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吴佑寿 70年撑起中国“数字化”

卫玉丹

  他见证了中国“数字化”肇始、迈进、奋起直追的历史

  上世纪50年代,“数字化”还是一个新生的领域。吴佑寿带领一群二十多岁的年轻,以“敢争时代先”的勇气,披荆斩棘,实现了中国数字通信进程中一次次创新。

  2014年5月8日,“京华奖”颁奖礼上,北京市政府将特别荣誉奖颁发给一位近鲐背之年的华侨老人。他就是地面数字电视国家标准、计算机汉字识别的领头组织者,清华大学工程系教授、中国工程院资深院士吴佑寿。

  吴佑寿的杰出贡献,在中国的“数字化”。2008年,北京奥运会全程采用我国自主制定的地面数字电视国家标准实况转播,成为我国广播电视发展过程中重要的历史事件。上世纪60年代末70年代初,汉字遇到了有史以来最激烈的一次存废争论,原因是计算机汉字识别的巨大难题。如今,高清数字电视、计算机汉字输入都已成为生活中的日常。在这些领域,老人功勋卓著。

  吴佑寿如今依然坚守在教学和科研一线,从19岁接触电子到成为中国“数字化”领军人,七十年的科研历程见证了中国“数字化”肇始、迈进、奋起直追的历史。

  在科学道路上,老人从未想过停下,他以诗言志:“虽是满头白发,心情还似当年,更逢中兴盛世,老牛仍当向前。”

  热血青年献身科研 

  “京华奖”颁奖前,在清华大学罗姆楼,吴佑寿院士接受了媒体采访。虽然已经89岁高龄,眼前的吴老鹤发童颜,笑容可掬,一身浅灰色西装简洁朴素,回答提问时虽然语速缓慢但口齿思路都很清晰。

  作为一个科研人,严谨、不善言辞是他给人的第一印象;作为一名华侨,他的爱国之情尤为深厚;作为一名获奖人,他毫不自夸,虚心礼让。“我的工作和学校同事其实是一样的,我不同的一点就是我是归国华侨。”他说。

  吴佑寿祖籍广东省潮州枫溪乡,1925年出生于泰国曼谷,父辈早年从广东到泰国经商,但对子女的民族教育很重视。吴佑寿幼年曾随家人回到家乡,在那里完成两年中文学习。

  “父亲之所以将我们带回祖国,为的是在中国居住后再去泰国,就意味我们是中国的移民,不入泰国籍,而是拿居留证。”但不久后,所有华文中学相继被封闭,14岁的吴佑寿带着弟弟佑福离开泰国到香港继续学业。16岁时,港九沦陷,他又带着弟弟回到广东。

  从少年起,他就饱受艰难求学、奔波压迫之苦,面对国家遭受侵略更是愤慨痛心,那样的环境给他的教育是“落后就要挨打”和“国家兴亡,匹夫有责”,民族、国家,深深根植于少年吴佑寿的心中。

  1943年,吴佑寿考入中央政治学校经济系,因为志趣不合,又对重庆政府消极抗日不满,他毅然转学。

  “那时候大学自主招生,每年招生考点都不一样。1943年日军占领湖南多处,衡阳的考点都没有了,我们从广东东北部的一个小城走了一千多里地跑到桂林,有什么学校就考什么学校,就这样进了中央政治学校,念了一年,志趣不合,又走了一千多公里进了西南联大电机系。”

  抗战胜利后,吴佑寿随清华返回北平。眼前的清华园被破坏得一塌糊涂,被日本军队占领成了伤病医院。与此同时,发生的一系列“抗暴”学生运动,让吴佑寿切身体会到国民党政府的不可救药。他积极参加爱国学生运动、护校活动,在这段时期他也收获了爱情,并入了地下党。毕业后,他放弃出洋深造机会,留校工作。

  “尽管我们是在国外出生长大的,但我们也想尽力报效祖国,‘我们是中国人,我们的祖国是中国’,也是抱着这样的信念一直留了下来。” 吴佑寿说。

  在清华乃至中国无线电科研史上,有一个人功不可没,他是清华人“永远的校长”——蒋南翔。上世纪50年代全国高校院系调整,蒋南翔校长顶住前苏联专家的反对意见,在电机系电讯组的基础上建立无线电工程系,吴佑寿任接收教研组(后来在此基础上划分命名通信教研组)主任,手下教师平均年龄只有23—24岁。

  解放初期,我国通信事业十分落后,在蒋南翔校长的科研号召下,接收教研组开始寻求新的更有效的通信方式。吴佑寿从国外杂志上了解到“脉冲编码调制”PCM(即现在所说的数字通信)是一种抗干扰性能很高的制式,用于接力通信时理论上通信距离可以无穷远。

  “苏联专家鲍里索夫专家也认为这是一种很有前途的方案,是一个崭新的、正在发展的领域,国际上的研制工作也刚刚开始,关键技术问题很多,整个通信系统的各个环节,如信源、信道等等,都必须‘数字化’。可以说,这将是通信技术的一次‘革命’。选择这样的方向进行研究工作,确实有点冒险。”吴佑寿说,“但当年的年轻人有一种‘迎难而上’的豪迈气慨和蓬勃朝气。”

  如今看,“数字化”的确是通信技术的一次“革命”,但在上世纪50年代它还是一个新生的领域,国际上的研制工作也刚刚开始,在当时带领一群二十多岁的年轻人“敢争时代先”不仅需要勇气,更需要为科研奉献的觉悟与过硬的素质。

  同样年轻的吴佑寿带领科研团队一路披荆斩棘,攻克下一个个难关,实现了中国数字通信进程中一次次创新——1958年研制成中国第一部话音数字化终端;60年代领导研制的SCA型数传设备用于中国第一颗人造卫星的发射监测系统;1978研制的32/120路全固态微波数字电话接力系统,用于卫星通信等系统,获原电子部工业成果奖一等奖;80年代初研制成功1000万次/秒图象计算机,获国家科技进步奖二等奖;21世纪初研制成的我国强制性地面数字电视广播传输系统DMB-T为创立数字电视传输“中国标准”奠定基础。

  弄潮儿敢把洪波起

  在这个时代,每个人都知道“科学无国界,但科学家有国家”,为了祖国在日新月异的发展步伐中不落人后甚至能引领时代,科学家必须奋斗不息。

  1992年在庆祝无线电工程系建系40周年时,吴佑寿挥毫写下短句两行:“创业维艰,寒暑四十,已成往事;绝顶险阻,锲而不舍,再立新功。”这两句话也精妙地印证了吴佑寿的科研道路以及人生追求。

  清华无线电工程系的脉码调制系统研究是从1958年初开始的,“当时有一个比较流行的‘任务带学科’的口号,对我们颇有影响。”今天他仍然认为,这个提法虽然不够全面,对于以工程为主的学科来说,还是很有参考意义。

  基于国防“保密通信”的需要,吴佑寿从语音编码入手,经过一年的努力,于1958年底研制成功“14路话音编码终端”样机,这是中国第一部话音数字化终端,在同年全国高等学校科研成果展览会上,得到刘少奇等中央领导同志的赞扬。

  其后的“SCA型数传机”、“无人值守的数字微波中继通信系统”等都是结合任务进行的,研制成果在我国国防和经济建设等方面得到广泛应用。1988年10月吴佑寿获国防科学技术委员会颁发的“献身国防科技事业”荣誉奖章。2007年获何梁何利科技奖金。

  说到“数字微波通信”,不得不提的是清华绵阳分校。这是清华无线电系艰难而辉煌的一页。正当无线电系师生准备放开手脚大干一场的时候,传来了无线电系要搬迁到四川绵阳建立分校的决定。

  1965年,吴佑寿随无线电系迁往绵阳。川北山沟里,信息闭塞,研究工作被迫中断,但也因此使得无线电系远离斗争漩涡的中心。留在绵阳的无线电系教师,在工农兵教学外,总是想方设法做点科研工作。四川有不少通信和雷达的工厂与研究所,教师们借着带学生下厂实习机会,或者主动下厂联系,争取为国家做点研究工作。当国家研制“数字微波通信系统”的决定传来的时候,绵阳分校师生全力争取到了研制机会。期间的艰辛很难想象,研制工程所需的元器件稀缺,按计划分配,但大家的科研热情高涨,学校、电子部、有关研究所、工厂,十几家单位都动员起来,跨专业合作,联合攻关,从1975年初获得项目到1978年投产,仅用三年的时间。

  “可以毫不夸张地说,绵阳分校是我国数字微波通信技术发展的一个摇篮。直到现在,曾经在数字微波通信领域奋斗了一辈子的老同志,以及一些当年在分校学习的工农兵学员,都想念着绵阳分校,还经常谈起共同战斗的日日夜夜。”怀想起当年,吴佑寿自豪地说。

  1978年,小平同志亲自批准清华无线电系从四川搬回北京,学校聘任吴佑寿为系主任,参与主持系的重建工作。他大力强调转型,抓好微电子学、光电子学和计算机三个方面的建设。当年计算机面临的最大的一个问题是汉字输入,汉字也因此面临存废争论,电子计算机即将成为“汉字的掘墓人”。

  “过去没有汉字打字机,靠的是一架大如书桌、笨重的铅字机器输入汉字,我们可以说已经丢失了一个打字机时代,不能再让汉字错过计算机时代。当时,美国IBM和日本的公司已经研究成功近2000个汉字的识别,我们不能再束手等待,必须迎头赶上,要为中国人争这口气!”吴佑寿回忆说,“我们搞科研,必须坚持立足国家需要,自主创新,掌握核心技术,才不会受制于人。”

  拥有自主知识产权,才能不受制于人,科学家在“创新”上绝不能无能无力,也绝不是无能为力。吴佑寿挑起解决“汉字识别”问题的重担。

  当年参加研究工作的,只有两个教师和三个博士生,实验用的是一台内存只有64K的0520小型计算机。在深入研究汉字结构规律和人认字的过程之后,吴佑寿毅然摒弃前人把汉字当作一个随机点阵图形的概念,提出了一种基于汉字结构特征的汉字识别法。在国内外首次实现能识别6763个印刷汉字的实验系统,随后解决结构识别与分析识别相结合的问题,又成功地解决了多字体多字号印刷汉字识别问题,制成了实用识别系统。他研制的“THOCR 94高性能汉英混排印刷文本识别系统”,解决了印刷汉字自动输入计算机的问题,被评为1994年我国十大电子科技成果之一,获国家教委科技进步奖一等奖。

  这些成果相结合,又进一步解决了日韩英三种文字识别问题,已在国内外推广应用,使我国的印刷体汉字识别的研究跃居国际先进行列。计算机飞速发展的今天,汉字识别技术创新也要跟上脚步。

  “老牛仍当向前”

  自1996年中国地面数字电视启动以来,业界一直在呼唤着地面数字电视传输的“中国标准”,因为高昂的专利费严重限制了中国数字电视产业。

  吴佑寿认为,标准问题是国家主权在经济领域里的延伸。他从1999年开始组织我国和海归学者研究地面数字电视传输系统,2006年吴佑寿倡导并参与研制的“地面数字电视广播传输系统DMB-T”在全国五大方案中脱颖而出,并获得北京市科技进步一等奖。国家在DMB-T的基础上制定了地面数字电视国家标准DTMB并批准为强制性国家标准。

  至2013年,国标已在内地335个城市和香港澳门进行推广,更在成为继美、欧、日之后的第四大数字电视国际标准后在东南亚、非洲等地开始商用。“中国标准”让中国地面数字电视的发展拥有了广阔的前景,信息产业和相关制造业也迎来又一次“无线”生机。

  在“国标”研制成功之前,吴佑寿早已过了退休年龄,但他一直奉守“身先士卒”和“一竿子到底”的教育和科研精神。他认为,博士生导师和学术带头人要亲临科研第一线,以身作则;做研究工作不能“浅尝辄止”,让研究成果“束之高阁”,要有“锲而不舍”的精神,努力使之付诸应用,否则将会一事无成。

  正是他这种严谨的治学风范,培养了一批掌握数字化技术的年轻人。吴老从1958年开始带研究生,他所负责“通信与电子系统”学科,1987年被评为全国重点博士点。他把自己喻为一个“穿珠人”, 对学生一点一滴的研究成果,导师一定要十分珍惜、细心呵护。学生的研究成果好比是一颗颗未经雕琢、加工的“珍珠”,导师的责任除了把“珍珠”做大、做好之外,还应把它们编织成为“项链”。 

  吴佑寿1985年至1989年出任清华大学研究生院院长,对博士生教育、创新和学科建设,有一套生动形象的理念。第一,创新是博士生教育的永恒主题,青年人来攻读博士不能只为了一顶“博士帽”,导师也要放手让博士生发挥更大作用;第二,创新的关键是思想上“破除迷信”,敢于创新,必须尽快破除“引进来”模式形成的“懒汉思想”,“跟踪、仿制”不是“创新”;第三,“任务带学科”,千万不要在“杂志缝里找题目”,吃人家“嚼过的馍”,从事应用研究应该有一定的“目的”或“目标”,用现在流行的说法,就是“市场驱动”,要面向国家重点项目。

  对于如何看待中国的科研环境和科技教育,吴老给出了很中肯的答案。

  “相比几十年前,我国科研成果、科技水平、科研环境都有了很大进步,但在某些方面和国际先进水平还有差距,这点激发我们科学人更加得努力。科技教育总的来说也是成功的,虽然要争取海外人才回来为科技贡献,但更多的更主要的科技人员还是国内培养的,因此对国内的科技教育不能以偏概全。”

  中国的“数字化”,从摸着石头过河,到无线及个人通信、电视数字化、卫星及空间通信、光通信、军事通信等领域都相继有了“中国成果”、“中国标准”,这是吴佑寿等科研人孜孜以求的过程,也是我国数字通信领域自主知识产权不断求索和创新的过程。“百尺竿头更进一步”,这不仅是吴佑寿个人的追求,也是中国科研人的追求,国家科研事业的追求。

    (原文刊载于《中华儿女》2014年5月第10期;本文转载于中华儿女网)

 

(http://news.tsinghua.edu.cn)
[更新:2015-01-19 22:18:19]
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