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中文印刷业跨入“光与电”的时代

时间:2022-02-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:这些成果的产业化和应用,废除了我国沿用上百年的铅字印刷,彻底改变了印刷行业的命运,推动了我国报业和印刷出版业的技术革命,使中文印刷业告别了“铅与火”,大步跨进“光与电”的时代。经过深入调查研究,王选得出结论:要研制精密照排系统先要研制照排机。
中文印刷业跨入“光与电”的时代_王选和激光照排系统_工程创新突破壁

第四节 中文印刷业跨入“光与电”的时代——王选和激光照排系统

第四代激光照排系统是由王选主持的我国的一项伟大发明,被誉为“汉字印刷术的第二次发明”。该发明针对汉字字数多、存储量大的特点和难点,发明了高分辨率字形的高倍率信息压缩技术和高速复原方法,率先设计出相应的专用芯片,在世界上首次使用控制信息(参数)描述笔画特性的方法,并取得了一项欧洲专利和八项中国发明专利。这些成果的产业化和应用,废除了我国沿用上百年的铅字印刷,彻底改变了印刷行业的命运,推动了我国报业和印刷出版业的技术革命,使中文印刷业告别了“铅与火”,大步跨进“光与电”的时代。

激光照排系统的研制,从方案的提出到确定,到原理样机的研制,再到各型商品机的研制,经历了种种困难。1975年激光照排系统开始研制,我国正处于“闭关锁国”、技术落后的状态,又逢“文化大革命”时期,国家发展深受“四人帮”的严重干扰,在这种情况下,跳过流行的第二代和第三代照排机,直接瞄准研制当时世界上最先进的第四代激光照排系统,困难不言而喻。首先,大部分人不相信我国自己能成功研制激光照排系统,使得激光照排系统方案的采纳几经周折;其次,由于计算机人才的缺乏,好不容易建立起来的班组却因为当时的出国热而出现人员动荡,合作单位不齐心合力;再次,几经奋斗克服了技术难题,却面临着国外商品的强势威胁。特别是有人认为王选在“玩数字游戏”、“奏畅想曲”,激光照排系统根本不可能成功。

面对接踵而至的种种壁垒和陷阱,王选用他非凡的毅力、执著的创新精神,经过呕心沥血的奋斗,攻克了一个又一个难关,不断推出各型照排机,使我国从落后的铅字排版一步跨进了最先进的激光排版技术领域,使印刷行业的效率提高了几十倍,并且使强劲的外国厂商在中国大陆节节败退,失去了立足之地,让我国的激光照排系统在市场上创造了一个神话。

一 艰难起步,顽强拼搏

1.知己知彼

1974年8月,国家计委将汉字信息处理技术的研究方案命名为“748工程”,并列为国家重点科研项目,由电子工业部计算机局局长郭平欣主持。“748工程”包括精密汉字照排系统、汉字情报检索系统、汉字通讯系统和汉字终端设备三个子项目。王选对“748工程”的精密汉字照排系统有浓厚的兴趣,这是专门用于书刊和报纸编辑排版工作的专用系统。他认为,印刷行业一旦通过电脑实现了“无纸编辑和照相排版”,我国的报纸及书刊的排印速度将大幅度提高。它对推动我国进入信息时代、加速中华民族的文明发展进程,将起到难以估量的作用。经过深入调查研究,王选得出结论:要研制精密照排系统先要研制照排机。当时照排技术已经发展到第四代。

第一代:手动式照排机。1946年在美国问世,原理是打字机加照相机,该照排机效率低,一旦按错,改版非常麻烦。

第二代:光机式照排机。原理是把文字刻在圆盘或圆筒上,把要排的文字转到一定的位置,打开照相机的快门,曝光在底片上,美国于1951年制成并称为Photon200。二代机用机械方式选字,对机械精密程度要求极高,依照我国当时的机械工业水平,很难达到要求。

第三代:阴极射线管照排机。它把字模的数字化点阵存储在计算机内,按照要求把点阵扫瞄到超高分辨率荧光屏上,依靠荧光发光,在底片上成像。德国赫尔(Hell)公司1965年发明了三代机。三代机所用的阴极射线管比黑白电视机分辨率高20倍,生产难度大,对底片灵敏度要求高,国产底片很难过关。

第四代:激光照排机。字模以数字化点阵的形式存储在计算机中,输出时用受控制的激光束在底片上直接扫瞄打点。英国蒙纳(Monotype)公司于1976年研制成功。

西方的照排技术从第一代机发展到第四代机,经过30年之久,并且使用的是拼音文字,数量不过100多个字符;而汉字量却数以万计,难度之大不言而喻。另外,汉字照排技术在国内也面临着激烈的竞争。当时是1975年,先于王选所在的北大,国内已有五家单位在研制精密照排系统,并且实力雄厚。王选对五家研制单位所采用的技术途径进行了全面的科学分析。[33]

第一家是由上海印刷技术研究所、华东计算所(即电子工业部32所)、上海硅酸盐研究所等十几个单位组成的攻关班底,是全国实力最雄厚、规模最大的一家。王选认为他们采用的全息存储器的技术难度大,以后在信息存储上会碰到难以逾越的障碍

第二家是上海中华印刷厂和复旦大学,它们共同研制了圆筒式二代机。

第三家由北京新华印刷厂,清华大学计算机系、精密仪器系和科学院长春精密光学机械研究所组成,联合研制平板式二代机。王选认为,用高难度的机械装置对付外文的几十个字母还可行,若用来对付成千上万的汉字,困难非常大。

第四家是中国科学院自动化研究所,该所于1972年开始研制全电子式第三代西文照排机,字形存储采用飞点扫描的方式。三代机的机械动作虽然比二代机少,输出的速度也快得多,但它对底片的要求极高,国产底片很难过关。另外,飞点扫描的方式也很难解决高精度汉字字形的存储问题。

第五家是云南大学与云南出版局,共同研制了三代机。它采用字模存储管方案,汉字字模板插在阴极射线管内。这种装置的技术难度很大,没有发展前途。[34]

2.历史难题

方案的创造性、先进性和可行性是竞争能否获胜的关键,国内研制照排机的五家单位在这三个方面存在严重缺陷。当第二代西文照排机已经在大量推广,第四代西文照排机正在一些技术先进的国家加紧研制的形势下,王选认为我国即使费了九牛二虎之力研制出二代机和三代机,也没有多大价值,差距仍会继续扩大。于是,王选目光迅速掠过第一代、第二代和第三代照排机,直接瞄准了国外正在研制的、世界最先进的第四代机——激光照排机。当时世界上最早开始研制激光照排机的英国蒙纳公司也刚刚进入试制阶段,尚未形成商品。

横在王选面前的第一道难关就是汉字字模的存贮量问题,这也是横亘在中外科学家面前的最大技术难关。汉字的常用字在3000字以上,印刷用的字体、字号多,每种字体起码需要7000多字,每个汉字从特大号到七号,共有16种字号。考虑不同字体和不同字号在内,印刷用的仅汉字字头数就高达100万字以上。汉字点阵对应的总存储量将达200亿位。[35]当时国产计算机没有现在的大容量内存、磁盘甚至服务器。王选有条件使用的国产DJS130计算机的磁芯存储器的最大容量只有64KB;没有磁盘,只有一个512KB的磁鼓和一条磁带,相当于美国20世纪50年代末的水平。[36]如此大的数字,即使不考虑工艺水平的限制,成功制成超容量巨型磁盘,其缓慢的存取速度和高昂的价格也足以使它丧失一切实用价值。如此简陋的条件,如果王选不能另辟蹊径,解决汉字字模的存贮问题,研制汉字精密照排系统的豪言壮语就将成为一句空话。

面对这一难题,王选找来报纸琢磨汉字字形的特点和规律。渐渐地他发现,汉字的基本笔画很有规律,如横、竖、折等,是由基本直线和起笔、收笔及转折等笔锋组成的,而有些笔画如撇、捺、点等,虽然不规则,却都有一定的曲线变化。王选灵感一闪,这些规律完全可以用数学的轮廓加参数的方法描述出来,对于规则笔画,可以用一些类参数精确表示,对于不规则笔画,可以用轮廓表示。王选通过统计,发现汉字中规则笔画的比例占了近一半,压缩空间很大,从理论上讲,完全可以研究出一套高倍率的汉字字形信息压缩方案。经过努力,1975年6月底,王选写出了“全电子式自动照排系统”的建议手稿。王选的方案受到北大无线电系、校图书馆和印刷厂部的热情支持。

3.孤军奋战

尽管人手缺少,王选夫妇并没有放弃,为了使原来的设想变成现实,使方案具体化,两人对汉字的字形结构进行了更加深入的分析研究。在接下来的几个月里,王选趴在桌子上用放大镜分析字形规律,进行极其繁杂的统计和比较,精确地计算不同笔画的曲率变化,再分类合并,进一步提高汉字信息的压缩倍数。夫妇俩经过几个月呕心沥血的奋战,终于研制出一套用轮廓加参数的描述方法,可以使汉字字形信息以高达1∶500的比例压缩的方案。同时,王选还发明了一种巧妙的复原办法,他用数学方法推导出一套递推公式,使被压缩的汉字信息高速复原成字形,而且适合通过硬件实现,为日后设计关键的激光照排控制器铺平了道路。除此之外,更独特的是王选想出用参数信息控制字形变化时敏感部分的质量的方法,从而实现了字形变倍和变形时的高度保真,为汉字精密照排系统的研制扫除了最大的障碍。这项发明在1975年是世界首创,比西方早了10年,大约10年后,类似的技术才在西方流行。1975年9月,王选的高倍率字形信息压缩技术、字形的高速还原技术进一步成熟,并通过软件在计算机中模拟出“人”字的第一撇,取得了汉字信息处理技术的重大突破。这些技术后来获得我国第一项欧洲专利和多项中国专利,成为汉字激光照排系统的核心和基石。

4.方案落选

为了论证我国精密照排的技术方案,北京出版办公室于1975年10月31日—11月3日在北纬旅馆召开了方案介绍和论证会,让各个参加的单位分别介绍自己的方案。王选参加了会议,在会上介绍了他所代表的北大的字形信息压缩的方案。在所有的照排系统方案中,北大方案新颖奇特,独放异彩,但是结果却给了王选一个重重的打击。由于出版界人士长期接触的都是二代机的机械原理方案,再加上当时也有日本人和美籍华人做过信息压缩技术,效果都不好,尽管北大用计算机展示了模拟实验的结果,但仍有很多人认为北大的数学方案只是一种幻想,不可能成为现实,有些人干脆认为这是一种脱离实际的数学游戏。“北大在玩数学游戏”的说法在这次论争会上产生。主持会议的北京出版局和新华印刷厂的工作人员对北大的方案也画了一个大问号。

会议最后上报方案时,最先进的北大方案被淘汰,大会主持者上报落后的二代机方案作为国家重点科研项目——“748工程”的正式方案。1976年6月,一份印刷精美的北京市文件正式下达,明确规定了“748工程”采用二代机方案,并要求北京大学承担二代机的排版软件开发。王选当时的心情是沉重的,作为一名科技工作者,他深知技术决策的错误必将带来人力物力方面的浪费,也将延误我国在照排领域赶超世界先进水平的步伐。

5.东山再起

汉字精密照排系统是一项工程庞大的高科技项目,没有可观的经费和实力雄厚的协作工厂,项目不可能获得成功。王选的方案未能列入正式科研项目,上述两个必要的条件已不可能得到。但王选夫妇毫不气馁,他们每天依然废寝忘食地完善着自己的方案。到了1976年初,王选的高倍率汉字信息压缩技术、高速还原技术及不失真的文字变倍技术已经相当成熟,在技术上有三个重大突破:

(1)对横、竖、折等规则笔划的笔锋特征,已研制出一种更加科学的参数描述法。对点、撇、捺等不规则的笔锋,则用一串折线逼近轮廓的方法,已能达到十分精确的描述效果。

(2)找到了一种非常理想的快速复原算法,能把压缩了的信息高速还原成点阵。这种计算方法的优点是只用加减法,不用乘除法,步骤少,速度快,适宜用硬件来实现。

(3)研究出一种文字变倍的可靠方法。它能保证汉字在变大或缩小时都没有积累误差。不论宋体、仿宋体还是黑体字,在变化过程中,能保证所有的笔画都能保持均匀美观。[37]

通过反复的试验验证,王选和陈堃img17的高倍率汉字信息压缩技术、高速还原技术和不失真的文字变倍技术等核心技术已相当成熟。研制汉字精密照排系统的重大技术难题已被王选突破,这也使得王选的方案经过一段时间后,最终被采纳。

“748工程”的发起单位有五个,四机部(电子工业部)、一机部(机械工业部)、科学院、国家出版局和新华社。新华社既是发起单位,又是第一用户,他们不赞成采用二代机方案,觉得速度慢,灵活性差,机械故障多,很难满足报纸的要求。通过多次接触和了解,新华社王豹臣等人和当时主管“748工程”的四机部计算机工业管理局局长郭平欣倾向于采用北大方案。1976年6月11日,四机部“748工程”办公室张淞芝、郭平欣、王豹臣,国家出版局副局长沈良等去北大参观,看后很满意,很快设法说服十五所退出这一项目,由北大负责抓总。然而,任务的下达很曲折,由于北京市盖了三个大印的文件已明确指出“748”任务下达给新华印刷厂,并采用二代机方案,再要下达任务就很困难;而当时正值“四人帮”反对“条条专政”,四机部无法给北大直接下达任务,必须通过北京市。通过郭平欣的努力,1976年9月8日,经四机部副部长的同意,郭平欣签名发出一封信,这封信是张淞芝的笔迹,写在普通的信纸上,就算给北大正式下达了研制任务。由于种种原因,二代机方案未能放弃,从1975年到1982年,北京存在两个“748”,一个是郭平欣局长领导的“748”,一个是北京市的“748”。

二 技术创新,渡过难关

1.刁钻的难题

汉字精密照排系统是一项十分复杂、庞大的高科技系列工程,继汉字字模的存贮问题之后,还有大大小小数不清的科技难题。王选的方案得到领导的支持后,他的第二个大目标是解决高精度的输出装置。

当时,他唯一能借鉴的是三代机的阴极管射线输出装置。但因制造高分辨率的显像管和扫描电路的技术比较复杂,输出装置对底片灵敏度的要求也非常高,而国产高分辨率CRT尚未过关,幅面很小,高灵敏度底片无人研制;另外为保证CRT高质量输出,需研制一整套复杂的校正电路,这些都是德国Hell首创的技术,后来传到了美国,整个团队对这些毫无经验,最后被王选否定。[38]

1976年4月,王选了解到邮电部杭州通信设备厂制成报纸传真机,并已在《人民日报》投入使用,报社每天用这种高精度的传真机把《人民日报》清样在北京通过传真机传送到外省市制成底片,再制版、印报,分辨率可达24线/毫米,基本达到了出版的要求。王选通过请教北大物理系光学专家张合义得到答案,可以将报纸传真机的录影灯光源改成激光光源,并且把分辨率从原来的24线/毫米提高到29线/毫米,而王选给系统定的742线/英寸的输出分辨率,即相当于29线/毫米,但是激光输出的控制器有很大的技术困难。

当输出分辨率为742线/英寸时,把一般报纸的汉字压缩信息还原成的点阵,信息量将近20MB。当时没有国产磁盘,直到1987年底才有5MB的保加利亚磁盘可供使用。国产磁鼓的容量仅有500KB,内存都是磁心的,一块板为8KB,最多插8块板,64KB,这也是当时国产DJS130机的最大内存容量,相对于一般20MB的信息量是杯水车薪。最令王选头疼的是阴极射线管三代机可以在瞬时改变光点的直径和扫描步长,因此可以走走停停,逐字扫描;而杭州通信设备厂研制的传真机却不能,一旦扫描开始就要连续不断高速提供点阵信息给扫描头,这种扫描方式称为逐线扫描。激光不能改变光点直径、逐线扫描和不能走走停停这三个特点,使控制器提供字形点阵变得十分困难。如何用一台500KB的磁鼓、两个32KB的交替访问的磁心存储器,使控制器在每页报纸扫描开始后,能够连续不断地高速提供多达20MB的一版版面点阵,而且两页之间还不许有长的停顿,成为几个月里的技术难题。[39]

为了解决这个难题,王选又研究出逐段生成的办法,一次只生成一小段文字,这样,用较小的存贮器就能控制不停顿的激光扫描输出设备。但是用杭州通信设备厂滚筒式传真机改装成的照排机,滚筒的转速不能太快,每秒钟仅能输出15个字,输出速度和50年代的第二代机相同。经过多日的反复思考,王选想到同时提供四路激光扫描来提高速度。由于他对光学和机械制造不在行,通过请教张含义,成功地把照排机改成四路平行扫描,使输出速度提高了四倍,从原来的每秒钟15个字提高到每秒钟60个字,完全达到了实用标准。

2.艰难的岁月

1976年,王选在激光照排总体方案设计上取得突破性进展,但项目的整体推进情况却几乎处于停顿状态。他的方案虽然获得校领导的支持,并成立了以张龙翔为组长的会战组,但正值“四人帮”专权的日子,人们的认识不统一,有些系积极性不高,迟迟派不出参加人员,当初决定的会战班子并没有真正组建起来。王选所在的无线电系的党总支甚至专门通过会议决定无线电系不参加激光照排项目。没有组成健全得力的班子,会战组中真正懂硬件的只有王选一个人,懂软件的只有陈堃img18和一名助手,人手奇缺。更糟糕的是,系统的唯一“用户”——新华社,由于“反右倾翻案风”,于1976年下半年停止了对精密照排系统项目的研究使用。没有用户,科研经费被削减,王选陷入进退维谷的境地。但他没有退缩,咬着牙继续向前挺进。

3.意外的转折

1977年,粉碎“四人帮”后的第一年,情况有了彻底转变。1977年初,新华社与北大的合作关系中止半年之后,重新派人来到北大,了解到激光照排工作后,他们上报中央并请求经费支持。同时,组长张龙翔拿到了校党委“不必重议,抓紧进行”的积极批示,使“748工程”科研班底组建困难有了改变。同年5月,新华社、电子工业部和北京大学三家负责人在新华社召开了联席会议。会议成立了“748工程”领导小组,从而使该项目在组织上得到了有力的保证。这次会议后,北大相关各系和单位对“748工程”的重视程度大大增加,纷纷派人员参加,王选和陈堃img19孤军奋战的局面从此结束。

4.各方的协助

汉字精密照排系统是一项工程庞大的高科技项目,单靠北大和新华社远远不够,还需要各方面实力雄厚的单位的协作。1976年春,王选开始构思汉字校改终端的总体方案。1977年夏天,通过了解得知,无锡电表厂是汉字终端的最佳选择,但是无锡电表厂是从事情报检索子项目研究的南方“748”项目成员,要为北方“748”项目服务,把新华社作为汉字终端的第一用户,并非易事。通过郭平欣等领导出面与江苏省电子局和有关单位多方协调,终于在同年10月底将无锡电表厂确定为汉字终端的生产厂家。选择生产照排控制器的总承厂的过程也很曲折。由于潍坊电讯仪表厂的积极性最高,王选坚持由其承担控制器的生产。但是该厂实力并非最雄厚,最后是通过实地考察,科研班组的人员才同意王选的选择。为了使潍坊的技术力量增强,后来他们还派了一批技术人员调入潍坊。在激光照排机方面则与杭州邮电通讯设备厂达成协议,同时,与吉林省的长春光机所和四平电子研究所合作研制转镜式激光照排机。与这些厂家确立的协作关系,也为日后的系列化商品的生产打下了良好的基础。

三 抵抗冲击,勇敢较量

确定好了各协作单位,激光照排系统进入研制阶段。然而,整个研制过程又碰到了来自国内外各方面的困难。

1.外商威胁

王选和同事们满腔热情地投入到原理性样机的研制工作中,王选除了负责总体设计外,还负责照排控制机的设计。当时没有实行对外开放,零部件全部采用国产,集成电路也是小规模的,因此照排控制器体积庞大,研制工程量很大。由于国产集成电路质量差,每次关机、开机都会损坏一些芯片,严重影响进度,最后只好不关机,由研制人员通宵值班。软件系统方面继续由陈堃img20负责设计。软件开发的条件也很差:100系列上只有Basic,没有PASCAL,更没有C语言,开发系统软件和应用软件不得不用汇编语言;没有软盘,程序输入、输出都用纸带;没有显示器,用控制台面板操作来调试程序,难度相当大。[40]王选和同事们盼望着能使用先进的进口计算机和元器件来提高工作效率。可是,1978年12月党的十一届三中全会召开后,改革开放的大门刚刚打开,王选和同事们没有盼来先进的设备,却迎来了实力强劲的外商——英国蒙纳公司的威胁。

英国蒙纳公司1976年发明了第四代激光照排机,并很快成为商品。直到1985年,可以说世界市场上唯一的一种第四代照排机商品就出自该公司。蒙纳系统预定于1979年夏天在上海、北京两地展示,并准备大举进入中国市场。它采用平面转镜方式,可以走走停停,一行字可以扫完几线后停下,再启动时继续扫该字下面几行,这种在一个字中间走走停停却仍能保持字的精度的技术无疑是一大发明,而当时正在研制的照排机做不到这一点。但是蒙纳系统的控制器总体设计很差,不但压缩率低影响输出速度,终端功能也很差,离真正使用的要求还有很大距离。正在研制的原理性样机的主要问题是硬件设备差,系统可靠性低,即使完成,离成为商品的要求也相差甚远,但优势在于设计思想先进。面对蒙纳的威胁,王选一方面加紧原理性样机的研制,确保1979年秋天蒙纳展览前输出一张报版样张,另一方面着手基于大规模集成电路的真正实用的Ⅱ型机的研制。

经过北大和协作单位的共同努力,1979年7月27日输出了一张八开报版样张,对此成果,新闻界为慎重起见,只在《光明日报》上发表了一则长篇报道。当时不相信中国人自己的科研力量的人有不少,引进风刮得很猛。而1979年夏报版样张的输出和1979年秋汉字终端的成功演示,用落后的国产元件,做出功能比外国产品更好的样机系统,增加了各方面不少信心。

1979年输出报版样张主要是调试硬件系统的正确性,而排一本书则很大程度上是调试软件,排版软件是否正确只有通过版面输出才能最后验证。软件系统的调试也是历尽艰辛。由于国外当时也没有大样输出机,国内的激光大样机直到1984年才配上,用照排机出底片来调软件在时间和代价上均是无法承受的。更难的还是硬件不可靠,硬盘、纸带输入、宽行打印和照排控制机是故障率最高的,经常得不出结果。在这种艰苦条件下,经过千辛万苦终于在1980年9月15日完成了第一本样书《五豪之剑》的排版,完成软件系统正确性的调试。

2.人员动荡

1979年7月原理性样机排出一版报纸样张后,王选决定见好就收,不致力于系统的使用和生产,而只是对付鉴定会。1981年7月,激光排版原理性样机在教育部和国家电子计算机工业总局的主持下,通过了部级鉴定。鉴定会肯定原理性样机,后来称为华光Ⅰ型机,在汉字信息压缩技术方面居于世界领先地位;激光照排机的输出精度和排版软件的某些功能达到国际先进水平。而在北大之前起步的五家研制单位,四家停止研制工作,一家改变了研制方向。虽然核心技术登记了欧洲专利,华光I型系统在不少方面都优于当代最先进的英国蒙纳公司的系统,但是它只不过是一台原理性样机,它采用的是小规模集成电路,是落后的磁芯存贮器。这些国产部件仅能达到70年代初的水平,可靠性也存在着不少问题。1979年9月起,王选把主要精力放在Ⅱ型机的设计上,而Ⅱ型机的启动过程更是风波迭起。

1975—1977年北大“748工程”班子组建时,遇到各系领导的阻力,困难重重,但最后班子组建成功了。但没想到1978年底开始北大内部风云突变,一批中年教师获准出国做访问学者,业务上可以学习国外最新知识,经济上又能得到改善。由于“四人帮”期间对教师只管使用,不注意培养,计算机领域的教师长期从事繁重的工程工作或者缺乏新意的教学,改革开放后教师很想读书,充电,提高水平。1978年北大开始恢复职称评定,此后直到1985年,高校和科研单位评职称往往重视论文,再加上从事激光照排项目又是繁重的软硬件工程任务,对从事应用项目的科研人员很不利。当时北大计算机和电子领域的教师,谈起工程项目都有点“谈虎色变”,认为很难稳定队伍,吃力不讨好。这些原因使“748工程”成了多少有点“不得人心”的项目。面对出国风潮,张龙翔1979年专门在全室大会上动员老师暂时不要出国,齐心合力搞好“748工程”,终于留下了一批中年教师。[41]

就在王选顽强地抵抗出国“冲击波”的干扰,在逆境中奋力拼搏的时候,又一个沉重的打击降临到王选头上。他工作上最得力的助手、img21生活上最亲密的伴侣陈堃突然患了癌症。幸运的是她的癌细胞没有扩散,经过一次大手术,休息一年后,她又重新回到了研究室。

此外,1981年原理样机鉴定会以后,样机的研制经费已用得差不多。总承担单位潍坊计算机厂的个别领导认为已经投入了四年不见效,对新一代系统什么时候能投产和在市场上盈利缺乏信心,因此对二代机的研制不大支持。王选得到消息后,通过相关方面联系,找到在山东的电子部副部长李瑞,李瑞则找山东省电子局和潍坊市电子局的领导,希望他们改变态度,继续全力支持“748工程”。同时,潍坊计算机厂的个别同志坚决抵制个别领导的错误。通过上下一致努力,才扭转了局面。

3.技术难题

好不容易人员算是稳定下来后,Ⅱ型机照排控制器TC83的调试又存在很多问题,主要表现在:TC83两台微处理器平行工作,靠信号量彼此协调,但微程序在处理横竖折等规则笔画时有一处编码疏漏,即微程序本身没有错,但人工翻成的二进制码有错,引起了随机故障;大样机输出一个版面时总有大批宋体字出现填充时不封闭而字后面拖出一条尾巴的现象。这一现象只在输出大样时才有,精密照排时不出现,但这一故障是随机的,而且无法再现,又没有逻辑分析仪,很难查出原因。这一故障引起了用户的不满,早在1984年底就已经发现,但折磨了王选很长时间,直到1986年3月查出根源后才得到解决。

4.暗中较量

1975—1985年是激光照排项目最困难的10年,当时一般舆论不相信北大能研制成功,原理性样机鉴定后,又不相信北大产品能与外国商品竞争。1984年Ⅱ型机虽然已在新华社安装及进行系统测试,但各部分均存在不少毛病,尤其是照排机的可靠性问题更为突出。1984年夏,一些人看到外国产品将要带来冲击和即将出现的第二次引进高潮,对“748工程”信心不足。后来参加协作的个别单位对“748工程”失去信心,提出希望撤走协作人员,有的协作单位则提出要改变技术途径。1984年在人民日报社召开的讨论《人民日报》是否要引进专家的座谈会上,绝大多数人赞成引进。有的人说:“北大设计的系统即使搞出来也是落后的。”在这种情况下,一些有钱的报社和印刷厂都把目光投向了外国产品,先后有六家大报社购买了五种不同牌子的美、英、日生产的照排系统,几十家出版社、印刷厂购买了蒙纳系统和若干台日本第三代照排机。

然而,面对第二次引进高潮的压力,王选充满信心。他相信1985年新华社的系统能投入运行。另外,Ⅳ型机的总体构思已经在王选脑中形成,并且他坚信,Ⅳ型机技术上的明显优势和积累下来的软件成果,以及辛辛苦苦制作的大量精密字模,将在下一轮竞争中发挥巨大威力。1985年初,新华社开始试用Ⅱ型机。开始时十分狼狈,半夜系统出故障,文件丢失找不到,操作系统、排版软件和终端软件都有故障,照排控制器TC83大样输出时宋体字随机不闭合、拖尾巴的毛病,引起校对人员抱怨,照排机上下片经常卡住而不得不关机,摸黑处理,终端软件错误引起变字。后来经北大相关人员分析原因,发现是由缓冲区过小引起的。随后,在新华社召开各单位参加的协调会,落实一些具体问题的解决方案。但由于新华社试用过程仍问题不断,还发生照排机马达烧坏的事故,协调会第二次召开。会议中,新华社方面并没有指责,而是分析问题,讨论解决的方法,这给各方研制人员极大的鼓励。经过北大和各个协作单位的共同努力,Ⅱ型机系统终于比较正常地运行,并于1985年5月6日—8日通过了国家级鉴定。

四 告别铅排,为国争光

1.运筹帷幄

1986年,中国新闻界首次评选年度中国十大科技成就,华光Ⅱ型计算机汉字激光照排项目当选。王选清楚它绝对担当不起改造印刷行业的重任,因为其照排控制器TC83、终端、主机硬盘和软件都未达到高度可靠。特别是TC83,设计于1979年,没能采用80年代中期国外最新硬件技术,因此存在致命伤——在字形压缩信息复原方面,仍旧采用逐段生成和逐段缓冲,而无法采用整版点阵缓冲,从而带来了无法补救的缺憾:碰到一些复杂表格的版面,当小字很多时会出现点阵迟到;无法做到文字与图片、照片的合一输出,也无法输出带有底纹的版面,而英国蒙纳系统是可以做到的。[42]另外,当时科技图书的出版难问题相当严重,由于这些书刊涉及形形色色复杂的数理化公式和符号,要铸造专用签字字模耗时又费力,而王选他们安置的排版软件在排科技书籍方面的功能还不够强大。

早在1984年王选就强烈感受到了该问题,于是他开始了新的照排控制器的总体设计,并于1985年11月推出华光Ⅲ型系统。与华光Ⅱ型系统相比,Ⅲ型系统不仅体积小,外观小巧漂亮,而且在技术指标和功能方面都有了明显的提高。价格也大幅度下降,朝小型化、实用化和商品化方向迈进了一大步。当年12月,该系统与科技版软件通过了部级鉴定。华光Ⅲ型推出后不到两年的时间,就在我国新闻出版及印刷系统售出40余套华光Ⅲ型计算机——激光汉字编辑排版系统,用户反映很好。Ⅲ型系统所配备的科技排版软件在科技界和出版界赢得一片赞誉声。这是我国第一个实用科技排版系统,它能够方便而规范排印各种复杂的公式、符号和表格,一面世就好评如潮,连获大奖——全国首届发明协会发明奖、北京地区电子和信息应用系统一等奖、全国计算机应用展览会一等奖、第14届日内瓦国际发明展览会金奖……中国的汉字激光照排系统一下子蜚声中外。

2.告别铅排

为了使科研成果成功商品化,1984年9月,王选开始投入Ⅳ型机的总体设计,因为华光Ⅲ型机还是一种过渡机型,可靠性和成熟度不够。在为Ⅳ型机选择轻印刷的输出设备时,杭州通信设备厂生产的激光打印机输出清晰度不够,连续走纸而不是单张纸输出,使用不方便,另外可靠性较差,维护量较大,这些缺点使它无法担此重任,王选想求助于佳能激光打印机。但连接佳能激光打印机就意味着杭州通信设备厂的激光打印机将无人问津,这是不可避免的。最后通过王选的说服,设备厂的同志接受了王选的选择。另外,Ⅳ型机采用PC机为主,大样机已采用佳能LBPCX,所以照排机将成为唯一的不够可靠的设备。连接进口照排机显然对整个系统大有好处,但在关系上有很多困难。对内,必然打击多年来从事照排机研制的同事和协作单位。但是,如果不进口照排机,整个系统会受影响。由于1987年经委要求系统输出到香港中华商务,只能用国外照排机,在这种情况下,于1988年初引进了美国照排机并接通,系统连接进口照排机也促进了国内厂商改进照排机的质量。1988年,华光Ⅳ型投入批量生产,由于采用了两块专用的超大规模集成芯片,性能比Ⅲ型优越得多,外观也更加美观秀丽,很快在市场上取得垄断地位。

1989年,华光Ⅳ型电子出版系统在一年之内连获六项奖励。同年底,来华研制和销售照排系统的英国蒙纳公司、美国王安、HTS\IPX公司和日本写研、森泽、二毛公司等全部退出中国市场。[43]国产系统在与国外产品激烈的竞争中大获全胜。到1993年,国内99%的报社和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。延续了上百年的中国传统出版印刷业得到彻底改造,告别了“铅与火”,大步跨进“光与电”时代,实现了被公认为是毕昇发明活字印刷术后中国印刷技术的第二次革命。

华光型计算机——激光汉字照排系统是我国自主创新的典型代表,是持续创新的典范,是集体智慧和力量的结晶。它的成功,证明了我国自主创新的实力。同时,王选对自主创新的执着和信心,鼓励着一批又一批有志者为把我国建设成创新型国家而奋斗。

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