典范,为信息时代汉字和中华民族文化的传承与发展创造了条件,被誉为“当代毕昇”。2002年获国家最高科学技术奖。
习近平总书记多次强调,“文化自信,是更基础、更广泛、更深厚的自信,是更基本、更深沉、更持久的力量”“中国有坚定的道路自信、理论自信、制度自信,其本质是建立在5000多年文明传承基础上的文化自信。”[1]中华文明是世界上唯一发展至今没有中断的文明,是中华民族独特的精神标识,给我们的文化自信打下了最深厚的历史根基。其之所以绵延不绝、历久弥新,与中国悠远的汉字文明和杰出的印刷技术不断创新发展密不可分。汉字作为世界上最古老的文字之一,从古至今一脉相承,记录、传承和传播着延绵数千年的中华文化;印刷术是中国古代四大发明之一,从隋唐之际的雕版印刷术,到宋代毕昇发明的活字印刷术,演变完成了我国第一次印刷技术革命。数千年来,汉字和印刷文化成为中华文明的重要标志,也是传承中华文明的重要载体和手段。
然而,随着计算机技术的发展和互联网时代的到来,使用铅排印刷技术的汉字印刷越来越受到“铅与火”的羁绊,巨大的数字鸿沟横亘在古老的汉字面前,中华文明如何在信息时代传承与发展,成为亟待解决的重大需求和“卡脖子”技术难关。我国著名科学家王选创造发明了汉字在计算机中的存储、处理和输出等原创技术,带领团队研制成功汉字信息处理与激光照排系统,掀起了中国印刷业第二次技术革命,形成了电子出版、数字出版等信息处理新型产业,使古老的汉字迈入信息时代,为中华文化的继承与发展、传播和弘扬创造了必要条件。习近平总书记曾经这样称赞:“上个世纪80年代汉字激光照排系统问世,使汉字焕发出新的生机和活力。”[2]该技术两次获国家科技进步一等奖,两次被评为中国十大科技成就;2001年,中国工程院评选出25项“二十世纪我国重大工程技术成就”,“汉字信息处理与印刷革命”入选第二位,与第一名“两弹一星”仅差一票[3]。王选也因为杰出的成就和风范,被誉为“当代毕昇”,获得国家最高科学技术奖、首届“毕昇奖”“改革先锋”“最美奋斗者”等众多荣誉。
“没有高度的文化自信,没有文化的繁荣兴盛,就没有中华民族伟大复兴。”[4]王选的发明创造,为繁荣中华文明、增强文化自信奠定了坚实的科技基础;同时,通过中国人自己的发明创造,让古老的中华文明在信息时代传承发展下去,这一坚定的文化自信,驱使和鼓舞着王选以坚忍不拔、百折不回的毅力,攻坚克难,勇于创新,最终实现了科技强国的伟大目标,成为将文化自信内化于心外化于行的时代典范。
文化自信是王选选定目标、科技报国的初心使命
“这个项目的价值和难度吸引了我,看到它未来的价值,将是一场翻天覆地的革命”[5]王选最初选定“汉字精密照排”这一科研项目的初衷,就是为了改变中国落后的印刷面貌,拯救在信息时代面临存亡危机的汉字和中华文化。20世纪70年代,计算机技术的发展日新月异,西方率先采用了“电子照排技术”进行出版印刷,而当时的中国仍然是落后的铅字排版和印刷,能耗大,污染严重,效率很低。更重要的是,如何用计算机处理庞大的汉字信息成为中外科学家面临的巨大难题。有人甚至主张:汉字必须走拼音化的道路,才能跟上信息时代的脚步。
1958年,大学实习期间,王选(右)和同学及协作单位的同事参加北大一号机的改进工作
在此形势下,1974年8月,由周恩来总理亲自关怀,我国设立了国家重点科技攻关项目“748工程”,组织研发汉字信息处理系统。
1975年,38岁的王选听说了“748工程”,凭着多年的科研经历和前瞻意识,他认为其中“汉字精密照排系统”这一项目最有研究价值。汉字精密照排是指运用计算机和光学、机械等技术,对中文信息进行存储、排版、输出等一系列处理。[6]王选从大学开始就参与研制和应用计算机,也见到过当时印刷厂“以火熔铅、以铅铸字”的情景,捡字排版的繁琐辛苦、熔铅铸字的铅熏火燎、书刊出版的低下效率,都给王选留下了难忘记忆;1974年,王选还曾进行过“小键盘输入汉字的方法”研究。如今,改变这一面貌成为国家的重大战略需求,王选激动地想,一旦这一项目研制成功,不但可以使印刷工人彻底解放出来,引发中国出版印刷领域一场宏大的技术革命,还可以让汉字插上数字化翅膀,跟上信息时代的脚步,让计算机成为中国大众工作和生活的现代化工具,这无疑是一场科技创举和革命!
正是基于强烈的文化自信和科技强国的初心使命,王选被照排项目的巨大价值和难度所吸引,义无反顾地投入到研究中。
文化自信是王选敢为人先、自主创新的动力源泉
王选很欣赏这样一句话:“独创,决不模仿他人,是我的人生哲学”[7],这也是王选最初选择技术途径时遵循的原则。1975年,我国从事汉字照排系统研究的科研单位已有五家,他们选择的都是国际流行的二代机或三代机方案,用“模拟存储”方式存储汉字信息。王选经过仔细调查研究,认为应采用“数字存储”方式将汉字信息存储在计算机内;同时采取跨越式技术决策,跨过第二代、第三代照排机,直接研制第四代激光照排系统,这一系统当时在世界上只有英国一家公司在研究,还没有成为商品。
然而,让印刷体的汉字自由出入计算机,谈何容易。中外科学家尝试了许多方法,都没能彻底突破这一难关。与西文相比,汉字不但字数繁多,还有十余种字体,20多种字号,如果全部用数字点阵方式存储进计算机,信息量高达几百亿甚至上千亿字节,即数千兆,当时我国国产的DJS130计算机,存储量不到7兆,要存下如此庞大的汉字信息,简直是无法想象的事。日本一些业界人士把汉字信息的计算机处理形容为“比登天还难”。
王选独辟蹊径,发明了“轮廓加参数”的高倍率信息压缩技术:用折线轮廓(后为曲线形式)表示撇、捺、点等不规则笔画,用描述笔画特征的参数来表示横、竖、折等规则笔画;只存入一套字号的字模,通过放大和缩小产生各种大小的字号且毫不变形。上述技术将数千兆汉字信息压缩到了几兆,使新中国在世界上首次把印刷体汉字存入了计算机。接着,又设计出专门的超大规模专用芯片,采用软件和硬件相结合的方式,以710字/秒的速度高速、高保真地复原汉字压缩信息,成功地从计算机里输出了汉字,并实现了强大的字形变化功能。[8]
强烈的文化自信,使王选立足高起点,发明了汉字信息的数字化存储和输出等创新技术,实现了关键核心技术的原创引领和自主可控,为激光照排系统的成功应用奠定了关键基础。
文化自信是王选克服险阻、决胜市场的精神定力
王选曾多次感慨,“最大的苦恼是大多数人不相信中国的系统能超过外国产品,不相信淘汰铅字的历史变革能由中国人独立完成”;而“中国是发明印刷术的文明古国,汉字是中国的文字,中国汉字印刷的现代化理应由中国人来完成,这些促使我为之锲而不舍地长期拼搏。”[9]
超前的技术使王选在研制之初就遭到了质疑:“玩弄骗人的数学游戏”“你想搞第四代,我还想搞第八代呢!”讽刺挖苦之声不绝于耳。但王选坚信自己的技术是正确的,他的方案也得到了李瑞、郭平欣等“748工程”相关领导和部门的关怀和支持。经过几十次试验,1979年7月27日,王选和同事们终于在北京大学未名湖畔,用原理性样机输出了第一张报纸样张《汉字信息处理》,1980年又排印出第一本样书《伍豪之剑》。方毅副总理于1980年10月20日批示:“这是可喜的成就,印刷术从火与铅的时代,过渡到计算机与激光的时代,建议予以支持,请邓副主席批示。[10]10月25日,邓小平同志批示了四个大字:“应加支持”。[11]1981年,汉字激光照排系统原理性样机通过了部级鉴定。
1981年,汉字激光照排系统原理性样机通过部级鉴定
王选查改汉字字模信息的手稿
然而,原理性样机只是试验室中的样品,离投入实用还有很大差距。王选和同事们说:“我们不能拿了国家的钱,只是做了一个试验”“应用性科技的成果要经得起市场的考验,才能对社会有实际贡献”。[12]因此,他带领团队紧锣密鼓地开始了Ⅱ型系统的研制,并在新华社进行中间试验。当时我国正迎来改革开放和市场经济的大潮,国外照排机厂商大举到中国开拓市场,用户和业内人士纷纷购买国外产品,大多认为国产系统“即使搞出来也是落后的”;协作单位也想撤走人员,甚至否定技术方案。与此同时,去国外进修、写论文评职称等成为高校许多教师的主流追求,激光照排项目的研发人员一下流失了不少。有人甚至抱怨“748”不如叫“气死吧”!真是内外交困,阻力重重。是临阵退缩,还是决战市场?王选坚信成果产业化是国家的需要,将成为主流,必须坚定信心逆流而上。王选的实践得到了国家有关部门和范慕韩、沈忠康等印刷技术装备协调小组领导同志的大力支持,被列入我国“六五”计划印刷专项。王选带领团队夜以继日、不懈努力,终于使Ⅱ型系统在新华社正常运转,并于1985年5月通过国家鉴定,成为我国第一个实用的激光照排系统。
1985年,汉字激光照排系统在新华社投入实用。这是王选和技术人员查看用系统排印出的《新华社新闻稿》
1987年7月4日,北大旧图书馆内计算机所机房,王选、陈堃銶与学生们在一起。
华光Ⅲ型机研制成功,笑容洋溢在每个人的脸上
然而,王选仍有一种“负债心理”,要使系统达到最高水平,必须能顺利排印大报、日报。他和同事们不断创新,又研制成功了Ⅲ型系统,在《经济日报》进行生产性试用,于1987年5月22日,排印出世界上第一张用计算机屏幕组版、用激光照排系统整版输出的中文日报。然而接下来系统却问题不断,连连出错。报社不得不发出最后通牒:如果10天内不能排除故障顺利出报,就退回到铅排作业。王选与经济日报印刷厂厂长夏天俊带领团队昼夜攻关,终于在规定期限内实现了稳定出报。1988年,经济日报印刷厂换装了更为先进的Ⅳ型系统,“砸锅卖铅”,在全国报社中首家“告别铅与火、迈入光与电”。1989年,王选团队对《人民日报》花430万美元购买却解决不了汉字信息处理难题而无法使用的美国照排系统成功进行技术改造,使美国厂商宣布破产。1989年底,来华销售照排系统的英、美、日等外国公司全部退出中国,激光照排系统开始在全国推广普及。
此后,王选率团队乘胜追击,推出迭代更新的电子出版系统,迅速占领国内市场,使延续了上百年的中国传统出版印刷业得到彻底改造,被公认为毕昇发明活字印刷术后中国印刷技术的第二次革命。[13]
认准目标就狂热追求,王选正是凭着深厚的历史自觉和坚定的文化自信,紧跟我国科技体制改革的时代脚步,克服困难,自立自强,成功把科研成果应用到祖国大地上,成为自主创新和用高新技术改造传统行业的典范。
王选推动科技成果转化为生产力,为文化自信奠定坚实的科技基础
王选作为“科技体制改革的实践探索者”,提出了“顶天立地”的产学研结合发展战略:“顶天”即不断追求技术上的新突破,“立地”即把技术商品化,并大量推广、应用[14]。他带领一批优秀的青年科技人才,不断自主创新,实现了新闻出版领域“四次告别”的技术革新,开创了一条科技顶天、市场立地、创新驱动发展的成功之路,[15]并极大地助力和推动了中国文化在世界的弘扬和传播,为文化自信奠定了坚实的科技基础。
为实现报纸的异地同步出版,王选决策推出通过卫星传输页面描述语言(PDL)的远程传版新技术,传输速度大幅度提高,质量毫无失真。1990年8月29日,首次报纸卫星实地远传试验在人民日报社和湖北日报社之间成功举行。目前,这一技术已在我国普遍使用,使报社告别了报纸传真机,广大读者当天就能看到当日发行的报纸。
1992年之前,国内全部采用进口电子分色机制作彩色出版物,王选提出不仿制电分机,直接研制开放式的彩色照排系统。1992年《澳门日报》首家采用这一系统,出版了世界上第一张文图合一处理和输出的中文彩报,在全国迅速推广,并占领了海外80%以上的华文报业市场。国外许多电脑公司先后宣布:“在汉字电子激光照排领域,我们放弃与中国人竞争”。[16]中国印刷业告别电子分色机,实现了彩色出版的技术跨越,使中华文明这一维系全世界华人的精神纽带更加璀璨夺目。
1994年,王选和科研团队研制成功新闻采编流程计算机管理系统,被《深圳晚报》第一家采用,实现了采编、组版、广告制作、检索和网上发送等的报业数字一体化管理,并在全国推广应用,引发了“告别纸和笔”的技术革新。1999年又研制成功计算机直接制版(Computer To Plate,简称CTP)系统,在羊城晚报社的《新快报》投入生产性使用,开启了“告别照排软片”的技术革新。
1995年5月26日至30日,全国科学技术大会在北京召开,王选在会上作关于科研成果产业化体会的报告
王选最大的心愿,是年轻一代“超越王选,走向世界”,“把中国有自主知识产权的高新技术产品打入发达国家的市场”[17]。在他的支持和指导下,日文和西文出版系统先后研制成功,并出口到几十个国家和地区。年轻的研发骨干们充满“引领技术潮流并创造历史”的自豪感和自信心。
2000年,王选支持年轻一代研发成功数字版权保护技术(即DRM技术),推出基于这一技术的电子书网络出版系统、电子公文交换系统、数字报刊出版系统等产品并得到广泛应用,为开拓和引领全国数字出版产业发展发挥了重要作用。基于数字版权保护系统制作的“中华数字书苑”,收录了新中国成立以来大部分图书、报纸、年鉴、工具书、图片等数字资源产品,被党和国家领导人作为国礼多次赠送给外国友人和机构,为文化传播插上翅膀、助力飞翔。
家庭爱国传统教育和新中国人才培养是王选胸怀文化自信的深层根源;王选的新时代科学家精神是中国文化的重要内涵
王选从小受到良好的爱国主义和中华文化传统教育,使他对祖国的传统文化充满自豪和热爱,树立了爱国奉献的人生观。王选1937年出生于上海,父亲、母亲都是知识分子。当时日本侵华战争全面爆发,国家存亡之际,为了让王选记住“卢沟桥事变”使中国遭受的耻辱,父亲在名字之外还给他起了个字叫“铜卢”。贯穿南北的外白渡桥被日本宪兵把守,中国人想过桥,必须要对桥上挂的日本国旗鞠躬。王选的父亲宁愿绕路从别的桥过河,也不愿受这份屈辱。父亲强烈的民族气节和爱国情感深深根植在年幼的王选心中。
童年的王选有一个幸福温馨的家庭。左起:王选、二哥、大哥、母亲、父亲、二姐、大姐
王选从小受到传统文化的滋养和熏陶。老伯母时常给小王选和兄姊几个读四书五经,哥哥姐姐们念了没几天,就躲出去玩了,只有王选专注、认真地坚持读。父母给孩子们购买了商务印书馆出版的“小学生文库”和“中学生文库”,《西游记》《水浒传》《三国演义》等,琳琅满目,摆满整整一个书柜,王选时常徜徉书海,流连忘返。初中时王选在学习之余迷上了武侠小说《蜀山剑侠传》,被书中曲折的情节和侠义精神深深吸引,形成了敢于担当、坚忍不拔、重情义、讲信用等性格特点。京剧是父母的一大爱好,王选从小深受影响,从看京戏、听唱片、学唱段,到研究京戏历史和戏剧理论、唱腔流派,再到晚年担任全国政协京昆室主任以及为保护京昆艺术奉献心力,他还从中悟出“一着鲜”“一棵菜”的深意,用在科技创新和团队精神上。作为中华传统文化精粹的京剧陪伴了王选一生,成为他攻难关、带队伍之余调节身心的益友。
小学五年级时,王选被评为班上“品德好、最受欢迎”的学生,2 0 0 2年获得国家最高科学技术奖时,他感慨地说:“这一荣誉与我后来的成就有很大关系。青少年时代应努力按好人标准培养,只有先成为好人,才能做有益于国家和人民的好事”“考虑别人与考虑自己一样多就是好人”。[18]
文化的力量,很大程度上取决于蕴含其中的核心价值观的力量。爱国、敬业、自强、拼搏的人生观,诚信、友善、宽容、淡泊的人格风范,成为王选胸怀文化自信的底色,贯穿他人生的整个奋斗历程。
1954年,王选考入北京大学数学力学系,北大爱国、进步、民主、科学的精神,勤奋、严谨、求实、创新的学风,使王选受到进一步熏陶和影响。1956年,他遇到人生第一个重要抉择:选专业。当时我国的计算机技术正处于起步阶段, “一个人必须把自己的工作和国家的前途命运联系在一起,才有可能创造出更大的价值”,[19]在这一信念的指引下,他毅然选择了冷门的计算数学方向,在科技报国道路上迈出重要一步。
大学毕业后,王选留校,参加“红旗机”研制工作过程中,夜以继日的拼搏奋战使他积劳成疾;收听英语广播以提高外语水平,又被诬陷为“偷听敌台”而打入“另册”,无权工作。凭借打不倒、摧不垮、百折不挠的精神,王选始终没有停止科研脚步:不计名利暗中为北大150计算机设计方案解决难题;用几年时间设计出新的计算机体系结构,撰写了十几万字的设计方案和科研论文,为后来研制激光照排积累了丰厚的科研储备和实践经验。
从1975年到1993年,王选和夫人陈堃銶几乎放弃所有节假日,18年如一日,把全部精力都投入到激光照排研制中。1979年,在研制条件最艰难的时刻,美国麻省理工学院教授以优厚条件请王选赴美工作,被王选谢绝。1980年,王选第一次到香港参加学术会议,他的激光照排科研成果引起极大轰动,但他的微薄收入却消费不起“购物天堂”的奢侈品。他忽发奇想:“将来会证明,这些买高档物品的人对人类的贡献可能都不如我王选。我一下子感到有一种强烈的自豪感,后来我把此称为‘精神胜利法’,这与阿Q完全不同,是对知识价值的高度自信。”[20]他还婉拒了一位港商月薪6万港币的工作邀约。
王选、陈堃銶夫妇查看用激光照排系统输出的报纸胶片
王选的巨大贡献使他获得了二十多项荣誉和奖励,他把上千万元奖金捐献出来,奖励青年科技人才,自己却过着简单朴素的生活。2000年,王选不幸罹患癌症,生病5年间,他忍受着巨大病痛,出席会议活动340余次,撰写文章近11万字,为国家建设发展殚精竭虑,鞠躬尽瘁。2006年临终前,他用停止输血践行崇尚一生的“好人观”,奏响了一曲超越生命的华彩乐章。
伟大的行动源自伟大的精神。王选对于文化自信的践行是科学家精神的具体体现,他身上特有的百折不挠、献身科学,顶天立地、开拓创新,协作攻关、甘为人梯,淡泊名利、挑战生命等“王选精神”[21],与爱国、创新、求实、奉献、协同、育人的新时代科学家精神[22]息息相关,相互印证,既包含了中华优秀传统文化的内涵底蕴,又富有革命文化拼搏奋进的鲜明特质,更具有中国特色社会主义先进文化的爱国奉献、创新突破、服务民生等时代特征。
结束语
今天,我们阅读的报纸、期刊、书籍,字字蕴含着汉字激光照排技术的光电洗礼;我们使用的微博、微信、视频、融媒体,处处闪现着汉字的数字化信息,“当代毕昇”王选生前的宏远规划和奋斗目标正在变为现实。文化繁荣的背后,是坚实的科技支撑,科技实力是文化自信的强大底气,建设文化强国离不开科技自立自强。要大力宣传王选等科技界的民族英雄和国家脊梁,用新时代科学家精神培根铸魂,进一步增强科技工作者的文化自信,为建设世界科技强国和社会主义文化强国、实现中华民族伟大复兴的中国梦夯实根基,凝聚实力。
注释:
[1] 习近平:《建设中国特色中国风格中国气派的考古学 更好认识源远流长博大精深的中华文明》,《求是》,2020年第23期,第1页。
[2] 习近平在俄罗斯“汉语年”开幕式上的致辞(全文), http://www.gov.cn/ldhd/2010-03/25/content_1564218.htm。
[3]“20世纪我国重大工程技术成就”评选揭晓,https://www.cas.cn/ky/kyjz/200112/t20011221_1025631.shtml。
[4]《习近平:决胜全面建成小康社会夺取新时代中国特色社会主义伟大胜利——在中国共产党第十九次全国代表大会上的报告》,新华网,2017年10月27日,http://www.xinhuanet.com/politics/19cpcnc/2017-10/27/c_1121867529.htm。
[5] 薛继军:《大家》,商务印书馆,2005年版,第21页。
[6] 丛中笑:《当代毕昇 汉字作证》,《中国新闻出版广电报》,2017年2月27日,第5版。
[7] 王选:《王选文集(修订版)》,北京大学出版社,2006年版,第438页。
[8] 丛中笑:《“当代毕昇”与我国第二次印刷技术革命——王选的创新思想与实践对建设创新型国家的示范意义(一)》,《人民论坛》,2018年12月(下),总第617期,第120页。
[ 9]同[ 7],第307页、475页。
[10]同[8]。
[11]同[ 7],第47页。
[12] 李斌、魏梦佳、刘苗苗:《学问的味道—与燕园大脑面对面》,北京联合出版公司,2020年4月版,第39页。
[13] 张劲夫:《我国印刷技术的第二次革命》,《人民日报》,2022年6月28日,第6版。
[14] 同[7],第214页。
[15] 丛中笑:《自主创新带动我国印刷技术跨越式发展 ——王选的创新思想与实践对建设创新型国家的示范意义(二)》,《人民论坛》,2019年1月(上),总第618期,第115页。
[16] 丛中笑:《中国工程院院士传记——王选传》,人民出版社,2014年6月版,第308页。
[17] 同[16],第469页、486页。
[18] 同[ 7],第412页。
[19] 同[ 7],第427页。
[20] 同[ 7],第476页。
[21] 丛中笑:《新时代科学家需要具备怎样的精神——论王选成功的因素》,《人民论坛》,2020年3月(下),总第663期,第73页。
[22] 中共中央办公厅 国务院办公厅印发《关于进一步弘扬科学家精神加强作风和学风建设的意见》,中国政府网,http://www.gov.cn/zhengce/2019-06/11/content_5399239.htm。
本文为第14届印刷文化学术研讨会报告稿,刊登于《民主与科学》杂志2022年第5期。