LaTeX的历史：图灵奖得主1977年开启的计划，引发学术圈重大变革

栗子 2019-06-09 13:03:42 来源：量子位

栗子 编译整理

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△用LaTeX记笔记的超能操作

世界上的许多人类，都受到过LaTeX的恩泽。

经它排版的论文，就算有再复杂的公式，格式也不会乱掉。

但人们可能并不了解，LaTeX有个祖先叫TeX，出生在1977年。

并且在一个没有互联网的年代，就红遍了全球。

那么，身为世界上最早开源项目之一的TeX，究竟是如何诞生？又如以进化形态LaTeX，活跃了几十年不败？

专业排版师，找不到了

故事，开始于一本叫做《计算机编程艺术》 (The Art of Computer Programming) 的书。

作者是斯坦福计算机系教授Donald Knuth，中文名字“高德纳”。后来也是因为这本书，他获得了图灵奖。

1968年，初版问世。在这之前，他给了出版商Addison-Wesley几千页手写书稿，出版商用的是传统金属排版设备，需要专业人员手动操作。

那时候，电脑上还没有图形界面。

书里面有各种编程示例，高德纳就一点一点向排版人描述，他到底想要怎样的效果。成书的时候，他很满意。

转折发生在1976年，这本书准备再版，扩充了一些内容。这一次，出版商改用了便宜的电子排版方法，小样完全达不到高德纳要求。

虽然高德纳知道，高分辨率的数字排版机可以生成精确的形状，但从前那些专业的排版人员已经找不到了。

他想着，如果让计算机软件来代替专业人士呢？

于是，1977年高德纳用了一个夏天，再加一整年的学术休假，执行他的数字排版计划：和学生一起写出了排版程序，名叫TeX。

转年，《计算机编程艺术》的修订版，就用TeX排版完成了。

那时的高德纳可能不知道，TeX会引发学术排版的巨大变革。

原来你是这样的TeX

有了TeX，即便论文作者没有排版的专业知识，也可以把自己想要的效果，直接告诉电脑。

只要在手稿里加入一些简单的markup代码：

叮当法术变变变：

这就是TeX输出的样子。

就像60年代的高德纳教授，可以和排版人员密切沟通那样。而且，和电脑沟通还避免了人与人之间的误解。

其实在文本中加markup，倒不算新鲜事。但TeX的新鲜之处在于，它可以捕捉到非常实用的排版知识和概念，并且把它们形成体系、表现出来：

高德纳定义了几百个排版命令。而用来理解这些命令的排版机，就是TeX引擎：它可以读取作者的手稿，生成一个文件，直接能拿去打的那种。

不过，高德纳也知道，不管它能理解多少命令，都不可能满足手稿作者的所有需求。

所以，他写了一个可扩展的TeX，让用户随意添加自己想要的功能：

只要给它一些新的宏 (Macro) ，就能定义新的命令。每个人都可以自己创建宏文件，这样不用修改TeX引擎，就能扩展TeX的功能。

当然，既是高德纳自己写的工具，肯定够自己用的了。1984年他还出版了The TeXbook，这本书详细讲述TeX了所有原始命令的含义，以及普通宏命令 (Plain Macro Commands) ，还有引擎内部的工作原理。

这本书的出现，就是为了鼓励开发者，去写自己的宏。

在高德纳的坚持之下，TeX引擎的源代码已经免费了40年，每个人都可以修改。

不过他也规定，一切不兼容的修改版都不能叫做TeX；还发布了一组自动测试，修改版引擎必须通过测试，才能用TeX这个名字。

在那个没有互联网的年代，生在斯坦福的TeX走向了世界。它被移植到各种计算机系统、各种语言、各种打印设备上，为越来越多的人类排版。

1982年和1989年，高德纳又修改了TeX两次。

1992年，教授从项目里功成身退，接着写《计算机编程艺术》。这本促成了TeX诞生的书，内容一直在不断扩充。

虽然高德纳不再更新项目了，但还有其他人在继续他的工作。

从TeX到LaTeX，更更更简单

TeX的命令集，都是偏低层 (Low-Level) 的，适合高德纳教授这样，希望从细节上把握排版效果的人类。

但这几百个命令，对于大多数人来说，可能还是太多了。

“能让计算机来做的决定，就不要问我。”

用户常常希望自己手写的排版命令越少越好，他们需要的是高层命令，是更加方便使用的markup语言。

最好是，可以把内容 (Content) 和表现形式 (Presentation) 分开的那种工具。

Scribe：爆发之前奏

于是，1980年诞生了Scribe，是卡耐基梅隆大学 (CMU) Brian Reid的博士论文项目。

在80年代早期，Scribe受到了许多学术作者的追捧。不过它并不免费，这一点阻碍了传播。

即便如此，它也不只是个插曲：

Scribe有位忠实用户，来自斯坦福的Leslie Lamport (简称“兰波特”) ，当时已是著名的计算机科学家。

就是他，在尝到便利的滋味之后，想要把Scribe的易用性，转移到Tex身上，最终发明了LaTeX。

LaTeX：大爆发

1984年，兰波特自己创建了一个宏，叫做“lplain”，“l”是他姓氏的首字母。

这里面的一系列命令，比TeX的原始命令易用得多得多。

他把新的宏放出来给大家免费使用：只要运行一个LaTeX程序，让TeX引擎先读取这个宏。

兰波特还写了一本书，叫LaTex：a Document Preparation System，教学术作者怎样用他写的命令来给文章排版。

当然，就算有了LaTeX，用户依然可以用TeX的底层命令，来实现复杂的需求。

这下，TeX用户数量大大大大大爆发。

而许多人用了很久的LaTeX命令，甚至不知道有TeX这个名字。

整个学术排版行业，也因为LaTeX的诞生，受到了深远的影响：

在这个领域，精确排版至关重要，从前只有手动排版才能满足需求；但现代世界里，论文、期刊、书籍和其他出版物大量产出，远远超过了手动排版能达到的吞吐量。

LaTex在实现自动化的同时，又不会损失排版质量。

现在，许多学术出版机构，都接受用LaTeX排版的稿件。

除此之外，连ArXiv这片机器学习论文的沃土，也是在LaTex的滋养下，才有更加蓬勃的生机。

因为，即便没有出版商排版，作者也可以把严谨整齐的研究成果，送给全球的人类观赏。

真是一个美好的世界。

One More Thing

那么问题来了，LaTeX的鼻祖高德纳，为什么会有个中文名字呢？

1977年夏天，他在中国度过了三个星期。中文名便是在那时解锁的。

巧的是，排版计划也是在那个夏天启动的。

原文传送门：

https://increment.com/open-source/the-lingua-franca-of-latex/