编者按
1979年7月27日，一张特殊的报纸样张《汉字信息处理》悄然问世，它标志着我国第一张采用汉字激光照排系统输出的印刷品诞生。而这背后的核心人物，正是被誉为“当代毕昇”的科学家王选。
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在“铅与火”的时代，王选成功研制出当时国际上尚无成熟产品的第四代激光照排系统，引领中国出版印刷行业实现了“光与电”的伟大跨越。
目睹铅印之困，矢志破局创新
20世纪50年代，新中国百废待兴，党中央发出了“向科学进军”的号召，周恩来总理亲自主持制定了国家第一个科学技术发展规划。彼时，年轻的王选正就读于北京大学，站在人生重要的十字路口——专业选择。“计算数学”作为北大刚刚设立的新兴学科，在当时并不被多数人看好：应用性强，涉及大量看似重复、缺乏创造性的技术工作，似乎难以成就“高深学问”，许多同学因此对它望而却步。然而，王选则认为：“个人的价值实现必须与国家的前途命运相结合，才有可能创造出更大的价值奉献于社会”，正是基于这种朴素而伟大的家国情怀，他毅然投身于这个“冷门”领域，开始了计算数学的探索，这也为他在汉字信息处理领域奠定了第一块不可或缺的基石。
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1958年，王选大学毕业实习期间，参与了“北大一号机”的设计改进工作，这是王选（右一）与计算机的第一次“亲密接触”
来源 | 中国科学家博物馆
20世纪70年代，计算机技术在全球范围内蓬勃发展，但对于中国而言，如何将这一先进技术应用于复杂的汉字处理，却是一个巨大的挑战。当时，中国的印刷出版行业依然沿用着传统的铅字排版工艺，不仅捡字排版繁琐辛苦、熔铅铸字铅熏火燎、书刊出版效率低下，更难以适应信息时代对出版速度和多样化的需求。
王选敏锐地意识到了这一行业的困境，他将目光投向了国家重点科技攻关项目“748工程”——研发汉字信息处理系统。对此他提出技术方案，并在1976年成为“汉字精密照排系统”工程技术总负责人。
攻克技术难关，实现从0到1的跨越
王选面临的首要难题，是如何让计算机容纳庞大的汉字字形。相较于西文，汉字系统因字数繁多、字形复杂而面临巨大挑战，使其在计算机中的存储、处理与输出成为世界性难题，中外科学家虽尝试多种方法，却未能彻底解决。
汉字有着十余种字体、二十余种字号，若全用数字点阵存储，信息量高达数百亿乃至上千亿字节（数千兆）。而当时我国国产的DJS130计算机存储量不足7兆，要存下如此海量信息，几乎不可能。对此，王选另辟蹊径，发明了“轮廓加参数”的高倍率信息压缩技术：用折线（后发展为曲线）勾勒不规则笔画，用参数描述规则笔画特征，并仅存一套字模，通过缩放生成不同字号且保持不变形。这项技术将数千亿字节压缩至几兆，使新中国首次将印刷体汉字存入计算机。随后，他设计专用超大规模芯片，软硬件结合，以710字/秒的速度高速、高保真地还原压缩信息，成功从计算机输出汉字，并实现了丰富的字形变化。
成功输入汉字后，因为缺乏合适的显示器，团队只能借助宽行打印机输出压缩后的字形数据，逐个核对。他们在坐标纸上细致描摹字形，以此判断输出错误是源于字模制作还是生成器问题，每种字体百余字模均需王选和团队逐一检查修改。
团队成员们夜以继日、攻坚克难，终于在1979年7月27日，利用原理性样机成功排印出了第一份报纸样张《汉字信息处理》。
我国用汉字激光照排系统排印的首张报纸样张，1979年7月1日开始试排，7月27日正式输出
来源 | 中国科学家博物馆
此后，他们持续优化技术，使得Ⅱ型系统能够在新华社正常运行；接着，他们又研发出能够排印大报和日报的Ⅲ型系统，并在《经济日报》进行了实际生产测试；最终，系统进一步升级为了Ⅳ型系统。1988年底，Ⅳ型系统开始在新闻出版、印刷业推广，凭借优良性能、稳定性和低廉价格迅速普及。到1993年，这一技术不仅彻底结束了我国印刷行业“铅与火”的时代，将外国公司逐出市场，更牢牢掌握了中国在核心出版印刷技术上的主动权。
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王选、陈堃銶夫妇查看用激光照排系统输出的报纸胶片
来源 | 北京大学王选纪念陈列室
引领产业变革，传承文化根脉
王选的成就并未止步于激光照排系统的技术突破，他还积极推动技术的产业化应用。不仅将激光照排系统推广到报社、出版社，极大地提高了排版效率，降低了成本，还进一步研发了彩色出版系统、报业数字一体化管理系统，让整个出版流程更加高效、便捷，报纸书刊从黑白世界变得五彩纷呈，引发了业界“告别纸和笔”的技术革新，掀起了海内外报刊领域的“彩色革命”。
进入20世纪90年代末，王选的目光又投向了更新的领域。1999年，他主持研制的计算机直接制版（CTP）系统成功应用于《新快报》的生产，这标志着中国印刷行业正式迈入了“告别照排软片”的新阶段，进一步提升了印刷的质量和效率。
进入21世纪，随着互联网的兴起，王选依然保持着对技术前沿的敏锐洞察。他支持年轻一代科研人员研发成功了数字版权保护技术（DRM），并以此为基础，推出了电子书网络出版系统、电子公文交换系统、数字报刊出版系统等一系列产品，为数字出版产业的发展开辟了道路。其中，基于该技术打造的“中华数字书苑”，汇聚了新中国成立以来大量的图书、报纸、年鉴、工具书、图片等珍贵数字资源，不仅在国内广泛应用，更被作为国礼赠送给外国友人和机构，将中华文化推向更广阔的世界。
王选不仅以卓越的科技成就颠覆了出版印刷行业的旧貌，更以其前瞻性的战略眼光，为当下信息时代汉字和中华文化的蓬勃发展奠定了基础。2006年，王选先生辞世，但他却为我们留下了宝贵的技术遗产和精神财富，我们今天所享受的便捷阅读、丰富的数字内容，无不浸润着汉字激光照排技术的光电洗礼。
审核专家：北京大学王选计算机研究所副研究员、王选纪念室主任丛中笑
参考文献：
[1]王选：“当代毕昇”与文化自信[J].民主与科学,2022(5).
[2]王选：我一生中的八个重要抉择 [R].北京大学的演讲报告,1998-10.
[3]王选院士的三个选择[N].科普时报,2024-10-18.
[4]中国工程院院士传记——王选传[M].北京:人民出版社,2014-06.
[5]当代毕昇 汉字作证[N].中国新闻出版广电报,2017-02-27(5).
《告别铅与火——王选生平事迹展专题展》正在中国科学家博物馆展出，欢迎大家前来观展~
中国科学家博物馆出品
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