王选:让汉字从计算机的障碍变成可以印刷的文字

一个方向的价值不由它能否产出漂亮论文决定,而由它是否最终改变了成千上万普通人的日常工作方式决定。

Yao Wang(王选,中国,1937 年生)在 中文信息处理与激光照排 领域的位置,很少有人能给出准确坐标。在他之前,汉字在计算机面前被普遍视为障碍;他用一套自研的高倍率字形压缩方案让汉字第一次可以被打进、印出、并最终进入互联网,而这条路线曾被同行判定为走不通。

一、问题一:汉字怎么进计算机——1970 年代中期:汉字是计算机的罪魁祸首

1937 年,这个坐标决定了 王选 早年接触到的语汇。王选 在这里最初接触的是 生于上海,祖籍江苏无锡,成长于一个家境清贫的教师家庭;他在小学阶段因数学成绩优异跳级,中学时期恰逢上海处于战争与动荡之中;他于 1958 年考入北京大学物理系,1961 年转入计算技术专业,这套底层训练后来成了 王选 处理 中文信息处理与激光照排 问题时最本能的工具箱。

王选出生在上海,成长于江苏无锡,是地道的江南家庭。他的父亲是教师,母亲教英语,家境并不宽裕,但读书这条路上他一直顺利。

他在小学和中学阶段多次跳级,数学是他最早显出天赋的科目。这段数学训练后来在两个地方成为决定性的:一是压缩编码的数学基础,二是他解决汉字字形存储难题时选择的路线。

1961 年他从物理系转入计算技术专业,那时的北京大学计算技术专业是国内最早培养计算机人才的地方之一。这个专业背景让他得以在 1958 年前后接触到当时国内最早的一批计算机设备。

他在一段自述里提到,自己选择这条路的直接原因很朴素:当时能接触到的中文资料与外文资料差距太大,他认为中国的计算机研究必须自己解决自己的问题。

二、1937 年的上海与一个被数学天赋定义的人生

接手汉字信息处理中最棘手也最被低估的环节——字形存储与输出,也就是让汉字能够被计算机排版出来 落在 1975 年。核心机制是 当时的硬件条件下,汉字字形数量是西文的数十倍,逐个存储每个字的全点阵会让存储量与输出速度同时崩溃,所以几乎所有方案都指向一条路:用标准印刷体铅字做光学识别,把每个字拆成横竖撇捺等部件来拼装,但真正的意义不在机制本身——在于 这条部件拼接的技术路线在学术评价与资源分配上都占尽了优势,而王选后来要证明的正是:它选错了。

在 1970 年代中期,汉字信息处理被普遍认为是一件办不成的事。当时国内外的主流判断是:汉字字形复杂、数量庞大,用计算机处理汉字在现有硬件条件下不具备实用性。

在这样的背景下,中文信息处理的研究资源大量流向了一个看起来最合理的方向——基于部部件的「字形描述」与「照排」方案。它的思路是:把汉字拆解成有限的笔画或部件,用参数描述每个部件的形状与位置,再由机器拼接出字形。

这条路线在学术上非常讨喜,因为它有漂亮的数学结构与可发表的理论形式,也确实产出了不少论文和样机。它在当时的评价体系里被视为正统方向。

王选后来反复指出这个方案的根本问题:部件拼接出来的字形始终不像真正的汉字,因为汉字的形状是历史与书法长期演化的产物,而不是可以由有限部件重新组合出来的几何图形。

这个判断的分量在于,它不是指出一篇论文的错误,而是指出了一个方向的技术前提本身就不成立——但要推翻它,需要拿出一个完全不同的替代方案。

三、1975 年的一台机器,和一个被否定的判断

当时这条路并不被看好。他提出的压缩方案在同行中遭到质疑——有人认为它过于简单、不具备学术发表的抽象性,也有人认为它虽然正确但在实际机器上未必跑得动——王选 顶住的原因是 他的理由是:面对硬件条件的硬约束,唯一可行的方向是放弃逐字存储与逐字取点,转而让机器存储比点阵更抽象、又比部件更逼真的中间表示。

当时可用的硬件条件极为有限,研究者能接触到的机器是一台早期引进的小型计算机。计算能力和存储容量都以今天的尺度看几乎不具备可用性。

王选的判断是:既然每个汉字的点阵数据量都极大,那就把字形抽象成轮廓与笔画参数,用远比点阵紧凑的方式存储,再让机器用高速的电路方式还原成可打印的点阵。这条路线在本质上是对存储表示的重新设计,而不是对现有方案的修补。

这个方案被同行批评为「太朴素」「不像理论」。在一个以发表抽象理论和样机演示为主要评价标准的领域里,一个以工程可行性为出发点的方案,天然处于不利位置。

他本人的应对方式不是去论证方案的学术美感,而是直接去找可以验证的硬件机会。他反复强调,方案的有效性只能由真实机器上的实测结果来说明,纸面推演不足以支撑这类取舍。

当时类似的质疑还集中在资源竞争上:有限的研究经费要投到被公认的热门方向上,一个缺少学术包装的替代方案很难获得支持。

四、748 工程:从原理到机器,以及那台真正的样机

1979 年前后,王选 在 北京大学与协作单位的联合项目做的是 主导研发高倍率汉字字形压缩与高速照排方案,并在协作单位的机器上完成原理验证与实用化改造。这件事的技术核心是 方案的技术核心是:用轮廓与参数描述汉字字形,在极小的存储空间中容纳数千个常用字,同时由专门的电路把这些描述还原成打印所需的高分辨率点阵,而它之所以重要,在于 这套系统让汉字排版第一次摆脱了铅字与手工拣字,把中国印刷业从铅与火带入了光与电,外国印刷同行称之为「毕昇之后再无第二次的重大变革」。

1975 年前后,国家启动了汉字信息处理的重点工程,目标是为中文印刷与出版提供可行的计算机照排方案。王选团队提出的方案在这项工程中承担了核心的字形处理与输出部分。

工程化的过程并不浪漫。团队需要与多家协作单位配合,分别解决字形数据获取、参数压缩、高速还原电路、输出控制等环节,最终在真实机器上跑通了整条链路。

在项目推进过程中,出现了著名的「748 之争」:汉字的计算机字形最终应当以点阵形式存储,还是以轮廓参数形式存储——两种方案各有支持者,且都已经在机器上做出了成果。这场争论最后以实际印出的样张优劣来收束。

王选在这场争论中的主张一贯:让实际印出来的字去检验方案,而不是让理论上的简洁性去决定方案。他还主张把整个照排系统的知识产权留在国内,避免核心环节被外部控制。

方案的最终形态能够做到每分钟输出相当可观的版面速度,并支持多种字号与字距排版,在实用性上明显优于部件拼接路线,部件方案也正是在这个阶段被彻底放弃。

五、问题二:技术怎么活下来——1980 年代:从印刷厂到全国,到那场必须走向市场的争夺

1988 年,王选 进入 北京大学与北大方正集团。这一步不是履历跳跃,而是问题换轨:在 北京大学汉字信息处理研究室与「748 工程」联合项目 里 王选 关心的是 如何证明轮廓参数化的压缩方案在真实机器上优于部件拼接路线,到了 北京大学与北大方正集团,问题变成 如何让一套国产系统走进成千上万印刷厂,并持续在市场上与进口设备正面竞争。

1980 年代中期,中文照排系统开始进入实用阶段。他推动的关键一步,是把研究与产业化结合,让北京大学的技术积累通过一家独立的公司形态进入市场。

在此之前的阶段,国内曾出现过一次与日本企业合作引进照排设备的浪潮,而同期国产系统在字形质量与速度上明显落后。当时的普遍判断是国产替代不乐观,部分机构甚至认为继续自研没有意义。

他的应对是让产品直接去和进口设备在同一批用户面前比:同样的版式、同样的字体质量、同样长度的连续运行,看谁的字更漂亮、谁的故障更少。这是一场纯粹以实际效果定胜负的竞争。

1988 年之后,方正陆续推出彩色印刷系统,把国产照排从黑白领域推进到彩色,彩色输出的字形质量一度代表了当时汉字排版的技术上限。

他在这段时期也明确拒绝了收购提议,理由是不能把汉字排版的核心技术拱手让人——这在当时被解读为一种商业上的固执,但他始终坚持这个边界。

六、他留下的东西:2005 年的国家最高科技奖,与那个最朴素的判断

2005 年的 国家最高科学技术奖 之后,王选 把主要精力投到 把主要精力转向汉字信息处理的基础研究、辞书编纂与出版数字化的标准工作 上。对 中文信息处理与激光照排 领域而言,汉字排版与出版数字化的技术底座由此固化,并支撑起此后二十年的中文数字出版生态。

2005 年,王选获得国家最高科学技术奖。这一奖项是国家对长期在同一个方向上持续攻关的科研工作者的最高级别肯定,他在颁奖词中的表述集中于汉字信息处理与出版自动化这一条线。

他在获奖后的公开发言中,把功劳归给了一个具体的团队和自己带的学生,把项目的起点追溯到 1970 年代中期那个被普遍看好的部件拼接路线,并明确说自己最初并不是那个方向的专家。

他在技术判断上最著名的一次坚持,是在所有人都认为国产系统不可能做出高质量点阵时,坚持把问题定义为「如何让机器输出像样的字」而不是「如何用部件拼出字形」。这个重新定义问题的动作,比任何一项具体技术都更关键。

他晚年投入的汉字基础工作包括推动大型辞书的数据化与出版,以及参与中文信息处理标准的制定,这类工作少有掌声,但对整个中文数字内容生态的影响极为基础。

他在 2006 年去世。他留下的最持久的示范是:一个方向的价值不由它能否产出漂亮论文决定,而由它是否最终改变了成千上万普通人的日常工作方式决定。

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