“748”,时代发展的迫切要求
20世纪60年代计算机信息技术在世界范围迅速推广应用,世界进入了信息化时代,在西方,西文很快进入了计算机。继40年代美国推广应用手动照相排字机之后,1951年美国研制成功光学机械式照排机,50年代末光机式照排机与计算机相连,构成计算机排字系统,性能进一步提高。到1965年,德国赫尔公司推出了阴极射线管的第三代照排机,采用计算机控制CRT电子束扫描,性能和效率大大提高,一经推广,欧美和日本很快甩掉了铅排,基本实现了照排胶印。
面对风起云涌般世界计算机信息时代的到来,1973年,电子工业部(当时称“四机部”)开始着手研究我国电子计算机发展战略,主持这项研究工作的是该部科学技术局副局长郭平欣同志。
众所公认,中国的文字——汉字是世界上最复杂的文字,汉字怎样进入计算机进行信息处理成为我国计算机技术发展最紧迫需要解决的课题。而汉字与世界其他国家文字很不相同,西方国家文字多为拼音文字,汉字则为表象文字,因此,解决文字信息处理,不可能依靠外国人来解决,只能发挥中国人的聪明才智,自力更生完成这项历史使命。
郭平欣领导的这个调研组制订了开发汉字计算机信息处理重大工程项目的规划方案,这个方案包括三个分系统:汉字精密照排、汉字情报检索、汉字通信。为了集中全国力量攻关,郭平欣还联合中央有关部委共同协同开发这项工程。1974年8月9日,当时四机部、一机部、中国科学院、新华通讯社、国家出版事业管理局五部门联合向原国家计委和国务院提出报告,请求将汉字计算机信息处理工程列入国家重点科研项目计划。这个报告得到国务院和原国家计委的高度重视。1974年9月24日,原国家计委以(74)计字448号文批复,同意将汉字信息处理工程列入国家科学技术发展计划,并责成四机部负责具体组织实施,在四机部设立专项办公室,电子部任命郭平欣为办公室主任。这个工程因1974年8月上报立项,因此以后被称为“748”工程,从此,“748”不仅成为我国印刷技术发展历史的重要里程碑,也是我国计算机信息产业发展的重要历史转折点。“748”工程揭开了我国印刷技术第二次革命的序幕。
1986年5月,沈忠康(左)和王选(右)在杭州通讯设备厂激光照排机质量验收会议上
“748”结缘王选
在国家批准“748”工程立项时王选还不知道。1972年,王选对汉字输入计算机的方法产生浓厚兴趣,他曾反复研究汉字的偏旁结构和字根规律,写过《用小键盘输入汉字的办法》。1975年春,一个偶然的机会让王选了解到国家有一个“748”工程,其中有一个分项:汉字精密照排系统,激起了王选的极大兴趣和研究热情。王选说:“汉字精密照排的难度是显而易见的,正是它的难度和价值吸引了我。”
当时国内有5家在开发精密照排项目,其中2家在搞光机式二代机的开发,三家在搞阴极射线管的三代机,而存储汉字仍采用飞点扫描、全息存储和字模管方式。王选对这五家研制的情况进行研究分析,他认为尽管这五家都是国内著名的大学、科研院所和企业的杰出科技人员,但是这些方案都存在严重缺陷,在当时我国制造技术上有难以逾越的障碍。二代机没有发展前途,而国内开始研制的三代机虽然机械动作比二代机少,输出速度也比二代机高,但它对感光底片要求极高,而且采用飞点扫描和模拟存储方式很难解决汉字数字多、字形复杂的要求。
与此同时,王选研究了国外三代机发展的技术趋势,当时德国赫尔公司在70年代推出了Digiset数字式存储和数字式输出的三代照排机,实现高速输出和文图合一排版,王选认为这是汉字信息处理的方向,即把每个字形变成一连串二进位信息存储在计算机内,也就是要使汉字数字化,用0和1组成的数字化点阵对汉字信息进行处理,然后将处理结果还原成汉字。1975年5月,他与陈堃銶一起,构思了一个“数字储存、信息压缩和小键盘输入”名为“全电子照排系统”的总体方案,这个方案传到了“748”办公室。经过全面考察,来自电子部的代表张淞芝认为,王选对开发二代机、三代机所面临困难分析是切中时弊的,而王选提出的“全电子照排系统”方案对解决汉字存储这个关键问题独辟蹊径,很有创见。于是,郭平欣同意北大对方案作进一步完善,并准备组织专题论证。但是,1975年10月底,由北京市出版办公室主持召开的技术方案论证会上,北大的方案并没有被采纳,而仍然采用二代机方案,只要求北大承担二代机的排版软件。虽然北大方案在北京市论证会上没有被采纳,但引起了新华社的高度重视和很高评价,肯定了北大的方案是技术发展的方向。新华社作为“748”工程发起单位之一,又是国内最大用户,他们的意见得到了“748”工程办公室的重视。
“748”确立发展方向
汉字信息压缩存储技术突破之后,王选团队一面在继续完善改进方案,一面思考着输出的技术方案。当时世界上唯一能借鉴的只有三代机的阴极管射线输出装置。但制造高分辨率的显像管和扫描电路的技术十分复杂,幅面也很小,输出装置对底片灵敏度的要求也非常高,在当时的历史条件下,一时是很难解决的。
又一个难题困扰着王选。1976年4月,王选获悉邮电部杭州通讯设备厂研制成功报纸传真机,分辨率为24线/毫米,已在《人民日报》应用,《人民日报》的片样可以在北京通过这个传真机送到各省市制成底片,再制版印报,其印刷质量符合出版要求。但是按王选的设计,其分辨率应达到29线/毫米,而且该传真机采用的光源是录影灯,这对输出质量会受到很大限制。但王选认为,与三代机CRT输出设备的困难相比,该报纸传真机“实在是太吸引人”。在苦苦思索中,王选突发灵感:能不能用激光光源代替录影灯?这一想法得到了北大物理系光学专家张合义的支持。
1976年7月,王选构思出挑选式读字模压缩信息送磁鼓,取一行字模压缩信息送磁芯存储器和分段生成字形点阵并缓冲的方案。一个汉字字形每次只生产8条扫描线,每次只缓冲一版报纸的8条线。高速复原是靠专门硬件完成的,一个96×96点阵的5号字需反复分段复原16次,由于速度很快,平均仍能得到150字/秒的复原速度,可以赶上滚筒扫描的输出速度。又一个关键技术突破,使王选团队决心跳过二代机、三代机,走跨越式发展道路。1976年8月,他们决心发展第四代汉字激光照排机,这是一个具有战略远见的技术决策。从此之后,其他研制二代机、三代机的五家单位终因关键技术难以过关陆续终止研发工作。
1976年,“748”工程经过反复论证终于选择了北大的方案。9月8日,四机部以便函的方式给北大下达了汉字计算机信息处理课题任务。因为正式计划年初已经下达了,用便函方式下达研究课题,这在当时是一种非常措施,却标志着“748”工程从此走上了正确的轨道。
排除干扰,坚持自主研发
1976年,在世界上首先推出第四代激光照排机的英国蒙纳公司,看准了中国出版印刷界迫切需要高新技术产品的巨大商机,大力向中国推销他们开发的可以进行汉字信息处理的激光照排机。1978年12月,英国蒙纳公司借在香港举行的世界报业协会年会之际展出中文激光照排机。国家出版局经国务院批准组织包括北大汉字信息处理技术研究室参加的7人小组前往参观,了解蒙纳系统的性能。赴英实地考察和谈判,1979年10月蒙纳公司在北京和上海举行其中文激光照排演示,经过专家认真分析,认为该系统硬件和激光技术比较先进,但中文软件功能尚不完善,磁盘储存量(80兆字节)不足,不能满足汉字字典的要求,工艺流程也不理想,键盘输入速度太慢。但是这比当时我国还在探索的其他照排系统毕竟要先进得多。因此,1979年11月国家出版局向国务院报告申请留购。一面用于生产,解决排字力量不足,一面作为样机,进行激光照排技术研究,国务院多位副总理批阅同意,并于1980年8月正式签订留购协议。
应该说,在当时我国出版界迫切需要而中央刚刚提出对外开放的大政策,要求引进蒙纳产品是一种很自然的趋势。但是在我国自主开发的激光照排技术已经取得重大突破的时候,王选认为应该首先扶植国内开发的成果。他的意见,引起了当时国家有关领导的高度重视和支持,妥善地处理了自主开发和必要引进的关系。与此同时,进出口委及时帮助安排了20万美元外汇,进口了计算机及部分关键元器件,使系统比较完善起来。事实上,尽管英国蒙纳公司的激光照排机在解决西文信息处理时显示出了很高的性能,但是它输出汉字时则每秒不到20个字。在终端上蒙纳产品的屏幕仅能显示17个汉字,而北大系统可以显示352个汉字。蒙纳的样机在展览会后被我国留购两台,分别在上海、北京作研究试用,试用的结果证明它难以解决汉字的计算机信息处理。
结语
从1976年到1981年,王选领导的“748”工程团队历经整整五年才完成汉字激光照排系统的原理性机的研究开发,为20世纪80年代我国开始的第二次印刷技术革命作好了技术准备,揭开了序幕。1981年7月8日,当时国家计算机工业总局和教育部联合组织了国家鉴定。鉴定结论是:“与国外照排机相比,在汉字信息压缩技术方面领先,激光输出精度和软件的某些功能达到国际先进水平”。