今年,適逢“748工程”設立50周年。20世紀70年代中期,由王選院士帶領的北京大學科研團隊在漢字信息處理和激光照排技術方面的突破,引發了我國印刷技術的第二次革命,使我國印刷業從此告別“鉛與火”,迎來“光與電”,走入嶄新的發展歷程。
攻堅克難 實現關鍵技術突破
時光回溯到1974年,當時我國仍處于文化大革命動亂年代,印刷的主體技術是鉛排鉛印,手工挑字、人工排版效率低下,而世界計算機信息技術突飛猛進,極大地推動世界各國社會經濟文化的進步,人類進入了信息化時代,開始使用計算機處理信息,在印刷領域徹底甩掉了鉛字排版,全面實現電子照排。
對比西方國家采用字母文字,我國漢字字數多,印刷用漢字字模數量高達數十萬個,其對應的存儲量超過幾百億字節,比西文信息存儲量高出上百倍。要使系統軟件具有漢字處理和西文處理互相兼容的能力,許多人都認為是一道難以逾越的障礙,一個世界性公認的難題。
為了改變我國印刷行業的落后面貌,解決漢字的計算機信息處理問題,當時周恩來總理主持確定,國家設立漢字信息處理系統重大工程,以當時立項時間命名,因此被稱為“748工程”。
1975年初北大無線電系年輕助教王選獲悉此信息后,主動向國家主管部門請纓,要求承擔“748工程”中關鍵項目:“漢字精密照排系統”的研究。王選及其夫人陳堃銶帶領的研發團隊,潛心研究開發成功三項關鍵技術,打開了漢字進入計算機的坦途,解決了中文印刷采用計算機排版的最大難題。
01 高倍率漢字信息壓縮技術
經過前期反復調研,王選發現,研制漢字精密照排系統,首先要解決漢字信息的存儲問題。計算數學出身的王選,經過反復研究漢字字形的規律,用輪廓加參數的數學方法描述漢字字形,使漢字的存儲量總體壓縮至原來的1/500~1/1000,解決了漢字因字形、字體信息量龐大無法存儲于計算機內的關鍵技術。
02 不失真的變倍技術
王選開發了用參數信息控制字形變大或變小時敏感部分的質量數據,實現了漢字字形變倍和變形時的高度保真。
03 高速度的還原技術
在探索輸出技術方案時,王選了解到郵電部杭州通信設備廠成功研制報紙傳真機,在與北大物理系老師請教后,他決定與郵電部杭州通信設備廠合作,將報紙傳真機改造成漢字激光照排機。1976年,他決心跨過世界流行的二代、三代照排機,采用激光照排即四代機技術。為此,他設計出高速還原漢字點陣算法,并編寫微程序實現,1979年時使還原速度達到每秒150字。同時,王選設計并實現了逐段復原字形點陣的方法,以適應激光照排機不可等待的要求,從而使字形壓縮信息快速復原算法得以實現。
王選查改漢字字模信息的手稿
在克服重重難關后,1979年7月27日,王選帶領團隊用漢字激光照排系統輸出了第一張報紙樣張《漢字信息處理》。1980年9月15日,又成功排出第一本樣書《伍豪之劍》,得到了鄧小平、江澤民等領導同志的關懷和國家有關部委的支持,以及合作單位的大力配合與協作。1981年7月,漢字激光照排原理性樣機通過部級鑒定,鑒定委員會肯定系統在漢字信息壓縮技術方面居于世界領先地位;激光照排機的輸出精度和排版軟件的某些功能達到了“國際先進水平”。
1981年,漢字激光照排系統原理性樣機通過鑒定
從1975年到1981年,這一階段用了六年。
鍥而不舍 促進技術成果實用化
1982年8月,國家經委印刷技術裝備協調小組成立,由范慕韓任組長,小組成員來自文化部、機械部、電子部、輕工部、化工部等多個部門,在當時的歷史環境下,印刷技術裝備協調小組肩負著“把相關工業部門和印刷部門組織起來,統籌規劃和協調,共同為改變印刷的落后面貌、盡快趕上世界先進水平而努力”的使命。
在研究發展我國印刷工業的政策措施時,范慕韓提出的發展印刷要重點抓住“自動照排、電子分色、高速膠印、裝訂聯動”的十六字方針得到了大家的贊同,認為其切中當時我國印刷技術發展的要害,而發展自動照排又牽住了整個印刷技術發展的“牛鼻子”。
此時的漢字激光照排原理性樣機雖然技術先進,但由于使用的國產元器件不過關,離實用化要求還有很大距離。在走向實用化的道路上,印刷技術裝備協調小組在確定發展自動照排作為印刷技術進步突破口之后,開展多方調研,聽取各種不同意見以便改進。同時,范慕韓到北大考察了激光照排實驗室情況后與王選進行了推心置腹的交談。王選認為,“應用性科技的成果要經得起市場的考驗,才能對社會有實際貢獻”。從開始研究這一項目起,他就立下了用先進的照排系統改變我國落后的出版印刷面貌的宏偉志向。經過充分論證,漢字激光照排系統正式列入國家印刷技術裝備“六五”、“七五”專項計劃。
然而把一個科研項目從技術研發到打造成為有競爭能力的商品,進而占領市場,是一個十分艱苦的過程。王選開始帶領科研團隊,在國家相關部門的領導下,與協作單位共同努力,與新華社、經濟日報等用戶通力配合,直面競爭,決戰市場。
1984年初,國家經委安排在新華社進行計算機漢字激光照排系統中間試驗,試排新華社出版的一報一刊。一報是《前進報》,這是新華社內部的機關報,10天一期;一刊是《新華社新聞稿》,每日一刊64頁。王選與夫人陳堃銶為了共同的事業,拖著病體,堅持奮斗在試驗現場,而范慕韓每在試驗重要時刻也都親自到現場協調。1985年5月,國家經委對系統進行了國家級鑒定和驗收。
新華社試點成功并不能說明系統實現了實用化,真正達到實用化的要求是能夠穩定可靠地編印大報、日報。國家經委決定選擇一家全國性報紙進行激光照排試點,經濟日報主動請纓,要求第一個使用激光照排機。為了支持經濟日報的試點,國家經委將經濟日報技術改造項目補充列入國家“七五”計劃,在資金上重點給予保證。范慕韓、王選組織北大、山東濰坊計算機公司、郵電部杭州通訊設備廠等主要技術人員到經濟日報跟班作業,現場解決問題。盡管試驗中仍錯誤百出,但最終一一得到解決,經濟日報成為“世界上第一家采用計算機激光屏幕組版、整版輸出的中文日報”。1987年底經濟日報激光照排系統通過了國家驗收,這標志著我國自主創新的漢字信息處理激光照排系統已達到實用化要求,可以推廣應用了。
1987年5月,經濟日報在國內率先采用國產激光照排系統
從1981年到1987年,這一階段同樣經歷了六年。
揚優成勢 推動產業化進程加速
“發展高科技,實現產業化”,王選立志要用自主開發的科技成果改造傳統的中國印刷產業。1988年經濟日報年排字量對比過去鉛排提高了2倍,排報種數增加了4倍,產值和利潤翻了一番。同年7月,經濟日報撤銷鉛排車間,甩掉了全部鉛字和鉛排作業,宜告中國印刷業正式開始了“告別鉛與火”的歷史進程,由此大規模的技術改造在中國印刷業內展開。
到1993年,國內99%的報社和90%以上的黑白書刊出版社和印刷廠,采用了以王選技術為核心的國產激光照排系統,中國傳統出版印刷行業得到徹底改造,產生了極大的經濟和社會效益。
從1987年到1993年漢字激光照排系統全面推廣應用,也用了大約六年的時間。
又過了大約6年時間,到20世紀末,全國印刷行業完成從鉛排鉛印到照排膠印的歷史性轉變,這樣波瀾壯闊的歷史進程被稱為中國印刷的第二次技術革命。在改造傳統印刷產業過程中,王選領導的北大計算機研究所和北大方正合作在致力漢字激光照排技術產業化的同時,不斷開拓、開發了桌面彩色系統、中文新聞資料檢索系統、新聞信息傳輸系統、辦公室自動化輕印刷系統、新聞綜合業務管理系統、多媒體電子出版物系統等等,造就了我國電子出版新型高科技產業。
在科技變革的浪潮中,自有知識產權的核心技術成為印刷業騰飛的翅膀,從“748工程”的輝煌成就中,我們看到了科研人員堅韌不拔、勇攀高峰的創新精神,它如同一座豐碑,屹立在印刷業發展的歷史長河中,激勵著后來者不斷前行。
創新精神薪火相傳,伴隨著技術進步和設備更新,印刷業告別“鉛與火”,走過“光與電”,隨著信息技術和互聯網技術的飛速發展,已進入“數與網”,正以數字賦能印刷智造,擁抱“云與智”,助推行業高質量發展。
來源丨《中國印刷戰略轉型探析》《光輝印跡——新中國60周年印刷業發展歷程》等
編輯 | 張琪