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再造汉字

作者：赵言昌来源：蝌蚪五线谱发布时间：2018-12-06

2018科普创客大赛复赛成人组晋级作品。

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1979年1月，美国蒙纳公司宣布，他们研发出了汉字激光照排系统，计划于夏秋之际，在北京和上海进行展览。

消息传来，有人精神振奋，“古老的汉字，终于要搭上信息时代的列车”；也有人震惊。震惊的人里，有一个，叫王选。

蒙纳公司的激光照排系统（图片来源：prepressure.com）

曾有外国友人说，中国人是幸运的——只要认识一两千个汉字，就能毫不费力地阅读两岸三地的书籍、今人古人的文章。其实，传承数千年的汉字，曾有两个生死攸关的时刻。一个是民国时期，当时有过废除汉字的讨论，另一个，就在不久前。

80年代初，英语国家普遍进入电子排版时代，而国内，仍然使用活字印刷。据统计，当时印刷业一共使用了20万吨铅合金。20万吨什么概念呢？以高铁做例子，高铁的核定载客量，大约在600人左右，假设所有乘客都是体重100公斤的大胖子，满员的情况下，也不过60吨。

耗资尚是小问题，更麻烦的，是慢。铅字印刷，需要先选字，排布到板子上。一本图书，从确认稿件到成功出版，往往费时一年以上，若是版面较为复杂的科技图书，则需要两到三年。

正是百废待兴的时候，书印不出来怎么行呢？王选决定解决这个问题。

活字印刷（图片来源：北京周报）

“人非生而知之者。”王选先生也不是一开始就对汉字感兴趣。

王选，1937年出生于上海，在家里排行第五。表面上，他与父亲很像。王选的父亲为人认真、严肃，给别人写信，都会用复印纸留一份底稿、再按照日期进行排列，方便日后查阅。实际上，他只继承了父亲的认真，写完作业就想着玩，也有淘气的时候，比如，跟同学合谋，一起捉弄老师。

人都会长大、都要面临专业选择。马克思在《青年在选择职业时的考虑》中，鼓励年轻人服务社会；爱因斯坦之所以没有选择数学，据说是因为数学体系过于完美，不够好玩。王选则兼而有之，进入北大之后，他选择了计算机系，因为他认为，计算机有着广阔的用途，可以服务社会的方方面面，再者，当时计算机技术尚处于起步阶段，空白的地方很多。

北大读书时期的王选，后排中（图片来源：wangxuan.net）

幼年贪玩的王选，不怕开拓。

计算使用二进制语言，换言之，任何信息，在计算机看来，都不过是0、1的排布；英语只有二十六个字母，任何文本，都不过是字母的组合。只要把字母数字化，一切问题就迎刃而解了。

古老的东方，在这件事上比较“吃亏”。

1971年，日本提出了“图像信息处理系统”计划，打算解决日文电子排版问题。可惜，当时的存储设备性能有限，日文又与英语不同，日文中有九十六个假名、两千多个汉字，处理起来麻烦得多。费时十年，仍没有什么进展。

磁鼓，早期电脑储存设备（图片来源：维基）

相比之下，《康熙字典》收录的汉字，有四万七千余个，即使只考虑常用字，也有五六千个。每一个字，在不同的字形、字号下，都有自己的特点。想把汉字数字化，谈何容易。

王选不信邪。

他从妻子陈堃銶那里听说，国家准备搞数字出版技术，立刻产生了兴趣。

汉字印刷的方案不止一种，当时国内有搞二代机的，也有搞三代机的。

王选认为，这些都不够理想。二代机对机械加工的要求很高，即使研发出来，也不堪用；三代机又要求高质量底片，以当时国内的生产水平，很难满足印刷业的需求。技术虽起源于原创研究，但更强调实用。他决定，绕过二代机、三代机，直接研发四代机，将汉字数字化，用激光进行排版。

要想把汉字数字化，同样绕不开存储问题。

工作中的王选（图片来源：腾讯网）

正如前面所说，一切信息，在计算机眼里，都是0、1的排列。要想告诉计算机，一个人长什么样儿，可以把他的照片，横竖切割成尽可能多的小块，告诉计算机，每一处的数据是什么；也可以选择一些标志性的点，教计算机按照一定的逻辑（算法），将它们连接起来。后者所需要的信息量，自然小得多。

百变针，便是一种数据压缩（图片来源：ruten.com）

王选经过仔细研究发现，汉字虽然多，但是汉字的笔画不多，无非横竖撇捺数个。而这些笔画，又可以分为两类，一类是规则的，比如横竖，各种字体中都比较相似，另一种是不规则的，比如点和勾，不同字体下差异极大。

王选手稿（图片来源：北京大学）

他决定，为汉字建立坐标系，将笔画的宽度、起笔位置，进行编号，对于不规则笔画，在上面选一些点，以折线相连，用点和折线表示其轮廓。

王选的构想（图片来源：影响世界的发明专利）

借助数学，王选实现了汉字的数字存储。然而，就在他准备大干一场的时候，传来了蒙纳公司的消息。

技术要面向用户，若被别人抢了先，便可能失去整个市场。王选知道，就给自己的时间不多了，必须尽快从实验室走向印刷间。在领导和课题组的帮助下，他与潍坊计算机所合作，加班加点，生产出了样机。

以今天的眼光看，这套设备是简陋的、粗笨的。因为集成电路的规模小，所以体积很大，由28个大插板组成。稳定性也不好，紧张调试之后，机器终于能正常工作了，新的问题接踵而来——印出来的字，是弯曲的。

细心的王选发现，这是由照排机的抖动引起的。当时的机房，地下中空，人员走路，会引起照排机抖动。于是，每次实验时，他都用凳子和照排机围起来，禁止走动，就这样，终于做出了一份样报。

样报（图片来源：wangxuan.net）

1983年，人民日报社准备采用激光照排技术，召集专家，进行论证。会上，出现了两种声音。有些人认为，人民日报是中国发行量最大、最权威的综合性报纸，容不得一点差错，最好还是选用外国设备——外国设备的质量更好一些。另一种声音则单薄许多，王选详细描述了蒙纳公司照排系统的不足之处，力荐自己研发的、具有完整知识产权的华光激光照排机。

可惜，前者压倒了后者。

这次论证失败，对王选的打击，必然很大。十数年间，他一直保持着每周65小时以上的工作时间，没想到最后败给了别人的“不放心”。

对于工程师来说，解决方案大约相当于子女。谁会愿意自己孩子被人嫌弃呢？

不过，工程师，没有时间怨天尤人。论证失败了，可以靠事实说话。华光激光照排机采用滚筒式结构，需要工人收工上下底片，不太方便，此外，在王选眼里，它体积大，外观不美，对机房的要求高，软件也比较初步，难以应对复杂的版面。好在国家重视，从不多的外汇中拨出20万美元；北大项目组，又与杭州通信设备厂合作，改进了滚筒结构。