从铅排印刷到激光照排,是谁让汉字焕发新生?
激光照排突破汉字信息处理技术瓶颈
1975年,王选与在北大数学系任教的妻子陈堃銶议论国家重点科技项目“汉字信息处理技术工程”时,其中的“汉字精密照排”子项目引起王选敏锐的科研判断。他认为,若能实现“汉字精密照排”,将可能引起汉字印刷术的一场“革命”。但若要颠覆千百年来的传统铅排印刷,要蹚过的水有多深难以预料。
“当代毕昇”王选
当初,我国已有5家科研团队从事汉字照排系统的研究,在汉字信息存储方面采取的都是模拟存储方式,选择的输出方案则是国际流行的二代机或三代机。王选经过仔细调查研究,作出了异于常人的方向判断和跨越式大胆技术决策:模拟存储没有前途,应采用数字存储方式将汉字信息存储在计算机内;跨过当时流行的二代机和三代机,直接研制世界上尚无成品的第四代激光照排系统。
然而,与西文相比,汉字不但字数繁多,并且字体五花八门、形状各异,还有几十种大小不同的字号。如果全部用数字点阵方式存储进计算机,信息量将高达几百亿甚至上千亿字节。当时我国国产的DJS130计算机,存储量不到7兆,要存入数千兆的海量汉字信息,简直是无法想象的事。
王选拿出字典,琢磨着每个汉字的笔画,他很快发现了规律:汉字虽然繁多,但每个汉字都可以细分成横、竖、折等规则笔画,以及撇、捺、点、勾等不规则笔画。
他将数学和汉字这两种代表不同意义的学科与符号结合起来,研究出一个个神奇的发明:采用“轮廓加参数”的数学方法分别描述不同类型的汉字笔画,使汉字的存储量被总体压缩至原先的1/500至1/1000,解决了计算机存储汉字的技术难题;接着,又设计出加速字形复原的超大规模专用芯片,使被压缩的汉字字形信息以710字/秒的速度高速复原,这种强大的汉字字形变化功能居世界首位。
王选用数学方法和软、硬件方法双管齐下,实现了汉字信息处理核心技术的突破。
1976年,国家将汉字精密照排系统的研制任务正式下达给北大。王选和同事们摩拳擦掌,开始了研制原理性样机的攻坚战。由于技术太过超前,王选的方案遭到很多质疑。不久后,高校开始流行写论文、评职称、出国进修,而激光照排项目从事的是繁重的软、硬件工程任务,开发条件很差,导致科研队伍受到很大冲击。与此同时,英国蒙纳公司已研制成功西文激光照排系统,准备打入中国巨大的印刷、出版市场。
面临严峻的内忧外患,王选带领同事们一天三段、不辞劳苦地工作,画逻辑图、布板、调试机器。
王选和同事们经过无数次试验,1979年7月27日,终于在北京大学未名湖畔,输出了我国第一张汉字激光照排报纸样张《汉字信息处理》,1980年又排印出第一本样书《伍豪之剑》。1981年,汉字激光照排系统原理性样机通过了部级鉴定。
“告别铅与火”的印刷技术革命
原理性样机尽管研制成功,但极不稳定,无法真正投入实用。王选带领团队紧锣密鼓地开始了Ⅱ型系统的研制。
正在这时,美、英、日等国家的照排机厂商大举进军中国,许多人认为“北大设计的系统即使搞出来也是落后的”。是临阵退缩,还是决战市场?王选深知,如果到此为止,将来必然是进口设备的天下,前面的努力就等于零。
他对大家说:“应用性科技的成果要经得起市场考验,才能对社会有实际贡献”,“把科研成果变成商品占领市场,这比10个权威赞扬100次都要实际得多”。在夜以继日的不懈努力下,Ⅱ型系统终于在新华社正常运转,并于1985年5月通过了国家鉴定,这是我国第一个实用的激光照排系统。
1985年,激光照排系统在新华社投入实用。图为王选与技术人员查看用激光照排系统排印出的新华社新闻稿。
Ⅱ型系统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学技术进步奖一等奖等重大奖励,然而,面对荣誉,王选却有一种“负债心理”,认为国家的投资没有得到回报,获再多奖也无济于事。要使激光照排系统达到最高水平,必须能顺利地排印大报、日报。
于是,他和同事们不断创新,又研制成功Ⅲ型系统、IV型系统,开始了与《经济日报》的合作。要抛掉铅字,很有点铤而走险的意思。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,采取了小心谨慎、循序渐进的方式,将版面一版一版逐步由铅排改为照排。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了!
1988年,经济日报社印刷厂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。《经济日报》的巨大成功,消除了一些用户对国产系统“先进技术、落后效益”的担忧,国产激光照排系统开始在全国推广普及。
1990年2月,《文汇报》刊登人物报道,把王选称为“当代毕昇”。
1991年6月,《解放军报》称王选为“汉字激光照排之父”。
随后,王选率团队乘胜追击,又先后研制出更为先进稳定、功能更强的中文电子出版系统,迅速占领市场。到1993年,国内99%的报社及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,延续了近千年的中国传统活字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。
实现技术与市场的完美结合
王选作为科技体制改革的实践探索者,既是有市场眼光的科学家,也是亲身参与成果转化和市场竞争的实践者。那个年代,王选就提出“顶天立地”的产学研结合之道:“顶天”即不断追求技术上的新突破;“立地”即把技术商品化,广泛推广、应用到实际中。
王选深知,要做到这一点,除研发外,还涉及生产、销售、维护等多个环节,仅靠一己之力绝无可能,必须依靠团队的力量。
王选与年轻科技人员在一起
57岁时,王选从科研一线退了下来,以提携后学为己任,培养了一批优秀青年科技人才。他带领团队充满激情地“冲锋陷阵”,在应用激光照排系统“告别铅与火”后,又实现了“告别纸与笔”“告别报纸传真机”“告别电子分色机”“告别胶片”等一次次新闻出版领域的技术跨越,形成了全新的电子出版产业,成为我国用自主创新技术改造传统行业的典范。
半生苦累,一生心安
从1975年到1993年的18年间,王选把全部精力都投入到了激光照排系统研制中,几乎放弃了所有的节假日,每天上午、下午、晚上分三段工作。他在系统设计过程中的手稿达2200多页,白天没有时间,就在晚上工作,有的设计是在出差时的飞机上甚至在公交车上想出的方案。正是靠这种自信、执着和严谨、痴迷,王选的激光照排系统不断迭代更新、日臻完善。
1979年,在研制条件最艰难的时刻,王选谢绝了美国麻省理工学院教授的赴美讲学邀请,1982年又婉拒了港商月薪6万港币的诱惑。支撑王选的是“汉字的信息化处理必须由中国人在自己的国家完成”这一信念,这也是他自幼就接受爱国主义教育作出的必然选择。
王选、陈堃銶夫妇手持排版胶片
王选率领团队开拓创新,艰苦攻关,研制成功汉字激光照排系统,攻克了汉字在计算机中存储、处理和输出等难关,掀起了中国印刷业的一场技术革命,使拥有几千年悠久历史的汉字,迈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。
汉字激光照排技术两次获国家科学技术进步奖一等奖、两次被评为中国十大科技成就,王选也因此荣获2001年度国家最高科学技术奖;2009年,被评选为“100位新中国成立以来感动中国人物”;2018年,作为“科技体制改革的实践探索者”,获得“改革先锋”荣誉称号;2019年,作为新中国成立以来作出重要贡献的模范人物,被国家授予“最美奋斗者”称号。
2006年2月13日, 王选不幸离世。临终前,他用停止输血,践行崇尚一生的“好人观”,奏响了一曲超越生命的感人乐章。陈堃銶写下挽联“半生苦累,一生心安”,这是对王选一生的贴切总结和评价。
【本文来源于人民出版社出版的《勇攀巅峰——国家最高科学技术奖获得者的故事》,因篇幅限制有所删减。】
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