激光照排的横空出世
1974年8月,在周恩来总理的亲自关怀下,我国确定准备设立“汉字信息处理系统工程”,简称“748工程”。这个工程共包括三个子项目:汉字精密照排系统、汉字情报检索系统、汉字远传通信系统。同时,该工程被列入国家科学技术发展计划。1975年,时年38岁的北京大学计算机研究所王选教授听说了这个工程,拥有良好数学背景的他开始思考中文汉字计算机输入和输出问题。他被其中的子项目“汉字精密照排系统”的巨大价值和难度所吸引,开始进行自行设计和研究。1976年9月,“748工程”领导部门正式将“汉字精密照排系统”的研制任务下达给北京大学。
王选首先对当时所面临的技术难题做了充分而详细的调研。他选择邻国日本与欧美等国所采用的印刷方式进行分析。他发现,日本当时流行的是光学机械式二代机,采用机械方式选字,不但体积大,而且功能差。而欧美流行的是阴极射线管式三代机,所用的阴极射线管是超高分辨率的,对底片灵敏度要求很高,当时我国的国产底片还不易过关。王选敏锐地注意到,英国人正在研制激光照排四代机,但其尚未成为商品。反观国内,当时我国有五家科研班子在研制汉字照排系统,分别选择了二代机和三代机方案,并采用模拟方式存储汉字字模,但一直没能取得实质性突破。
在这样的背景下,王选与他的科研团队开始了技术攻坚战。首先,王选改进了汉字字形信息的高倍率压缩技术。汉字字形信息十分庞大(数千兆),当时国产计算机容量极为有限(不足 7兆),必须攻破难以存储这一难关。为此王选发明了“轮廓加参数”的高倍率信息压缩技术:对横、竖、折等规则笔画,用起点、长度、宽度和头、尾、肩等描述笔画的特征参数来表示。对于撇、捺、点等不规则笔画,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,只存入一套字号的字模,就能产生各种大小的字号,从而使汉字信息总体压缩达到500至1 000倍,达到当时世界最高水平。其中,使用控制信息(参数)描述笔画特性,以保证字形变倍和变形后质量的方法属世界首创,比西方提前10年左右。王选团队所使用的这种方法巧妙地解决了汉字信息如何存入计算机的难题;王选提高了汉字字形信息高速复原技术。他先后发明了适合硬件实现的、失真最小的高速还原汉字字形算法,并编写微程序予以实现。此后,王选又设计加速字形复原的超大规模专用芯片。在当时的硬件条件下,王选和他的科研团队创造了每秒生成710字的世界最快速度,并具有强大的、花样翻新的字形变化功能。
王选带领团队成员克服技术上的重重难关,通过艰苦的努力,终于取得了突破性的进展与成果。1979年7月27日,王选团队用汉字激光照排系统输出了第一张报纸样张《汉字信息处理》。1980年9月15日,他们又成功地排出了第一本样书《伍豪之剑》,北京大学把样书呈送中共中央政治局。当时的方毅副总理在同年10月20日给予批示:“这是可喜的成就,印刷术从火与铅的时代,过渡到计算机与激光的时代,建议予以支持。”5天后,邓小平同志批示了简短而又有力的四个字:“应加支持。”(https://www.daowen.com)
“748”工程专题小组综合有关方面技术力量,多方调查、钻研、试验,经历了8年之久的分析、对比,最后确定了王选教授研发的第四代激光照排技术方案。1979年7月,我国自主研发的“华光—Ⅰ型排版系统”试验成功。1985年4月,“华光—Ⅱ型排版系统”作为当时中国为数不多的高新技术成果,参加了在日本筑波举行的万国科技博览会。1985年5月,“华光—Ⅱ型计算机—激光汉字编辑排版系统”通过国家经委主持的国家级鉴定和新华社用户验收,成为我国第一个实用照排系统。它也标志着排版系统正式迈出实验室,从而走上了实用化道路。
1987年下半年,经过无数次的实验,“华光—Ⅲ型排版系统”的运行越来越顺利,效益也极大提高。同年10月,党的十三次代表大会在北京召开,大会工作报告全文34 000多字,《经济日报》在收到新华社电讯稿之后,立即使用华光系统进行计算机排版,整个过程仅用20分钟,而其他的大报则召集一批最熟练的铅字排版工人,苦战了三四个小时才完成同样任务。比较而言,激光照排的威力充分显示出来,并因此名扬天下。
1993年,国内99%的报社和90%以上的书刊印刷厂都采用了国产激光照排系统。这样就使得我国延续上百年的铅字印刷行业得到彻底改造,这也表明我国走完了西方经历40年才完成的技术改造道路。截至20世纪末,累计产值达100亿元,创利15亿元,出口创汇8 000万美元,产生了极大的经济效益和社会效益。2002年6月28日,原国务委员、国家经委主任张劲夫在《人民日报》刊登了《我国印刷技术的第二次革命》一文,其中指出:“汉字激光照排技术在改造我国传统的印刷业中发挥了巨大作用。如果说从雕版印刷到活字印刷是我国第一次印刷技术革命的话,那么从铅排铅印到照排胶印就是我国第二次印刷技术革命。”