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追忆汉字激光照排之父王选 当代毕昇 汉字作证

时间:2017-02-27 作者:丛中笑 来源:中国新闻出版广电报

摘  要:
多年的科研实践培养出了王选敏锐的嗅觉和前瞻的眼光,当他听到“汉字精密照排系统”这几个字时,马上预感到,这是一个价值和前景不可估量的重大项目。他和陈堃銶仔细分析起来。

关键词: 王选 

   他是汉字激光照排技术的发明人,领导的团队二十年磨一剑,艰苦奋斗,使这一成果在中国广泛普及和应用,掀起了中国印刷业“告别铅与火,迎来光与电”的印刷技术革命;

 
    他的发明,使拥有几千年悠久历史的汉字,如鲤鱼般高高一跃,越过了计算机这道“龙门”,进入了光驰电掣的信息时代,为中华文化的传承和发扬插上了科技的翅膀;
 
    以这一发明为主体的“汉字信息处理与印刷革命”被中国工程院和中国科学院数十名院士评选为25项“二十世纪我国重大工程技术成就”之一,位列第二名,仅次于“两弹一星”;
 
    他是中国科学院、中国工程院、第三世界科学院“三院院士”;
 
    他曾任全国政协副主席、九三学社中央副主席、中国科协副主席;
 
    他获得过联合国教科文组织科学奖乃至国家最高科学技术奖等20多项大奖;
 
    但他说:“我只是北京大学的一个教授,一个普普通通的科学工作者。”
 
    他的名字叫作王选。
 
    一跃40年,气概凌云的技术跨越
 
    科研实践培养敏锐嗅觉
 
    1975年年初的一天,王选夫人陈堃銶参加了北京大学组织的一项关于计算机应用的调研。一回到家,她便兴致勃勃地对王选说:“今天我听说有一个汉字信息处理系统工程,是1974年8月在周恩来总理支持下设立的国家重点科研项目,所以也叫‘748工程’,有3个子项目:汉字精密照排系统、汉字情报检索系统、汉字远传通信系统……”陈堃銶还没说完,王选就兴奋地插话道:“汉字精密照排系统这项目太好了,快详细说说。”
 
    多年的科研实践培养出了王选敏锐的嗅觉和前瞻的眼光,当他听到“汉字精密照排系统”这几个字时,马上预感到,这是一个价值和前景不可估量的重大项目。他和陈堃銶仔细分析起来。
 
    汉字精密照排是运用计算机和相关的光学、机械技术,对中文信息进行输入、编辑、排版、输出及印刷,研制这一系统的目标,就是用现代科技对我国传统而落后的印刷业进行彻底改造。进入20世纪,随着电子计算机和光学技术的迅速发展,西方率先结束了活字印刷,采用了电子照排技术,而中国仍是“以火熔铅,以铅铸字,以铅字排版,以铅版印刷”的铅排作业。20世纪70年代,中国拥有众多印刷厂,约1万家,大多是装备落后的小厂。据统计,当时铸字耗用的铅合金达20万吨,铜模200万副,价值人民币60亿元。不但能耗大,而且环境污染严重。更重要的是,铅字印刷的出版效率极低,一本普通图书从发稿到出版需要一年左右时间。
 
    王选想,如果汉字精密照排项目研制成功,不但可以将印刷工人彻底解放出来,还将引领中国报业、出版印刷业甚至媒体传播领域一场轰轰烈烈的革命。想到这些,王选兴奋得再也坐不住了,他决定立即着手开始研究。
 
    以智慧突破汉字信息处理难关
 
    经过分析研究,王选得出了第一个重要结论:研制汉字照排系统,首先要解决汉字信息的存储问题。模拟存储没有发展前途,必须采用数字存储技术,即把每个字形变成由许多小点组成的点阵,每个点对应着计算机里的一个二进位信息,存储在计算机内。
 
    数学和汉字,这两种代表不同意义的学科和符号,被王选和谐紧密地结合起来,一系列世界首创的神奇发明诞生了:用轮廓加参数的方法描述汉字字形,对规则笔段,用描述笔画轮廓的特征参数来表示;对于不规则笔段,用折线轮廓表示,后来又改为曲线描述。这一方法不但使信息量大大减少,同时能保证变倍后的文字质量,使一套字模能产生大小不同的各种字号。通过这种信息表示方法,汉字的存储量被总体压缩至原先的1/500至1/1000。
 
    设计出一套递推算法,使被压缩的汉字信息高速复原成字形,而且适合通过硬件实现,为日后设计关键的激光照排控制器铺平了道路。更独特的是,王选想出用参数信息控制字形变大或者变小时敏感部分质量的高招,实现了字形变倍和变形时的高度保真。仅此一项发明,就比西方早了10年。1975年9月,王选通过软件在计算机中模拟出“人”字的第一撇,这是汉字信息处理技术的重大突破。38岁的王选,用数学和智慧轻轻一叩,汉字进入计算机时代的大门被轰然打开了。
 
    大胆决策“跳跃”研制第四代
 
    接下来横亘在王选面前的是第二道难关——采用什么样的输出方案,将压缩后的汉字信息高速、高质量地还原和输出,这是照排系统的关键。王选想到了激光照排,虽然当时世界上还没有商品,但这种方案的高分辨率、超宽幅面和极高的输出品质显示出巨大前景,而中国在高精度扫描传真机方面的研制工作已有多年,王选想起在一个展会上看到原邮电部杭州通信设备厂研制的一种报纸传真机,质量好,而且已经投入使用,心想,如果把这种传真机的录影灯光源改成激光光源,不就变成激光照排机了?在咨询过光学专家并得到肯定的回答后,王选在1976年做出了一个大胆决策,跨过当时流行的二代机和三代机,直接研制第四代激光照排系统。
 
    这是王选在研制汉字精密照排系统过程中最为果敢、最具前瞻性的决定。西方1946年发明第一代手动式照排机花了40年时间,到1986年才开始推广第四代激光照排机。王选于1976年提出直接研制第四代激光照排系统,一步跨越了40年。今天看来,最可宝贵的,正是这种具有凌云气概的技术跨越。
 
    经过几十次试验,1979年7月27日,王选和同事们研制的我国第一张采用汉字激光照排系统输出的报纸样张《汉字信息处理》在未名湖畔诞生了。1981年7月,原理性样机通过了部级鉴定,鉴定结论上写着:“本项成果解决了汉字编辑排版系统的主要技术难关。与国外照排机相比,在汉字信息压缩技术方面领先,激光输出精度和软件的某些功能达到国际先进水平。”
 
    持续创新,引领印刷技术第二次革命
 
    “救火队员” 15天内排除“险情”
 
    1985年,Ⅱ型机系统在新华社成功应用,并接连获得中国十大科技成就、日内瓦国际发明展览金牌和国家科技进步一等奖等重大奖励。然而,面对这些荣誉,王选却有一种“负债心理”,认为如果国家的投资没有得到回报,科研成果没有推广应用,获再多奖也无济于事。
 
    1985年11月,Ⅱ型系统通过鉴定仅半年后,王选和同事们又研制成功了华光Ⅲ型系统。主机由小型机换为台式机,体积更小、稳定性更强。陈堃銶带领软件组的同事开发出了先进的科技排版软件,同时,大报排版系统也在加紧研制中。
 
    要使系统达到最高水平,必须能顺利排印大报、日报。可是,有哪家报社有勇气抛开已有百年历史的铅字排版来冒这个险呢?这时,位于寸土寸金的北京王府井的经济日报社,正被无法进一步提高印刷生产能力而困扰,当得知新华社试用汉字激光照排系统取得了很好的效果时,就主动请缨:开全国报社之先河,勇尝激光照排这只“螃蟹”。
 
    要抛掉铅字,有点铤而走险,日报对时效的要求是极其严格的,大家都感到如履薄冰,因此小心谨慎地采取了循序渐进的方式,将版面一版一版逐步由铅排改为激光照排。1987年5月22日,《经济日报》的4个版面全部用上了激光照排,世界上第一张用计算机屏幕组版、用激光照排系统整版输出的中文报纸诞生。
 
    然而,一上日报,新系统的问题全给逼出来了,一时间故障重重,错误百出,有几天甚至延误出报两三个小时。不明原因的读者纷纷来信指责。迫于巨大的舆论压力,报社领导不得不发出了最后通牒:必须在15天内排除故障,顺利出报,否则,退回到铅排作业。
 
    王选和科研人员一起仔细分析,认定系统是先进的,在应用过程中出现一些问题是正常现象,完全有能力解决,于是决定“背水一战”,派出技术人员跟班作业,随时解决出现的“火情”。王选坚守在单位,随时与大家分析问题,设法解决,成了技术最高超的“救火队员”。在大家的共同努力下,险情终于一个个被排除,实现了顺利出报。
 
    永不止步 科研成果推广普及
 
    不久,王选和同事们研制成功了更先进的华光Ⅳ型系统,字形复原速度达到每秒710字,并具有强大的、花样繁多的字形变化功能。由于Ⅳ型系统以微机为主机,因而更便于推广。《经济日报》换装了这一系统后,质量和效益大幅提高。1988年,经济日报社卖掉了沉甸甸的铅字,成为我国报业第一家“告别铅与火,迈入光与电”的报社,这一时刻,足以载入中国印刷史册。《经济日报》的巨大成功,彻底消除了一些用户对国产系统“先进的技术,落后的效益”的担忧,国产激光照排系统开始在全国推广普及。
 
    此后,王选和同事们又先后设计出更为先进稳定、功能更强的方正91、方正93和方正PSP RIP的专用芯片,以此为核心的方正电子出版系统迅速占领市场。到1993年,国内99%的报社、90%以上的黑白书刊出版社和印刷厂采用了国产激光照排系统,延续了百年的中国传统出版印刷行业得到彻底改造,被公认为毕昇发明活字印刷术后中国印刷技术的第二次革命。
 
    (作者系王选教授生前秘书、北京大学计算机科学技术研究所王选纪念室主任)
关键词:王选 
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