編者按

1979年7月27日，一張?zhí)厥獾膱?bào)紙樣張《漢字信息處理》悄然問世，它標(biāo)志著我國第一張采用漢字激光照排系統(tǒng)輸出的印刷品誕生。而這背后的核心人物，正是被譽(yù)為“當(dāng)代畢昇”的科學(xué)家王選。

在“鉛與火”的時(shí)代，王選成功研制出當(dāng)時(shí)國際上尚無成熟產(chǎn)品的第四代激光照排系統(tǒng)，引領(lǐng)中國出版印刷行業(yè)實(shí)現(xiàn)了“光與電”的偉大跨越。

目睹鉛印之困，矢志破局創(chuàng)新

20世紀(jì)50年代，新中國百廢待興，黨中央發(fā)出了“向科學(xué)進(jìn)軍”的號(hào)召，周恩來總理親自主持制定了國家第一個(gè)科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃。彼時(shí)，年輕的王選正就讀于北京大學(xué)，站在人生重要的十字路口——專業(yè)選擇?！坝?jì)算數(shù)學(xué)”作為北大剛剛設(shè)立的新興學(xué)科，在當(dāng)時(shí)并不被多數(shù)人看好：應(yīng)用性強(qiáng)，涉及大量看似重復(fù)、缺乏創(chuàng)造性的技術(shù)工作，似乎難以成就“高深學(xué)問”，許多同學(xué)因此對它望而卻步。然而，王選則認(rèn)為：“個(gè)人的價(jià)值實(shí)現(xiàn)必須與國家的前途命運(yùn)相結(jié)合，才有可能創(chuàng)造出更大的價(jià)值奉獻(xiàn)于社會(huì)”，正是基于這種樸素而偉大的家國情懷，他毅然投身于這個(gè)“冷門”領(lǐng)域，開始了計(jì)算數(shù)學(xué)的探索，這也為他在漢字信息處理領(lǐng)域奠定了第一塊不可或缺的基石。

1958年，王選大學(xué)畢業(yè)實(shí)習(xí)期間，參與了“北大一號(hào)機(jī)”的設(shè)計(jì)改進(jìn)工作，這是王選（右一）與計(jì)算機(jī)的第一次“親密接觸”

來源 | 中國科學(xué)家博物館

20世紀(jì)70年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)在全球范圍內(nèi)蓬勃發(fā)展，但對于中國而言，如何將這一先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于復(fù)雜的漢字處理，卻是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。當(dāng)時(shí)，中國的印刷出版行業(yè)依然沿用著傳統(tǒng)的鉛字排版工藝，不僅撿字排版繁瑣辛苦、熔鉛鑄字鉛熏火燎、書刊出版效率低下，更難以適應(yīng)信息時(shí)代對出版速度和多樣化的需求。

王選敏銳地意識(shí)到了這一行業(yè)的困境，他將目光投向了國家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目“748工程”——研發(fā)漢字信息處理系統(tǒng)。對此他提出技術(shù)方案，并在1976年成為“漢字精密照排系統(tǒng)”工程技術(shù)總負(fù)責(zé)人。

攻克技術(shù)難關(guān)，實(shí)現(xiàn)從0到1的跨越

王選面臨的首要難題，是如何讓計(jì)算機(jī)容納龐大的漢字字形。相較于西文，漢字系統(tǒng)因字?jǐn)?shù)繁多、字形復(fù)雜而面臨巨大挑戰(zhàn)，使其在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)、處理與輸出成為世界性難題，中外科學(xué)家雖嘗試多種方法，卻未能徹底解決。

漢字有著十余種字體、二十余種字號(hào)，若全用數(shù)字點(diǎn)陣存儲(chǔ)，信息量高達(dá)數(shù)百億乃至上千億字節(jié)（數(shù)千兆）。而當(dāng)時(shí)我國國產(chǎn)的DJS130計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)量不足7兆，要存下如此海量信息，幾乎不可能。對此，王選另辟蹊徑，發(fā)明了“輪廓加參數(shù)”的高倍率信息壓縮技術(shù)：用折線（后發(fā)展為曲線）勾勒不規(guī)則筆畫，用參數(shù)描述規(guī)則筆畫特征，并僅存一套字模，通過縮放生成不同字號(hào)且保持不變形。這項(xiàng)技術(shù)將數(shù)千億字節(jié)壓縮至幾兆，使新中國首次將印刷體漢字存入計(jì)算機(jī)。隨后，他設(shè)計(jì)專用超大規(guī)模芯片，軟硬件結(jié)合，以710字/秒的速度高速、高保真地還原壓縮信息，成功從計(jì)算機(jī)輸出漢字，并實(shí)現(xiàn)了豐富的字形變化。

成功輸入漢字后，因?yàn)槿狈线m的顯示器，團(tuán)隊(duì)只能借助寬行打印機(jī)輸出壓縮后的字形數(shù)據(jù)，逐個(gè)核對。他們在坐標(biāo)紙上細(xì)致描摹字形，以此判斷輸出錯(cuò)誤是源于字模制作還是生成器問題，每種字體百余字模均需王選和團(tuán)隊(duì)逐一檢查修改。

團(tuán)隊(duì)成員們夜以繼日、攻堅(jiān)克難，終于在1979年7月27日，利用原理性樣機(jī)成功排印出了第一份報(bào)紙樣張《漢字信息處理》。

我國用漢字激光照排系統(tǒng)排印的首張報(bào)紙樣張，1979年7月1日開始試排，7月27日正式輸出

來源 | 中國科學(xué)家博物館

此后，他們持續(xù)優(yōu)化技術(shù)，使得Ⅱ型系統(tǒng)能夠在新華社正常運(yùn)行；接著，他們又研發(fā)出能夠排印大報(bào)和日報(bào)的Ⅲ型系統(tǒng)，并在《經(jīng)濟(jì)日報(bào)》進(jìn)行了實(shí)際生產(chǎn)測試；最終，系統(tǒng)進(jìn)一步升級(jí)為了Ⅳ型系統(tǒng)。1988年底，Ⅳ型系統(tǒng)開始在新聞出版、印刷業(yè)推廣，憑借優(yōu)良性能、穩(wěn)定性和低廉價(jià)格迅速普及。到1993年，這一技術(shù)不僅徹底結(jié)束了我國印刷行業(yè)“鉛與火”的時(shí)代，將外國公司逐出市場，更牢牢掌握了中國在核心出版印刷技術(shù)上的主動(dòng)權(quán)。

王選、陳堃銶夫婦查看用激光照排系統(tǒng)輸出的報(bào)紙膠片

來源 | 北京大學(xué)王選紀(jì)念陳列室

引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)變革，傳承文化根脈

王選的成就并未止步于激光照排系統(tǒng)的技術(shù)突破，他還積極推動(dòng)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。不僅將激光照排系統(tǒng)推廣到報(bào)社、出版社，極大地提高了排版效率，降低了成本，還進(jìn)一步研發(fā)了彩色出版系統(tǒng)、報(bào)業(yè)數(shù)字一體化管理系統(tǒng)，讓整個(gè)出版流程更加高效、便捷，報(bào)紙書刊從黑白世界變得五彩紛呈，引發(fā)了業(yè)界“告別紙和筆”的技術(shù)革新，掀起了海內(nèi)外報(bào)刊領(lǐng)域的“彩色革命”。

進(jìn)入20世紀(jì)90年代末，王選的目光又投向了更新的領(lǐng)域。1999年，他主持研制的計(jì)算機(jī)直接制版（CTP）系統(tǒng)成功應(yīng)用于《新快報(bào)》的生產(chǎn)，這標(biāo)志著中國印刷行業(yè)正式邁入了“告別照排軟片”的新階段，進(jìn)一步提升了印刷的質(zhì)量和效率。

進(jìn)入21世紀(jì)，隨著互聯(lián)網(wǎng)的興起，王選依然保持著對技術(shù)前沿的敏銳洞察。他支持年輕一代科研人員研發(fā)成功了數(shù)字版權(quán)保護(hù)技術(shù)（DRM），并以此為基礎(chǔ)，推出了電子書網(wǎng)絡(luò)出版系統(tǒng)、電子公文交換系統(tǒng)、數(shù)字報(bào)刊出版系統(tǒng)等一系列產(chǎn)品，為數(shù)字出版產(chǎn)業(yè)的發(fā)展開辟了道路。其中，基于該技術(shù)打造的“中華數(shù)字書苑”，匯聚了新中國成立以來大量的圖書、報(bào)紙、年鑒、工具書、圖片等珍貴數(shù)字資源，不僅在國內(nèi)廣泛應(yīng)用，更被作為國禮贈(zèng)送給外國友人和機(jī)構(gòu)，將中華文化推向更廣闊的世界。

王選不僅以卓越的科技成就顛覆了出版印刷行業(yè)的舊貌，更以其前瞻性的戰(zhàn)略眼光，為當(dāng)下信息時(shí)代漢字和中華文化的蓬勃發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。2006年，王選先生辭世，但他卻為我們留下了寶貴的技術(shù)遺產(chǎn)和精神財(cái)富，我們今天所享受的便捷閱讀、豐富的數(shù)字內(nèi)容，無不浸潤著漢字激光照排技術(shù)的光電洗禮。

審核專家：北京大學(xué)王選計(jì)算機(jī)研究所副研究員、王選紀(jì)念室主任叢中笑

參考文獻(xiàn)：

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[3]王選院士的三個(gè)選擇[N].科普時(shí)報(bào),2024-10-18.

[4]中國工程院院士傳記——王選傳[M].北京:人民出版社,2014-06.

[5]當(dāng)代畢昇 漢字作證[N].中國新聞出版廣電報(bào),2017-02-27(5).

《告別鉛與火——王選生平事跡展專題展》正在中國科學(xué)家博物館展出，歡迎大家前來觀展~

中國科學(xué)家博物館出品

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