王选语录

科学研究本身就是一种美,给人带来的愉快是最大的报酬,是一种高级享受。献身科学就没有权利再像普通人那么样生活,必然会失掉常人所能享受的不少乐趣,但也会得到常人享受不到的很多乐趣。

一个好的科学家或企业家首先应该是一个好人,才能带领队伍。什么叫好人?季羡林先生曾说过,考虑别人比考虑自己更多就是好人。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是好人。

我的座右铭是:“多做好事,少做错事,不做坏事”。

中国古代有句话,上士忘名,将名利彻底淡忘;中士立名,靠自己的成就把名立起来;下士窃名,自己不行就窃取人家的。我做不到上士,但是我不会为了立名而去窃名。

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论技术与市场

保证产品生命力的“顶天立地”模式

——从事计算机研究的体会之二

科研成果如何迅速转化成商品并形成产业的问题近来成了科技界讨论的热门话题,本文就创新意识和产业的机制这两方面谈一点粗浅的看法。

创新是高技术产业的灵魂

我国科研成果转化成商品的比例明显低于发达国家,原因是多方面的,我认为其中一个原因是缺乏创新意识。有些成果基本上是仿制国外已经在市场上大量销售的产品,当费了很大力气做出样机时,国外新一代的产品已经问世;尽管鉴定会上可以得到诸如“八十年代末或九十年代初国际水平”“填补了国内空白”等好的评价,可以申报奖励,但大家都知道,即使再投资,再经历一段艰苦的过程把这一成果变成商品,也无法与国外新产品在市场上抗衡。周光召院长曾呼吁,在我国即将“复关”的时刻,要特别强调科技人员的创新意识,我觉得这是很重要的。填补国内空白的产品假如性能和可靠性与国外同类产品差不多,而价格便宜,则即使创新成分不多,也是很有价值的和应该鼓励的;但若性能和可靠性均不如别人而价格又差不多,则这种“填补国内空白”在复关后的形势下很难在市场上站住脚,这类成果今后也不应该给予好的评价和奖励。

一项发明或一个新构思往往会带来一大片市场,甚至形成一个新兴产业。施乐公司发明复印术,并在此基础上又发明了激光打印机,这两项成果形成了一个年产值几十亿美元的新产业。创办苹果电脑公司的两位年轻人Steve Jobs和Steve Wozniak,于七十年代中期设想要研制一台廉价、可靠和性能较强的微电脑,可以进入家庭。当时Steve Wozniak还在惠普公司上班,他的关于发展微电脑的建议没有被惠普公司采纳,于是便和Jobs一起,在自己的公寓中开发了苹果Ⅰ,证明可以达到很高的稳定性;接着于1977年6月推出了苹果Ⅱ,价格只有1350美元,1978年夏又配备了专用的软盘机。苹果Ⅱ以它的容易使用和高度可靠一下子形成了微电脑产业,而苹果电脑公司成了当时微电脑产业的第一大公司。苹果Ⅱ的技术负责人Wozniak因而获得1979年Hopper奖,该奖是专门为青年计算机科学家而设的,以杰出的女计算机科学家、世界最早的程序员之一Grace Murray Hopper命名(Hopper已于前年去世),从1971年开始,一般每年奖励一人。

一个新构思带来一个大市场的另一例子是电子表格(Electronic Spreadsheet,或称电子试算表),这是 Dan Bricklin 于七十年代末发明的。1977年26岁的Bricklin正在哈佛大学攻读企业管理硕士学位,经常需要处理经营管理方面的财务计算问题,这种不断的重复计算很浪费时间,于是他就构思了自动化工具;他用软件把会计帐目的工作底稿搬上显示屏幕,用表格形式填入相关的数据,并能自动计算各种总值。1979年5月推出的这一软件取名为 VisiCalc,很快风靡市场,成为个人电脑当时的头号畅销软件,促进了个人电脑产业的迅速发展。尽管VisiCalc后来被其它性能更好的软件所取代,但 Bricklin 的发明开辟了一个潜力极大的市场,因而获1981年Hopper奖,VisiCalc系统则获1985年ACM软件系统奖(从1983年开始,ACM每年奖励一个有长远影响的软件系统)。后来的Lotus 1-2-3, Excel等著名软件都是沿着 VisiCalc开创的组合软件风格发展起来的。

针对市场需要,实现已有技术尚未达到的目标

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”是创造的源泉。十八年来北京大学在开创华光和方正激光照排系统过程中深深体会到这一道理,因而一直坚持高起点和创新。我们于1976年作出的跳过第二代光机式和第三代阴极射线管照排机,直接研制激光照排系统的决定,使我国的报业和印刷业没有象其它国家那样经过二代机和三代机的历程,而是一步跳到先进的激光照排和整页输出,并在较短时间内大面积推广。1976年我们提出的汉字字形的轮廓加参数描述和相应的快速复原算法,以及后来十多年内软硬件的一系列新发展,曾大大提高了国产照排系统的竞争能力,从而使国外产品很难在中国有立足之地。进入九十年代后,电子出版系统如何进一步创新,如何更多地占领海外市场,成了我们经常思考的问题。对国外发展趋势的分析,我们感到已经成为事实上国际标准的页面描述语言PostScript Level 2必将很快影响中文电子出版系统,从而最终成为这一领域中文系统的标准。八十年代末国外开始流行的RISC硬件RIP(或称控制器)方案和九十年代初异军突起的软件RIP方案在处理中文PostScript时速度都不满意,前者的价格也不算很低。西文字数少,可以用缓冲方法存放字形复原后得到的点阵,因而并不要求复原速度很快;而中文字数多,无法用缓冲,不得不每出现一个汉字,就要作一次三次曲线轮廓转换成点阵的很复杂的复原操作,因而复原速度必须很快。由于上述困难,海外一些用户普遍感到用国外现成的RIP处理中文PostScript速度太慢。市场的需要和已有技术的不足使我们于1990年作出了十八年来第三个重要技术决策:跳过RISC硬件RIP方案,发展适合PostScript的专用协处理器芯片,使RIP的硬件代价降到尽可能最低,而对于关键操作其速度可比RISC RIP快十几倍到二十倍。这一决策导致了最新的方正93电子出版系统。

另一个重要机遇是彩色系统的市场。传统的电子分色机是一个专用的封闭系统,价格昂贵,二十多年来以令人折服的精美印刷质量赢得了市场,赚取了高额利润。近年来由于高精度、廉价的彩色扫描仪和高精度激光输出设备的问世,尤其是微机台式出版系统的迅速发 展,传统电分机的市场正受到严重冲击。从封闭走向开放,新一代的彩色激光照排系统在价格、灵活性和功能,尤其是文图合一的处理功能方面是传统电分机所望尘莫及的,但国外这些新系统均不能处理中文。抓住这一机遇,我们使方正91彩色激光照排系统于1992年1月21日在澳门日报投入生产性使用,取代电分机,每天出4~6个彩色版,这是世界上首次实现彩色照片和中文的合一处理,并整页输出彩色报纸版面。过去人工剪贴彩报的一版需一小时半到两小时,现在只需10多分钟就能输出一版的四张分色片,使报纸时效要求高的新闻版上也能登彩色照片。接着,几十套彩色报纸照排系统在海内外推广。适合精美印刷品的彩色照排系统的难度比彩报照排系统要大得多,分辨率高达3000DPI以上,是激光打印机的10倍,分辨率高10倍,意味着一个同样大小的汉字所需的存储量大100倍!彩色图象的处理和挂网质量则是另一难题,也是速度的瓶颈。一旦这些技术难关突破,将带来一场彩色革命,最终象今天黑白激光照排系统逐步普及一样,使我国的中小印刷厂甚至办公机关也能轻而易举地出版精美的彩色印刷品。 方正93系统的专用协处理器芯片以及其它一系列措施既针对量大面广的激光打印系统、黑白照排系统市场,也考虑了高档彩色系统的需求。过去我国彩色出版领域,全被Hell,Crosfield,大日本网屏和Scitex四家的电子分色机把持,虽然昂贵,但由于市场需要,每年仍有大量进口。随着计算机系统走向开放性和部件本身成为单独商品出售,电子出版系统、尤其是彩色系统也将遵循这一潮流,而PostScript 2的普遍接受大大加快了这一进程。由于彩色革命在国外也刚刚开始,虽然部件价格正在下降,但系统价格仍旧较贵,而且国外系统均不能有效地处理中文,这些弱点恰恰提供了机会。方正93高档彩色系统除实现文图合一处理和输出外,还配有彩色拼版和图形排版软件,并可接受国外软件形成的PostScript格式文件,这些功能正是市场急需,而现有系统又无法用可以普遍接受的低价格提供这种功能。针对市场需要,用新方法实现前人所未达到的目标,并迅速实现商品化和大量推广,是占领市场的一种有效方法。

施乐PARC的得与失给我们的启示

七十年代初,施乐公司(XEROX)在加州的 Palo Alto ,靠近Stanford大学处开设了Palo Alto 研究中心,简称PARC,即Palo Alto Research Center 。施乐希望把PARC建设成一个充满想象力和创造活力,在研究内容上不受限制的研究机构,这种开放态度,吸引了许多有才华的年轻人,作出了一系列计算机发展史上留下痕迹的开创性成果,其中之一就是图形用户界面 GUI。国外有的专家把个人电脑、图形用户界面和多媒体称为十多年来计算机发展的三大里程碑。

早在六十年代初期, Ivan Sutherland就在大型机上进行计算机图形的应用研究,在他的论文中,描述了一套他命名为“绘图板”( Sketchpad )的系统以及相关的基础结构。他认为,如果计算机能更好地显示图形,而不仅仅是文字和符号,将会大大促进计算机的普及。Sutherland 由于在计算机图形学及其应用方面的杰出成就,获1988年图灵奖。七十年代末 PARC的 Alan Kay 等人以Sutherland 的理论为基础,发展出了Smalltalk,这是第一个配有鼠标的多窗口系统,首先在PARC开发的 Alto 机上使用。Alto 机的操作系统以位图(bitmap)为基础,依靠鼠标选择屏幕上菜单,而不必费神去背诵文字和符号形式的命令。施乐的Alto系统获1984年ACM软件系统奖, Smalltalk则获1987年 ACM软件系统奖,在PARC工作长达十年的A. Kay则被公认为多窗口和下拉式菜单的创造者。1981年 PARC又推出图形用户界面的商品系统 Star,用图标(icons)表示对象和动作。1977年的Alto电脑售价为2万~3万美元,1981年的Star降为1.6万美元,但离大量推广的价格相差甚远。1979年12月,苹果电脑的创始人之一 Steve Jobs 访问PARC,对访问所见大为震动,尤其对Smalltalk所创造出的视觉效果印象极深,认为是“革命性”的。Jobs 发现PARC的宝藏未被施乐公司充分利用,回到苹果电脑公司后决心把Smalltalk 的图形用户界面融入下一代的苹果公司的产品中,为此招聘了PARC的部分工作人员,于1984年初推出了风靡世界的 Macintosh ,基本配置标价2500美元以下,从而使图形用户界面成为大众化的产品。当时苹果电脑公司面临IBM PC 机的大量侵占市场,Macintosh的上市摆脱了困境,其图形用户界面吸引了一大批软件开发商为之发展应用软件,八十年代在国外排版领域内市场占有率高达80%。

页面描述语言PostScript也起源于PARC,1982年底从PARC 出来的John Warnock和 Charles Geschke 组建了Adobe系统公司,他们在 PARC内部使用的一种语言基础上发展成 PostScript,现在成了事实上的国际标准,形成了一个新的产业,并深刻地改变了电子排版行业的面貌。 PostScript 及其两位发明人获1989年ACM 软件系统奖。

以太网Ethernet也起源于PARC,其发明人 Robert M. Metcalfe 1979年从PARC出来,创建了3 COM 公司,使Ethernet得以成为大量推广的商品, Metcalfe获1980年 Hopper奖。

施乐的发明由别的公司首先变成产业的另一例子是激光打印机。七十年代施乐首创激光打印机,接着IBM也推出了自己的高速激光打印机,售价37万美元,只能配在大型机上。激光打印机真正变成低价的产品并形成产业是从1984年佳能的LBP-CX开始的,佳能对打印机的激光管、光学系统作了一系列重大改进,尤其是把易损耗的鼓和墨粉装在一个盒子内,输出几千张后即丢弃,从而使可靠性大大提高,维修量显著减少,价格则降为2500美元,并作为HP Laserjet的OEM产品大量推广,一下子占领了激光打印机机头(engine)的80%市场。1991年底我在访问PARC时对他们正在从事的研究工作的新颖性印象很深,同时听到施乐也在总结经验教训,在体制上加强研究开发与商品化的结合。过去有一种说法,叫“英国的发明,美国的样机,日本的商品”。一个国家或单位若只有发明,而没有能力把发明变成大量推广的商品并形成产业,则发明单位最终将缺乏经费来支持进一步的发明,也无法吸引大批优秀人才,从而导致创新的源泉枯竭。五十年代计算机的不少新技术是英国首创的,例如闭子程序、水银延迟线内存、微程序、虚拟存储器等。但七十年代后英国在计算机方面的重大贡献就很少了。五十年代末英国曼彻斯待大学的Tom Kilburn发明了Atlas机上的虚拟存储器,后于1983年获Eckert-Mauchly体系结构奖;七十年代初又雄心勃勃地领导研制MU 5计算机,预计比Atlas 快20倍,采用了若干创新设计,包括首次提出了专门存放高级语言中的标识符名字、命中率比一般缓冲(cache)高得多的快速名字存储器(Name Store),并在这一工作的基础上,产生了有特色的ICL 29000系列,但因经济实力不够而未成气候。七十年代末有一次我和英国计算机公司ICL的一位负责人谈话,我谈到英国五十年代有很多发明,但最终计算机工业却不行,而发明创造也大大减少;该负责人难过地说“ICL的研究开发经费只有IBM的百分之几,怎么可能竞争?”PARC的杰出贡献和存在的问题以及英国的教训是发人深省的,根据中国的国情,我们提出了“顶天立地”的北大方正模式。

顶天立地模式和一条龙体制

过去由于种种原因,大量优秀人才集中在高校和科学院,而企业创新能力和吸收尚未成熟的科技成果的能力较差。为了加快科技成果的商品化进程,一种办法是建立高校、科学院与企业的联合经济实体。有人对高校与企业的合作做过一个统计,凡只有技术合作或转让合同而没有经济实体的,最后大多数都“离婚”,原因之一是知识和技术的价值未得到应有的体现;而有联合经济实体关系的,多数都坚持了紧密的合作关系。这种联合体的合适形式是股份制。对于信息产业,在条件许可的前提下,直接在高校和科学院的大院大所建立高新技术产业,有时是大有好处的,“联想”和“方正”就是典型的例子。从创新的研究开始,导致有生命力的产品,然后直接孕育出一个新技术企业,江苏省科委主任王容民把这种方式称为“反客为主”,并强调了树立“科技主体”的观念(见1993年3月31日《计算机世界》第5版)。以北大方正为例,我们建立起从中远期研究、开发、生产、系统测试、销售、培训和售后服务的一条龙体制。这一体制的上游是文字信息处理国家重点实验室,中游是电子出版技术国家工程研究中心,下游是方正集团公司。这是一条盘旋的龙,龙头应从龙尾,即市场获取灵感,以推动创新的研究。上游的研究应以施乐PARC为榜样,创造一个学术气氛浓厚的环境,使创造性的人才有施展才能的机会;同时又希望研制人员有强烈的市场意识,以满足市场当前和未来的需要作为自己的奋斗目标。

国家教委曾作过一个调查,高校中高新技术产业搞得好的单位往往都有博士点和国家重点实验室,同时又是重点学科点,教委科技司左铁镛司长称为“三星级”单位;这说明只有依靠创新的研究,才能使科研成果变成有生命力的商品。“三星级”单位再加上国家工程研究中心和集团公司则成为所谓的“五星级”,今后应大力发展三星级和五星级的体制,做到“顶天立地”。“顶天”就是不断追求技术上的新突破,“立地”就是商品化和大量推广、服务。顶天和立地应紧密结合,搞研究的人应使自己的创新研究和设计便于批量生产和大量推广,也就是顶天是为了更好的立地。但一个科学家既要顶天又要立地往往是不大可能的。假如一个科技工作者长时间花主要精力去搞经营,就不大会有精力去钻研技术上的新途径。因此在北大方正的一条龙体制中研究开发、商品化和中试、推广和技术服务是由三部分人完成的。这三部分人可以有交叉,同时又紧密结合。

大学直接创办高新技术产业不仅缩短了商品化、产业化的进程,也促进了新技术和新思想的不断涌现,促进了教学和人才培养。北京大学计算机应用专业的硕士生、博士生中的大多数人参与了方正系统的开发,由于感受到市场需求的巨大压力,因而比一般的研究生付出了更多的劳动,也得到了更多的锻炼;当看到自己的劳动成果可能会得到广泛应用和引起我国报业、印刷出版业的巨大变化时会产生强大的激励力量 ,这是单纯用金钱所不能得到的。

1993年4月6日

本文刊登于《计算机世界》,1993年4月28日。