English | 繁体 | RSS | 网站地图 | 收藏 | 邮箱 | 联系我们
首页 新闻 机构 科研 院士 人才 教育 合作交流 科学普及 出版 信息公开 专题 访谈 视频 会议 党建 文化
  您现在的位置: 首页 > 专题 > 旧专题 > 创新专题 > 中国科学院科技创新案例(二)
跨越式研究是实现技术突破的捷径
  文章来源: 发布时间:2004-10-10 【字号: 小  中  大   

王选 计算机专家。中国科学院院士、中国工程院院士。江苏无锡人,1937年2月出生于上海。1958年毕业于北京大学数学力学系。历任北京大学计算机研究所所长、方正控股有限公司董事局主席、文字信息处理国家重点实验室主任、电子出版新技术国家工程研究中心主任。王选是计算机汉字激光照排技术的发明人,他主持研制华光和方正电子出版系统,引发了我国出版印刷业“告别铅与火、迎来电与光”的技术革命。两次获国家科技进步奖一等奖。先后获联合国教科文组织科学奖、首届毕昇奖、首届中国专利金奖、陈嘉庚奖、何梁何利科学与技术进步奖等。2002年初,鉴于王选教授在科技领域做出的杰出贡献,国务院授予他2001年度国家最高科学技术奖。2003年当选十届全国政协副主席。

有所准备才能抓住机遇

一个人的一生中会碰到很多机会,但机遇只偏爱有准备的头脑。多方面的知识和实践经验,对社会需求(包括未来需求)的敏感,对技术发展方向的正确判断,一丝不苟和锲而不舍的精神,都有助于把握机遇,取得成功。

数学基础对从事计算机软硬件及应用系统的研究是十分重要的,因为计算机本身就是数学和电子学结合的产物。30多年来我在从事逻辑设计、体系结构研究、软件、微程序设计和专用芯片的设计过程中,深感大学期间的严格训练使我终生受益。我领导设计过三次专用超大规模集成芯片ASIC,其中最复杂的是方正93专用协处理器芯片。我们在设计中从未做过实际的电路实验,主要依靠严格的论证来保证设计的正确性,由于研制小组成员逻辑思维严密,所以在芯片模拟中仅发现一个小错,三次样片都是一次完成,没有任何错误,由该协处理器为核心的方正93系统完全达到了预期的目的。

20世纪60年代初在研究计算机体系结构和编译系统过程中,我大概看了近一百篇国外文献,以后养成了每做一个项目先要了解国外现状的习惯。为了加快英文阅读速度,1963年初又决定锻炼英语听力。连续二年多每天半小时的收听使我反应速度明显加快。1975年我开始研制精密照排系统这个项目时,一般的科技人员不大习惯查阅外国科技文献,而我则大量地看外国文献,了解国外在这方面的最新研究动向和发展方向,这就很容易判断国内比我早开始做这个项目的几家采用的技术路线是否正确,为我们放弃模拟方式,选择数字化技术提供了保证。

此外,一定要在年轻的时候养成自己动手的习惯。在计算机领域内,只出点子、从来不动手实现的人不容易出大的成果。一个新思想和新方案的提出者往往也是第一个实现者,这似乎是一个规律。美国巨型机先驱Cray曾说过,当他提出一个新的构思时,人们常常说“Can't do”(做不成),而对这种怀疑的最好回答是“Do it yoursekf”(自己动手做)。从1975年到1988年这段时间内,Cray的这段话曾给过我很大的鼓舞力量。我于1976年提出用轮廓加参数的方法描述高分辨率汉字字形的设计方案时,相信的人很少,认为我在玩弄骗人的数学游戏,根本无法实现。1980年当原理性样机(华光Ⅰ型)排出样书后,人们相信上述方案是可以实现的,但多数人认为即使能够实现,也无法与国外产品竞争。直到1989年外国公司纷纷败下阵来,局面才戏剧性地根本扭转。正是按照Cray这段话的精神,我们马不停蹄,不断创新,从1975年到1993年的十八年来可以说一口气都没有歇过。

采用最新成果,实现技术发展的跨越

1975年我们打听到国家有一个“748工程”,即汉字信息处理系统工程,分三个子项目:汉字通信、汉字情报检索和汉字精密照排。对于这三个子项目,我独钟精密照排系统,因为它的价值和难度吸引了我。我当时正病休在家,每月只领40多元的劳保工资,但可以做自己想做的任何事情,于是义无反顾地投入到精密照排系统的研制工作中。这一事例也说明在可能的条件下让年轻人自由选题,做自己喜欢做的事情,才能激发创造的欲望。发现DNA双螺旋结构的沃森(Watson)曾说过,“做自己喜欢做的事”是他成功的最重要因素。

我查阅了照排系统方面的有关文献,得知日本当时流行的是光学机械式二代照排机,机械方式选字,体积大,功能差;欧美流行的是阴极射线管式三代照排机,所用的阴极射线管是超高分辨率的,比黑白电视机分辨率高20倍,对底片灵敏度要求很高,国产底片也不易过关;英国正在研制激光照排四代机,但尚未形成商品。1975年时,先于北大,国内已有五家在从事汉字照排系统的研制,其中两家选择了二代机的方案,另外三家分别选择了飞点扫描、字模管和全息模拟存储的技术途径。而对国外状况的调查,使我得出下述结论:数字式存储将占统治地位;光学机械式二代照排机,尤其是汉字二代机难度很大,且没有前途;字模管式三代机和飞点扫描式三代机正在走下坡路,很快将被数字存储的CRT三代机所淘汰。

一旦选择了数字存储的方案,汉字字形信息量太大,马上成为十分突出的问题。西文只有26个字母,汉字多达数万,常用字也有三千,国外流行的黑白段描述方案压缩率低,日本京都大学的字根组合方案压缩率高但质量不好。假如当时国产计算机硬盘容量很大,我大概不会努力探索新的途径了,正是由于落后才迫使我们另觅新路,这是一种社会需求的压力。由于我是数学系毕业,所以很容易想到信息压缩,即用轮廓描述和参数描述结合的方法描述字形,并于1976年设计出一套把轮廓快速复原成点阵的算法。但当时用常规计算机上的软件来复原点阵,速度是很慢的,因此一个只懂数学和软件的人可能就会就此却步。由于我有多年的硬件实践,并懂得微程序,所以很容易想到可以用一个专用硬件将复原速度提高100到200倍。1976年时国外尚无激光照排机的商品,但国内在高精度传真机研制方面已积累了多年经验,激光扫描分辨率高和幅面宽等突出优点强烈地吸引了我,但逐线扫描,不能改变光点直径和扫描后不能停顿的特点又使控制器的设计难度很大。“需要”和“矛盾”正好促使新方法的产生,我的逐段形成点阵、逐段缓冲、四路平行输出等方案就是被逼出来的。这些困难找到了解决办法后,我于1976年夏做出大胆决定:选择技术上的跨越,跳过第二、三代照排机,直接研制当时尚无商品的第四代激光照排系统。这一成果使得中国没有经过二代机、三代机,没有经历照排机输出毛条、人工剪贴成页的阶段,直接从铅排跳到了最先进的第四代激光照排。

“需要”和“已有技术的不足”是创新的推动力

我很欣赏索尼公司名誉董事长井深大的一句话:“独创,决不模仿他人,是我的人生哲学”。当然“独创”和“不模仿他人”绝不意味着闭门造车,而应该针对市场需要,大量吸收前人的好成果和分析已有系统的缺点,“需要”和已有技术的“不足”是创造的推动力。由于汉字字形信息量大,迫使我们比西方国家更早使用字形轮廓描述方法,字形可以放大缩小,从而极大地减少总存储量;由于汉字笔划多,迫使我们对横宽、竖宽以及其他敏感部位采取参数描述方法,以保证变倍后的字形质量,这一技术和其他方面的创新后来获欧洲专利和8项中国专利。西方在20世纪80年代中期才开始采用附加信息描述西文字母笔划的宽度、距离、拐角等敏感部分(即称为提示信息或控制信息的HINT技术),而我早了8年提出并实现了类似方法。原因就在于汉字字数多、笔划密的特点使我们比美国人早8年获得了十分宝贵的需求刺激,因而比西方更早选择了后来广为流行的技术途径。

过去戏曲界有一说法,叫“一着鲜,吃遍天”,每个名演员在保留剧目中常常有一些绝招以吸引观众,因而经久不衰。在科研中也应该发扬自身的长处,有自己的特色,也应该有“一着鲜”甚至“几着鲜”。从科研方面的初步成果,发展成有竞争能力的商品的过程是十分艰苦的,往往是九死一生的。对于起步晚的项目,一开始若没有“一着鲜”,没有创新的成分,就不易有发展前景;即使有了“一着鲜”,若没有全局优势,商品的竞争力也是不够的,仍会被外国产品打垮。只有把应用推到市场最前沿,才能获得十分宝贵的最前沿的需求刺激,而这是创新的重要推动力。

撰稿人:王选

点评:

怎样才能把握机遇取得成功呢?王选先生认为“做自己喜欢做的事”是他成功的重要因素。他在大学时期打下了扎实的数学基础,具备了计算机硬件和软件两方面的知识和具体实践,这使他对所在领域的发展趋势有敏锐的洞察力,从而能够提出跨越式的技术途径;在科研工作中,他发扬一丝不苟和锲而不舍的精神,不满足于鉴定会和获奖,坚持技术创新,积极推动科研成果转化为生产力,实现了商品化、产业化,从而树立了我国用高新技术改造传统行业的典范。他认为“只有把应用推到市场最前沿,才能获得十分宝贵的最前沿的需求刺激,而这是创新的重要推动力。”

  打印本页 关闭本页
© 1996 - 中国科学院 版权所有 京ICP备05002857号  京公网安备110402500047号  联系我们
地址:北京市三里河路52号 邮编:100864