“748工程”50周年!揭秘“当代毕昇”王选背后的科研故事

原创 丛中笑    来源: 印业独家 2024-03-11 

今年是“748工程”设立50周年。从20世纪70年代中期开始,王选院士带领北京大学科研团队,在国家“748工程”有关部门的组织和支持下,开拓创新,艰苦攻关,成功研制汉字信息处理与激光照排系统,攻克了汉字在计算机中的存储、处理和输出等难关,掀起了中国印刷业“告别铅与火、迎来光与电”的技术革命,成为我国自主创新和用高新技术改造传统行业的时代典范,并为汉字的计算机信息技术处理及应用奠定了重要基础,为中华文明在信息时代的传承与发展提供了保障。正如习近平总书记曾指出:“上个世纪80年代汉字激光照排系统问世,使汉字焕发出新的生机和活力。”

作出跨越式大胆技术决策

20世纪70年代,随着计算机技术的发展,西方率先采用“电子照排技术”进行出版印刷,而当时的中国仍然采用“以火熔铅,以铅铸字,以铅字排版,以铅版印刷”的铅排印刷,能耗大,污染严重,效率很低。更重要的是,如何处理庞大的汉字信息成为中外科学家面临的巨大难题。

为了改变这一落后面貌,1974年8月,在周恩来总理的关怀下,我国设立了国家重点科技攻关项目“汉字信息处理系统工程”,简称“748工程”,组织研发汉字信息处理问题。日本、英国、美国等国家的科学家也纷纷开始研究。然而,最难的一步,是让印刷体的汉字进入计算机,中外科学家尝试了许多方法,都没能彻底突破这一难关。

1975年,38岁的北京大学无线电系教师王选,从北大数学系任教的妻子陈堃銶那里,听说了“748工程”,被其难度和巨大价值强烈吸引,以狂热的科研激情投身研究。当时我国已有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,输出方案选择的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商品的第四代激光照排系统。


20世纪90年代初,王选查看汉字激光照排胶片的珍贵影像。

此后,王选又发明了“高速不失真的汉字字形信息复原技术”,并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,居世界首位,并具有强大的字形变化功能。以此为基础,王选设计了汉字激光照排系统的核心——照排控制器(后来称为栅格图像处理器,英文简称RIP),由它生成汉字字形信息和控制激光照排机,在遇到计算机中有笔画的格“1”时发射激光,在胶片或印刷版材上感光成字,然后制版印刷。

1979年7月27日,王选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,他又成功地排出了第一本样书《伍豪之剑》。1981年7月,汉字激光照排原理性样机通过了部级鉴定,实现了从技术方案到样机的实质性过渡。

1979年7月27日,我国用汉字激光照排原理性样机输出的第一张报纸样张《汉字信息处理》。

“顶天立地”的产学研结合之道

王选提出了“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,并大量推广、应用。

这是一个十分艰苦、“九死一生”的过程。1984年,王选团队研制成功华光Ⅱ型系统,开始在新华社进行中间试验。当时正值引进高潮袭来,美国、英国、日本等国照排机厂商大举来华。王选顶着压力,带领科研团队解决了一个又一个技术难题,最终使系统达到了实用要求。1985年5月,“华光Ⅱ型计算机—激光汉字编辑排版系统”通过原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。

要使系统达到最高水平,必须能顺利排印大报、日报。王选和同事们不断创新,又研制成功了Ⅲ型、Ⅳ型系统,与经济日报印刷厂进行合作,在全国报社中第一个勇尝“螃蟹”。1988年,经济日报社卖掉了所有铅字,在全国首家“告别铅与火”,使汉字激光照排系统实现了从实用化到产品化进程的关键冲刺。

1987年5月,《经济日报》在国内率先采用国产激光照排系统,“告别铅与火,迎来光与电”。

1989年,人民日报社花费430万美元,引进了美国HTS公司的照排系统,美方却因解决不了汉字信息处理的难题,致使系统迟迟不能使用。王选带领北大科研团队,在原电子工业部的主持下与该报社签订了技术改造协议,不到半年就将系统改造成功并投入了使用。紧接着,来华销售的英国、日本等其他国外厂商也因解决不了汉字信息处理的技术难关,最终全部被国产系统取代,退出了中国市场。

此后,王选带领青年骨干不断创新,在“告别铅与火”后,又实现了“告别报纸传真机”“告别电子分色机”“告别纸与笔”“告别胶片”等一次次新闻出版领域的技术跨越,使我国延续上百年的铅字印刷行业得到彻底改造,形成了全新的电子出版和数字出版产业,开创了一条创新驱动发展的成功之路。

颠覆性改造中国出版印刷行业

西方从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。王选从1976年提出直接研制第四代激光照排系统,不断发明一系列原创技术并实现成果转化,到1987年投产使用,一步跨越了40年。这不但颠覆性地改造了中国出版印刷行业,带来了中国印刷技术的“第二次革命”,而且使汉字插上了数字化翅膀,焕发出崭新的生机和活力,更为中华文明在信息时代的传承和发展奠定了重要基础。

1977年12月,王选组织编写的《七四八工程全电子式汉字精密照排系统方案说明》。

从1974年到1994年,“748工程”实施了20年。这一工程不仅开创了我国印刷技术革命的新纪元,而且带动了中文计算机信息技术的全面发展,在开拓汉字信息处理技术及建立相关产业、开创计算机信息技术及应用、造就人才队伍等方面取得了令人瞩目的成就,是我国信息化和工业化建设相结合的成功探索与实践。

如今,“748工程”已设立50年,我国中文信息处理的研究,也已从用计算机处理和显示汉字字形,转向了用计算机对文本、音频、视频等跨媒体内容的语义理解和智能生成,中文信息处理迈入了人工智能时代。在北京大学王选计算机研究所,王选培养的年轻一代研制的手写体汉字字库自动生成技术,使计算机可以模仿手写笔迹造字,智能设计和生成个性化字库;智能写作机器人可以写新闻稿、创作诗歌,在新闻传媒行业成功应用并显示出广泛前景。

(作者系北京大学王选计算机研究所副研究员、王选纪念室主任、中国印刷技术协会印刷文化研究委员会副主任委员)

信息来源: 印业独家 2024-03-11 22:20

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