新电子设备刚开机时，屏幕常常显示的第一个交互页面，就是系统语言选择界面。

用户可以通过滑动，选择中文、英文、日文等百余种语言。但在 40 多年前，这个选项可能只有少数几种，而且没有中文。

中国文字历史悠久，但其数字化历程却并不长。现今能在电子设备上看到中文，离不开那些当初将汉字「搬」进计算机的先驱们的努力。

近日，斯坦福大学收藏了 2500 多件涉及现代中国信息技术的物品，包括数十台稀有的中文打字机、文字处理器和电脑等，堪称全球最大的中国现代 IT 历史收藏。

▲首批中文数字字体模型. 图片来源：斯坦福大学

斯坦福大学的一位研究中国历史的教授托马斯·穆拉尼（Thomas Mullaney），在这些珍稀藏品中发现了许多有意思的故事，包括全球首个中文数字字体的制作历程。

穆拉尼教授将这段充满艺术与技术挑战的历程，发表在《麻省理工科技评论》上，我们也因此得以一窥这段富有历史意义的故事。

▲托马斯·穆拉尼

一台机器带来的转折

故事得从一个订单说起。

20 世纪 80 年代初，美国图形艺术研究基金会（Graphics Arts Research Foundation）找到了路易斯·罗森布鲁姆（Louis Rosenblum），希望他的团队为其开发的机器 Sinotype III 创建中文字体。

当时的路易斯已经近 60 岁了，他毕业于麻省理工学院，是个资深的印刷和排版专家。1965年，路易斯创立了 Photography Systems 公司，专门处理数字工程、摄影和应用数学等问题。

▲路易斯·罗森布鲁姆

尽管路易斯及其团队之前与图形艺术研究基金会合作过多次，但这次为 Sinotype III 创建中文字体的任务，是最具挑战性的。

当时中国还没有生产个人电脑，其他国家或地区生产的电脑也无法处理中文。因此在为 Sinotype III 开发中文字体前，路易斯的团队首先需要对 Apple II 进行编程，使其能够处理中文。

事情总是开头最难。由于 Apple II 的 DOS 3.3 操作系统无法处理汉字输入和输出，所以团队必须从零开始编写，包括开发一个中文文字处理器。他们花了几个月的时间进行编程。

他们的解决方案是用 BASIC 语言编写一个 "Gridmaster" 程序，然后将该程序加载到 Apple II 的软盘上运行。如此一来，便能创建并保存汉字的数字位图。

接下来将这些汉字位图及其相应代码植入系统数据库，Sinotype III 机器便可处理和显示中文了。

▲ Sinotype III 显示器显示 Gridmaster 程序和 "电" 汉字. 图片来源：斯坦福大学

在这里提供一个背景知识。早期的数字字体，使用的都是位图图像（也称点阵图像）。

这是一个常见的图像存储方式，我们今天拍摄的照片、截图，储存方式都属于位图。一张 JPEG、BMP、GIF 等格式的图片，是由许多像素点组成，这些点通过排列和染色构成图样。

比如我们可以将一张图片在电脑上放大，放大到一定程度便可看到正方形的像素点。早期的字体便是在一定大小的网格中，通过排列和染色形成的。

▲ 将左图的眼睛部位放大，即可见到像素点

汉字数字字体制作的难度

制作中文数字字体之所以困难，主要原因在于汉字的数量巨大，且字形复杂多样。

在计算机诞生之初，工程师和设计师约定采用 5X7 大小的位图网格，来创建低分辨率的英文字体。这样每个字符约 5 个字节，计算机的内存压力不大。

在美国信息交换标准代码（ASCII）中储存的所有 128 个低分辨率字符，包括字母、数字以及标点符号，共需 640 字节内存。当时 Apple II 的内存为 64KB，可以轻松存放英文字体库。

▲ ASCII 字符表

由于汉字字形复杂，在 5X7 大小的网格中会糊成一团。因此至少需要一个 16X16 或更大的网格。

如此换算，每个中文字符约 32 字节。如果将 70000 个低分辨率汉字打包，内存至少需 2MB。而即便只包含 8000 个常用汉字，也需约 256KB 内存。

在 80 年代初，个人电脑内存不超过 64KB，根本无法容纳庞大的中文位图字体库。

▲ Sinotype III 显示的中文字体. 图片来源：斯坦福大学

内存不足并不是最主要的问题，因为这可以随着 PC 软硬件的进步得以解决。如何在 16X16 网格中创造出既好辨认又美观的汉字字体，才是更大的挑战。

为此，路易斯团队的设计师们花了数年时间，尝试创造能满足低内存要求，且清晰易辨，甚至有书法之美的中文位图。其中，凌焕铭（Huan-Ming Ling）和艾伦迪乔瓦尼（Ellen Di Giovanni）贡献尤为突出。

他们先用纸、笔和修正液手绘汉字位图，再用上文提到的 Gridmaster 程序将其数字化，植入到 Sinotype III 系统中。

▲ Sinotype III 显示的中文字体. 图片来源：Courtesy of Bruce Rosenblum

制作背后的工匠精神

托马斯教授在档案资料中，发现了路易斯团队设计汉字位图的全过程。在一本装满格子表的册子中，记录了设计师们如何通过手绘散点符号创造汉字位图的过程。