二、汉字激光照排系统的发明和应用

　　1975年，一个偶然的机会，我听说了国家汉字信息处理项目“七四八工程”，其中的“汉字精密照排系统”引起了我的浓厚兴趣。我了解到，虽然印刷术是中国举世闻名的四大发明之一，早在11世纪40年代，毕 就发明了活字印刷术，但20世纪70年代我国仍用铅字印刷，不但能源消耗大，而且劳动强度高、效率低、环境污染严重。如果将计算机技术引入印刷行业，无疑将引起我国报业、出版印刷业等媒体传播领域一场深刻革命，更将对计算机信息技术在我国的普及应用起到推动作用。这一项目的宏伟远景和巨大价值强烈吸引了我，激发了我勇攀科技高峰的豪情。

　　按照过去养成的习惯，首先要了解清楚国外的研究现状和发展动向，为此，我常挤公共汽车到地处和平街的中国科技情报所查阅外文资料。当时我病休在家，每月只有40元的劳保工资，没有课题经费，车费不能报销，从北大到情报所车费为二角五分，但少坐一站就可省五分钱，我就提前一站下车走去；复印资料也很谨慎，常常靠手抄来节省复印费。我在中国科技情报所借阅外文杂志时发现我常常是那些杂志的第一个借阅者。

　　通过查阅我了解到，日本当时流行的是光学机械式二代照排机，机械方式选字，体积大，功能差；欧美流行的是阴极射线管式三代照排机，所用的阴极射线管是超高分辨率的，比黑白电视机分辨率高20倍，对底片灵敏度要求很高，国产底片也不容易过关；英国正在研制激光照排四代机，但还没有形成商品。国内从事汉字照排系统研究的单位，采用二代机或三代机的模拟存储方法，但由于与西文相比汉字字形的信息量庞大，所以难以解决存储和输出等技术难关。于是1976年我做出了一个大胆的决策：跨过第二代和第三代照排系统，直接研制第四代激光照排系统，采取了跨越式发展的技术路线。

　　一旦选择了激光照排的方案，汉字字形信息量太大，马上成为十分突出的问题。激光不能象阴极射线管那样瞬时改变光点直径，所以不同大小的字形必须用不同大小的点阵表示。西文只有26个字母，存储量问题并不尖锐，而汉字常用字有四、五千字，加上人名、地名等用的汉字就更多，每个字有宋体、黑体、仿宋、楷体等不同字体，标题的字体更多，而且有几十种大小不同的字号，为了达到印刷质量，正文小字需要100×100以上点阵组成，排标题的大号字需1000×1000以上点阵。这么多字都用点阵表示，信息量达上千亿字节。汉字字形信息量大的问题成为研究激光照排的主要难关。为了解决这一难点，我在1976年决定使用“轮廓描述方法”描述汉字字形，为保证字形变大变小时的质量，还提出并实现了用“参数描述方法”（即提示信息）控制字形变倍和变形时敏感部位的质量，而西方在大约10年后的80年代中期才开始采用类似技术。以上方法使字形信息量压缩约500倍，达到当时世界最高水平。 把汉字字形信息压缩后存入计算机，还必须将其快速还原和输出。当时小型计算机运算速度很慢，如果用软件实现压缩信息的还原，1秒钟大约只能还原1个汉字。由于我有多年的硬件实践，并懂得微程序，1979年，我提出了适合硬件实现的、失真最小的高速还原汉字字形算法，并编写微程序予以实现，使还原速度达到每秒250字。后来又设计出一种加速字形复原的超大规模专用芯片，实现了高速和高保真的汉字字形复原和变倍、变形，使复原速度上升到710字/秒，达到当时汉字输出的世界最快速度。基于上述技术，1976年至1993年，我先后设计并实现了六代汉字激光照排控制器（现称栅格图像处理器RIP），采用双极型微处理器与专用芯片（ASIC）相结合的技术，在计算能力和存储能力较低的计算机系统上完成了页面描述语言（PDL）的解释处理。上述技术和发明使得中国的电子出版技术处于先进水平，共获得8项中国专利，一项欧洲专利，并被评为首届中国专利发明创造金奖，我成为我国第一个欧洲专利获得者。

　　我在从事激光照排研究之初，并没有预见到后来的发展，但我总希望把汉字激光照排技术推向市场，实现商品化、产业化，彻底改造我国落后的出版印刷行业，振兴民族产业。正是这一目标，激励着我和同事们没有满足于科研成果通过鉴定、获大奖，而是不畏艰难，百折不挠地走上了决战市场的道路。1976年，我设计的方案一宣布，就招来众多不解和非议，有人说：“王选怎么跟黑不溜秋的印刷打交道！”有人讽刺说，这是“小助教”在玩“骗人的数学游戏”，有的更干脆：“你想搞第四代，我还想搞第八代呢！”更多的人主张研制国外技术已经成熟了的二代机。1979年到1984年，随着改革开放的逐步发展，英、美、日等国的著名厂商大举来华，争夺汉字照排印刷领域这块巨大市场，用户和业内人士大多不看好我们的国产系统，几家大报和一批出版社、印刷厂先后购买了国外产品；与此同时，高校内部面临写论文、评职称、出国进修的巨大冲击，激光照排项目要想推向市场，必须从事繁重的软、硬件工程任务，开发条件很差，看不到任何名和利，变得“不得人心”，研发人员骤减，协作单位退缩，专家论证会也作出了主张引进国外产品的论断。那时的情况真可谓是内外交困，举步维艰。幸运的是，这一关键时期，我们的项目得到了邓小平、江泽民等领导和部门的大力支持。1980年2月22日，我们的原理性样机刚研制成功不久，时任国务院进出口管委会副主任的江泽民同志给国务院写了一封亲笔信，主张支持国产照排系统。9月15日，方毅副总理给北大写了一段热情洋溢的话：“这是可喜的成就，印刷术从火与铅的时代过渡到计算机与激光的时代，建议予以支持。”。邓小平同志于10月25日批示：“应加支持”。同时，包括电子工业部、国家经委、教委、计委、科委等领导和部门也先后给予我们极大的支持，新华社作为我们的第一用户始终大力配合，潍坊计算机公司、杭州通信设备厂、长春光机所等协作单位和我们齐心协力，共渡难关。我深知，要决战市场就要争分夺秒，从1975年到1993年的18年间，我放弃了所有的节假日，克服了身体患病所带来的困苦，和同事们一起推陈出新，先后研制出华光、方正等6代激光照排系统，从1987年开始走向市场并迅速推广应用。1987年，《经济日报》率先采用激光照排系统出版了世界上第一张采用计算机屏幕组版、整版输出的中文报纸，成为我国第一家废除铅排作业的报社。1989年底，所有来华销售照排系统的外国公司全部退出中国内地市场。到1993年，国内99%的报社和90%以上的书刊印刷厂采用了国产系统，使得中国没有经过二代机、三代机，没有经历照排机输出毛条、人工剪贴成页的阶段，直接从铅排跳到了最先进的第四代激光照排，使我国印刷行业消除了铅毒污染，改善了劳动环境，降低了能源消耗，极大地降低劳动强度，提高了生产效率，创造了巨大的经济和社会效益。