王選當年是如何攻克核心技術戰勝外企的？

來自專欄 知識分子

?王選院士。圖片來源：中國科學院官網

撰文 | 周程（北京大學科學技術史教授）

責編 | 程莉

知識分子為更好的智趣生活 ID：The-Intellectual

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繼中興公司被美國政府「封殺」之後，華為也成為了美國政府重點「關照」的對象。可以預見的是，隨著美國對中「技術冷戰」的不斷升級，會有更多的核心技術成為遏制中國崛起的鎖鏈。「中國製造2025」是對美國科學技術霸權的巨大威脅，美國對中國的核心技術遏制在所難免。在這樣的大背景下，集全國之力突破美國的核心技術封鎖便成了當下異常強烈的呼聲。

但在群情激憤之時，我們仍需冷靜思考究竟如何才能掙脫封鎖。這就產生了一個「找市長」與「找市場」的悖論。有樂觀者認為，以今日中國國力之強大，只要加大投入必能取得核心技術層面的突破。有悲觀者認為，依靠政府投入拉動而不是市場驅動的技術研發必然會造成「大躍進」式的巨大浪費，並會無果而終。事實上，作為後發國家，尋求核心技術的自主本來就是異常艱難的。沒有政府的強力介入，後發國家根本沒有可能在核心技術領域與先發國家競爭。但即使政府強力介入，後發國家也並不一定能夠形成具有競爭力的核心技術。可以確定的是，在發展自主核心技術的過程中，單純的「找市長」和「找市場」都是線性的、錯誤的思維。要發展具有競爭力的自主核心技術，有為的政府、優秀的科研人員、完善的組織機制和充足的市場需求都不能缺位。

北京大學王選院士為中國科技工作者面向社會需求從事科學研究與技術開發樹立了一座豐碑。其負責推進的漢字激光照排系統的創新，為中國的高等院校、科研院所、生產企業以及用戶合作開展核心技術自主創新樹立了一面旗幟！值此北京大學建校120周年之際，僅以此文回顧和紀念王選院士帶領北京大學團隊研製漢字激光照排系統的光輝壯舉。

以下，擬對漢字激光照排系統跨越「死亡谷」，實現商品化、產業化的歷程進行一次系統的梳理，然後再針對漢字激光照排系統得以實現商品化、產業化的要因進行一些嘗試性的分析，以期能夠為中國開展自主創「芯」、突破技術封鎖提供些許借鑒。

01 「748」工程提出的背景

電子計算機問世之初，主要用於數值計算，而不是文字信息處理。上個世紀60年代，集成電路技術取得突破後不久，計算機的應用便由數據處理擴大到文字處理。不過，那時的計算機只能用於英文的輸入、顯示和輸出。

歐美國家使用計算機進行文字輸入、編輯和輸出處理之後，極大地提高了辦公效率。這對使用漢字的中日兩國形成了巨大的刺激。由於漢字數量眾多，在當時的硬體條件下，很難解決數字化漢字字模的存儲問題，故一些人開始對漢字的前途表示懷疑。當然，也有一些人開始極力主張政府加大對計算機的研發投入，早日攻克漢字的輸入、顯示、編輯、輸出等技術難題。

日本早在60年代末便開始展開漢字信息處理方面的研究。當時，歐美研製的計算機設備，不要說用來處理２千多個日文漢字了，即使用來處理96個日本假名都很困難。這意味著，日本欲解決漢字信息處理難題，實現辦公自動化，必須拋棄歐美國家的眾多標準計算機設備，針對漢字信息處理的特殊要求自行研製一批硬體設備和專用軟體。由於需要解決的技術難題太多，故日本政府於1971年啟動了為期十年的「圖像信息處理系統」大型研究計劃。即便如此，日本的漢字信息處理研究進展仍不是很順。

1972年尼克松訪華，打開了中美交流的大門，也促進了中日之間的交流。1973年，新華社派出了一支技術考察團對日本共同社、日立、NEC、松下、寫研、高千穗、東芝等公司進行了一個多月的考察。之後，四機部（後來改成電子工業部、現工信部的前身之一）以及北京市科技局先後邀請日本高千穗、電子產業、大倉和富士通等廠商來華就漢字信息處理系統和電子照排設備的研製技術問題進行了座談。這些交流對推動我國漢字信息處理研究工作的開展無疑起到了一定的促進作用。當時，一些有識之士就已敏銳地預見到了計算機科學技術所蘊含的巨大潛力。

1973年，四機部開始就我國的計算機產業發展政策問題展開調研，並在一些問題上達成共識。要在我國大力推廣使用計算機，不能不解決漢字信息處理問題。而這一問題的解決無法依靠西方發達國家，只能依靠自身的力量開展創新。

1974年8月，四機部策動一機部（後來改稱機械工業部）、中科院、新華社、國家出版局聯名向國家計劃委員會（現發改委前身之一，以下簡稱國家計委）、國務院呈送了一份關於將漢字信息處理系統工程作為國家重點科研項目計劃予以立項的請示報告。促使四機部當時牽頭起草這份報告的契機是，國家計委因籌建國家經濟信息及統計中心之需，要求主管計算機產業的四機部承擔該中心的設計任務。四機部認為，如果不解決漢字信息處理問題，該中心很難實現計算機化管理。周恩來總理和國家計委主任余秋里接到五部委的報告後，親自聽取了立項彙報。1974年9月，國家計委發文批複，同意將漢字信息處理系統工程列入國家科學技術發展計劃，並決定由四機部負責召集成立漢字信息處理系統工程（簡稱「748」工程）領導小組及辦公室。

當時，政府有關部門確立的「748」工程的三個子項目為：

(1) 漢字精密照排系統；(2)漢字信息檢索系統；(3)漢字新聞通信系統。

很明顯，漢字精密照排系統的研製乃是由政府有關部門根據國家發展戰略以及新聞出版業的需要下達的一項科研任務，並非由某個科研單位或者某個科技工作者自下而上提出的研究課題。

02 「748」工程提出的背景

「748」工程啟動之時，北京大學無線電系教師王選仍病休在家。當他從夫人、北大數學系教師陳堃銶那裡聽到「748」工程時，已是1975年。儘管他對「748」工程中的精密漢字照排系統子項目甚感興趣，但國內已有5 路人馬在從事相關研究。作為一名年齡已滿38歲的助教，他能夠競爭過這些強勁對手嗎？由於病休中的王選可自由支配的時間比較多，故他還是抱著一試的心情開始了前期資料的收集工作。

通過大量研讀外文資料，王選對各類照排機的結構特點有了比較準確的把握。他意識到，精密漢字照排系統的開發很難繞開漢字字模的存儲難題，為此，有必要直接從西方正在研製的，採用計算機存儲和激光照排技術的四代機入手。也即，應跳過光機式二代機和陰極射線管三代機。問題是，直接搞四代機，如何才能解決漢字字模的存儲等眾多技術難題呢？

漢字數量龐大，加上字體和字型大小的變化，印刷用漢字字模數多達數十萬個。而且，漢字的點陣密度要求明顯高於英文字母和數字。這樣一來，製作點陣式漢字字模庫，至少要解決高達上百億位元組的信息存儲問題。這在當時的半導體集成電路加工條件下很難實現。因此，要研製第四代照排系統，首先必須突破漢字字模信息的壓縮存儲難題。也就是說，先從軟體入手。

由於像西文一樣採用黑白段長度編碼技術根本無法解決漢字字模信息的存儲問題，故NEC、京都大學等70年代初開始嘗試使用字元組字的方式來解決這一難題。即把二維漢字看成是由一個或多個字元組成的圖形，每個字元都用折線輪廓來加以描述，並將其輪廓信息存儲到系統中，字形還原時先從系統中調出字元輪廓信息，然後把它們拼成漢字。例如「新」字，可由「立」、「木」、「斤」三個字元經放大、縮小、拉長、壓扁處理後拼成。採用這種二階段處理方式，字形信息的壓縮率確實比較大，但是拼出來的漢字質量比較差，因此這項研究成果最終未能付諸應用。

為解決漢字字模的存儲難題，王選找來報刊雜誌以及有關研究報告，開始琢磨漢字字形的特點和規律。他注意到，漢字雖然繁多，但其基本筆劃並不多，而且這些基本筆劃可以歸併為橫、豎、折等規則筆劃和點、撇、捺等不規則筆劃兩大類。其中，規則筆劃約佔漢字筆劃總數的一半以上。即使是不規則筆劃，其輪廓曲線也並非毫無章法。針對漢字的這些特點，王選設想用輪廓來描述點、撇、捺等不規則筆劃，用參數來描述橫、豎、折等規則筆劃的長寬傾斜度以及各種筆鋒，以大幅減少漢字字模的信息量，提高漢字字形的還原質量。

1975年5月底，王選寫出了「全電子照排系統」的建議手稿。該建議上報後，引起了北大校領導的高度重視。隨後，北大開會決定將漢字照排系統的研究列為校內自選項目，同時決定從各單位抽調人員組成會戰組，協作攻關，力爭拿下「748」工程中的漢字照排系統項目。

目標明確之後，王選全身心地投入到了數字式漢字字模方案的可行性研究之中，並於1975年10月底前使用軟體在計算機中成功地模擬出了含有撇、捺、點的「義」字。這無疑堅定了王選採用筆劃輪廓來代替點陣描述字形信息的信心。

1975年10月末11月初，經過精心準備的王選夫婦代表北大參加了北京市出版辦公室召開的漢字照排系統方案介紹和論證會。儘管王選在會上極力主張採用數字式字模信息壓縮方案，但他的建議被認為不切實際，因此沒有被採納。不過，新華社的王豹臣，「748」工程辦公室的張淞芝等人對北大的方案產生了興趣，並及時向四機部計算機工業管理局副局長、「748」工程辦公室主任郭平欣作了彙報。

當時，「748」工程辦公室已委託電子工業部15所（華北計算技術研究所）的沈祖恩、張躍光和新華社的王豹臣、田恩祥等聯合進行系統總體設計方面的調研。該調研小組經過近一年的考察，建議採用數字式字模方案，並提議採用64*64點陣字型檔以解決存儲器容量過小的矛盾。由於64*64點陣字型檔的文字質量難以滿足新聞出版印刷的要求，故很多人認為，採用數字式字模方案時，不對漢字字模信息進行壓縮根本就行不通。於是，調研小組中的一些人開始就漢字字模信息壓縮存儲技術路徑問題展開了深入調研。王選等人此時提出的採用筆劃輪廓代替點陣描述漢字字形信息的方案使他們為之一振。經與王選多次交談之後，王豹臣等人確認，王選等人提出的方案並非數學遊戲，用北大的漢字信息壓縮技術解決漢字字型檔問題是完全有可能的。於是，他們向郭平欣正式遞交了宜採用北大方案的建議報告。

在與各方進行接觸過程中，郭平欣等人意識到數字式字模壓縮存儲技術前景更為廣闊。而且，郭平欣認為重大工程項目應該採用公平競爭、擇優支持的方式遴選主持單位。因此，他冒著有可能得罪一些單位的風險，決定給王選一次機會。1976年5月上旬，郭平欣列出了含有多種筆劃的11個漢字，要北大項目組做字形信息壓縮與還原模擬試驗。經過一個多月的艱苦奮戰，模擬試驗如期在北大舉行，並取得了成功。這促使「748」工程辦公室最終決定採用數字式漢字字模方案，並於1976年9月正式選定北京大學作為系統的總體設計和研製單位。

03 激光照排系統原理性樣機的研製

漢字照排系統項目啟動之時，國內尚未實行改革開放，要得到一些進口元器件和設備相當困難。因此，只能採用國產元器件和設備。當時國內自行研製生產的DJS130計算機，內存只有64KB。至於外存儲設備，配置也很低，如國產磁鼓的最大容量只有500KB。在如此簡陋的條件下，使用輪廓加參數來描述漢字字形信息，其信息量仍然顯大。因此，王選等人不得不知難而上，設法在沒有磁碟的情況下，使用磁帶和磁鼓解決漢字字模信息的高倍率壓縮存儲與字形的快速還原難題。

數字式漢字字模信息高倍率壓縮存儲與字形的快速還原難題基本解決之後，王選等人遇到的第二大技術難題便是精密漢字輸出裝置的研製。

當時，王選了解到郵電部杭州通信設備廠研製的整版報紙傳真機已經問世，並已開始在《人民日報》社投入使用。不過，其解析度只有24線/mm。王選請教物理系的張合義後得知，可以將這種報紙傳真機的錄影燈光源改成激光光源，進而把解析度提高到29線/mm。問題是，這樣一來，一版報紙的信息量接近20MB，任何存儲器都無法容納這麼龐大的信息量。後來，王選等人想出了逐段生成字形等辦法，才解決了激光掃描設備連續輸出的難題。隨後，北大項目組又將一路激光掃描改成了四路激光同時掃描，將文字輸出速度一舉提高到每秒60個，從而使照排機的輸出速度基本上達到了實用標準。

在北大項目組全面展開漢字激光照排系統的研製之時，英國蒙納公司（Ｍonotype，又譯莫諾公司）研製的西文激光照排系統已於1976年投產。之後，蒙納公司又在香港學者樂秀章等人的支持下，開始研製中文激光照排系統。1979年初，蒙納公司通過商務印書館香港分館向國家出版局等單位提出，希望當年能到北京和上海舉辦中文激光照排系統展覽，並洽商設備轉讓、人員培訓以及合資建廠等問題。在國家出版局的推動下，中國政府決定同意蒙納公司於1979年10月來北京和上海舉辦為期兩周的展覽。很明顯，蒙納公司的目的並非只是舉辦展覽，而是想通過舉辦展覽將其中文激光照排系統打入中國市場。這對於剛剛進入原理性樣機試製階段的北大項目組來說，威脅甚大。

北大項目組別無選擇，必須趕在蒙納公司在中國舉辦展覽前研製出原理性樣機，並至少輸出一份報刊樣張，以證明中國不通過進口也能解決漢字激光照排問題。在當時的情況下，北大項目組一旦失去先發優勢，就有可能將整個中國的漢字信息處理市場拱手讓給英國團隊。

在「748」工程辦公室的支持下，項目組很快就選定山東濰坊電訊儀錶廠（後改名為濰坊計算機廠）作為系統生產單位，選定無錫電錶廠（後改名為無錫計算機廠）作為漢字終端的研製協作單位。至於第一用戶，則選定了新華社印刷廠。當時，正處在計劃經濟時代，這些協作單位考慮得最多的並非自身的經濟利益，而是怎樣才能更好、更快地完成系統配套這項國家任務。因此，各協作單位參與原理性樣機研製的積極性都很高，參加項目研究的科研人員也都非常投入。在各方的共同努力下，原理性樣機的研製，進展得相當快。

1979年春，原理性樣機組裝完畢，開始進入調試階段。經過近三個月的奮戰，硬體部分的調試總算告一段落。1979年7月27日，在北大「漢字信息處理技術研究室」的計算機機房裡，我國第一張使用激光照排系統輸出的八開報紙的樣張終於誕生了。

由於出版印刷企業並不看好我國自主研製的漢字激光照排系統，更何況引進國外技術還可以出國考察、接受培訓，因此大多傾向於引進英國的蒙納系統。面對出版印刷企業的壓力，北大項目組以及眾多協作單位迫切希望獲得社會輿論的支持，以使研製工作得以持續進行下去。由於樣機的性能不甚穩定，軟體尚未完成，故多數新聞媒體不願意報道。最後，只有《光明日報》於1979年8月11日報道了北京大學計算機—激光漢字編輯排版系統主體工程研製成功的消息，從而引起了社會以及有關部門和領導的關注。多年以後，王選對《光明日報》當年給予的輿論支持仍然念念不忘。如果沒有《光明日報》的力挺，王選的漢字激光照排項目既有可能會胎死腹中。

04 原理性樣機改進工作的啟動

儘管原理性樣機趕在英國蒙納公司在國內舉辦展覽前問世了，但它畢竟只是實驗室用樣機，根本無法投入正常使用。而蒙納公司1979年10月在國內舉辦的展覽卻取得了相當大的成功。之後，在究竟是引進「蒙納系統」，還是繼續研製漢字激光照排系統一事上，印刷出版界和科技界之間產生了意見分歧。前者要求進口「蒙納系統」以緩解國內的出版急需，而後者則希望加大扶持漢字激光照排系統自主研製的力度，給中國科研人員一次施展抱負的機會。由於雙方相持不下，故不得不交由國家進出口管理委員會協調裁決。

1980年1月9日，國家進出口委黨組經過研究，向國務院分管領導遞交了一份有關「中文激光照排」項目的請示報告。報告提出了多項建議，其中最重要的兩條為：（1）採用中文激光照排印刷技術勢在必行。同意國家出版局留購蒙納公司展品，解決國內出版任務急需。（2）積極扶持國內的技術革新、發明、創造。支持北京大學根據自己的設計思想、研究成果，建立中國的激光照排系統。顯然，這是一個雙方都能接受的折中決定。

1980年2月22日，時任國家進出口管理委員會副主任的江澤民還為此專門寫了一份報告。報告提出：北大等單位對「中文激光照排設備」的研製，已有明顯成效，技術接近成熟，……對於該項目應予積極扶持，可給以少量外匯（20萬美元）進口小型電子計算機和一些主要外部設備，以及集成電路組件等，以便繼續試驗使其完善化，……各有關單位應和北大共同配合，集中力量，將這一項目搞得更加完善，開花結果。該報告由汪道涵、周建南核報谷牧。谷牧等國務院領導迅速圈閱表示贊同。

由於政府有關部門明確表示繼續支持漢字激光照排系統的自主創新，並提出了迅速改進現有系統，提高系統的穩定性，縮小照排機的體積等具體要求，故項目組隨後針對原理性樣機的諸多缺陷進行了一系列改進。當時，一項重大而又急迫的任務就是完善排版印刷軟體。軟體設計工作一直由陳堃銶負責。那時，陳堃銶已重病在身，在沒有顯示器和磁碟，只能用磁帶輸入的情況下，她硬是帶著人用彙編語言寫出了總量達14萬行的程序，並通過測試。

1980年9月15日上午，北大項目組自行排印的第一本激光照排圖書《伍豪之劍》問世。這是中國人用自主研製的激光照排系統排印出的第一本實驗樣書。當時的北大校長周培源立即將一批樣書送交國務院副總理兼國家科委主任方毅，並請方毅轉送給全體政治局委員。1980年10月，方毅又將《伍豪之劍》樣書以及隨書附上的北京大學的一封信直接報送給鄧小平。北京大學在信中提出，希望國家繼續支持漢字激光照排系統的研製。鄧小平接到樣書和報告之後，揮筆批示：「應加支持。」此後，在鄧小平的關心下，漢字激光照排系統的實用化研究開始駛入快車道。

1982年9月，新組建的國家經委專門成立了以原國家計委副主任、國家機械委副主任范慕韓為組長的印刷技術裝備協調小組。電子部、機械部、輕工部、文化部、國家出版局、教育部、新華社以及中宣部等部委均派人參加了該小組的工作。1982年12月，中宣部和文化部聯合召開全國出版工作會議，對印刷技術裝備協調小組草擬的國家印刷技術裝備發展規划進行了審議，並接受了協調小組提出的以發展自動照排、電子分色、高速多色膠印和裝訂聯動為重點，用「一條龍」的方法統籌安排科研、開發、技術引進和企業技術改造等建議。1983年春，中央財經領導小組批准了協調小組基於全國出版工作會議精神修改制定的規劃方案。該方案，從1983年起作為專項補充列入國家「六五」計劃，從1986年起正式列入國家「七五」計劃。這就是人們通常所稱的印刷專項。印刷專項的國家年撥款額高達數千萬元，它主要用於支持印刷企業的技術改造以及印刷設備的研製與中間試驗。這筆「風險投資基金」，對調動生產單位和使用單位參與「748」工程的積極性發揮了相當大的作用。

05 漢字激光照排系統走出實驗室

20世紀70年代末研製出來的原理性樣機主要存在以下幾個方面的不足：（1）系統體積太大，且性能不高；（2）漢字終端滿屏顯示的字數太少；（3）滾筒式照排機需要手工上下底片，使用不便，而且採用四個調製器調製四路激光，過於複雜；（4）字形還原照排時，採用逐段生成和逐段緩衝方式，因而無法處理帶有複雜表格的版面；（5）排版軟體不適用帶有複雜符號和公式的科技書籍。很明顯，這些問題不解決，激光照排系統很難走出實驗室，進入市場。

當時我國仍未掌握大規模集成電路加工技術，因此很多設備和元器件的性能根本上不去。如果繼續閉門造車，那麼漢字激光照排系統的市場極有可能被外國企業佔領。所幸政府有關部門意識到了這一點。儘管改革開放初期，國家的外匯儲備有限，但是政府還是給漢字激光照排項目劃撥了20萬美元的用匯額度。這為進口部分關鍵設備和元器件，借鑒國外先進經驗提供了條件。

在有關部門的大力支持下，北京大學於1980年初與日本的日立製作所以及松下公司簽訂了技術合作協議。由日方負責提供終端、小型計算機以及大規模集成電路設備等，北京大學負責在日方提供的硬體基礎上開發實用漢字激光照排系統。

之後，項目組決定將原來的國產主機更換成基於大規模集成電路技術的日本產NOVA系列計算機。這樣，不僅可以改善軟體開發的環境，還可以提高系統的穩定性。同時，項目組決定以松下公司的終端技術為基礎，與協作單位無錫計算機廠合作研製基於微處理器的漢字終端。新型漢字終端於1982年問世，從而解決了漢字終端滿屏顯示字數太少等難題。

新型激光照排機的研製主要是由北大項目組和杭州通信設備廠聯合完成的。新型激光照排機做了兩項重大改進，一是使用一個調製器調製四路激光，二是增加了自動上下片機構。這不僅縮小了照排機的體積，而且還提高了照排機的自動化程度。

照排控制器的改進設計主要由王選負責。在研製原理性樣機時，由於只能使用國產的小規模集成電路元器件，故最終研製出來的照排控制器體積超大。顯然，在改進設計過程中，有必要利用進口元器件解決這一問題。

1979年10月，王選與麻省理工學院的華裔學者交流時獲悉，美國已研製出了一種比Intel3000還要好的晶元Am2900。王選意識到原來的照排控制器應該以此為基礎進行重新設計。當時，DRAM也已在海外普及，只是集成度還不是很高，用它來實現整版點陣緩衝還不現實，但用它來代替體積龐大的500KB的磁鼓還是可行的。有鑒於此，王選開始了新照排控制器的設計，他將新照排控制器取名為TC83,意為1983年投入使用。由於採用了最新的晶元和存儲器，故TC83的元件減少了一個數量級，體積大為縮小。不過，TC83所用的晶元和寫入設備都是美國的最新產品，由於對中國禁運，不容易弄到手，因此王選只得向同為上海出生的無錫籍老鄉榮智健（榮毅仁的兒子）求助，最後通過香港這條渠道才解決了供貨難題。

為防止國外公司掠人之美，北大項目組很想藉助專利來保護自己的核心知識產權，但是，當時的中國尚未建立專利制度，只能到國外申請專利保護。為此，時任北大校長的周培源曾想請楊振寧、李政道幫忙，以美籍華人身份在美國申請專利。後因有很多法律上的問題不好解決，故不得不擱置。最後，在錢偉長的推動下，利用香港居民可以在香港申請歐洲各國專利的有利條件，才得以於1982年以與香港居民聯名的方式在歐洲申請了「字形在計算機上的壓縮表示」的專利。

1983年夏，原理性樣機的改進工作終於告一段落。經國家經委的協調安排，1984年初，新型「計算機－激光漢字編輯排版系統」交由新華社試運行。在試運行期間，系統的軟體和硬體，特別是激光照排機出現了不少問題。經反覆調試、不斷改進，1985年春節前後，新華社開始用該激光照排系統正式試排八開的旬報《前進報》和十六開的日刊《新華社新聞稿》。三個月後，在新華社試運行的系統性能趨於穩定，新華社打報告給國家經委提請批准驗收。1985年5月，新型「計算機－激光漢字編輯排版系統」（王選後來將其命名為華光Ⅱ型）順利通過國家經委主持的國家級鑒定，隨後新華社的激光照排中間試驗工程也順利通過了國家驗收。這標誌著我國的漢字激光照排系統已實現了從原理性樣機到實用性樣機的跨越。

06 迎戰海外激光照排系統「聯軍」

1984 年，中國決定加快改革開放的步伐，開放沿海14個城市。松下電器、賓士汽車、IBM電腦等舶來品開始如潮水般地席捲中國。美、英、日等國研製的照排系統，也趁華光Ⅱ型系統立足未穩之際，以比從前更進步的技術，形成「聯軍」之勢，向中國的報社、出版社、印刷廠發起進攻。轉眼間，與海外公司簽署訂購照排系統協議的報社、出版印刷企業便攀升至數十家。而此時的華光Ⅱ型系統仍不成熟，難以阻擋住海外激光照排系統「聯軍」的攻勢。如果北大項目組不能根據市場需求，儘快對華光Ⅱ型系統進行有效改造，切實提高其實用性，大幅降低其造價（華光Ⅱ型系統的售價為120萬）和運行成本，那麼，我國的漢字激光照排系統這個新興市場極有可能被西方跨國公司瓜分。

1984年10月，電子工業部牽頭召開了一個科研論證會，決定由北京大學、濰坊計算機廠、杭州通信設備廠、長春光機所、四平電子技術研究所以及中國計算機技術服務公司合作組團研製新型華光系統。

當時，IBM公司的PC機已漸露鋒芒，儘管它體積小，功能強大，但是要將整個照排系統從NOVA系列主機上移植到PC機上，工作量實在太大。而要解決大報和科技書刊的排版問題，不對現有系統主機進行升級根本做不到。恰巧美國DG公司此時推出了Desktop機，它的體積與PC機相差不大，而指令卻與NOVA機完全兼容。最後，王選等人決定，華光Ⅲ型系統採用Desktop機作主機，以減少移植工作量，但新的前端排版軟體則在有著廣泛應用前景的PC機上開發。

新研製的華光Ⅲ型系統的另一個亮點是，對TC83照排控制器的功能進行了擴充，從而比較好地解決了激光照排機與大樣激光印表機的字形共享問題，也即兼容問題。由於西方國家印刷技術發達，民眾對印刷品的質量要求高，所以他們更為關心精密照排技術的開發。再者，西方公司多採用逐字掃描的平面轉鏡式照排機，要解決它和逐線掃描的激光印表機的兼容問題難度比較大。與西方不同，中國印刷工業一直比較落後，用激光印表機輸出配上膠印所獲得的印刷品的質量有時並不亞於鉛印，而效率則要高得多。這樣，一些中小企業即使不購置價格昂貴的激光照排機，也可以拋棄傳統的鉛印方式。北大項目組看到了國內市場上的這一特殊需求，所以在對華光Ⅱ型系統進行升級改造時就開始致力於解決這一問題。所幸的是，1981年底杭州通信設備廠研製的激光印表機就已能輸出樣張，清晰度也達到了可接受的水平，而且該廠研製的激光印表機和激光照排機均採用逐線掃描方式，這為照排機和印表機共享字形發生器和控制器的設計創造了非常好的條件。華光Ⅲ型系統增配普通紙輸出的中文大樣機之後，其市場競爭力明顯增強。

此外，華光Ⅲ型系統還可以選配長春光機所等單位研製的平板轉鏡式照排機。由於平板轉鏡式照排機性能穩定，不需要頻繁上下片，故非常適合書刊的排版。

1985年11月，華光Ⅲ型系統正式面世。國家經委印刷技術裝備協調小組決定提高難度，選一家日報進行激光照排試點。這時，1984年改名、復刊的《經濟日報》表示，願意做華光Ⅲ型系統的第一用戶。隨後，國家經委便將《經濟日報》技術改造項目補充列入國家「七五」計劃，在資金上給予重點扶持，從而為華光Ⅲ型系統的實用化試點鋪平了道路。

1986年9月底，第一套華光Ⅲ型系統由濰坊運進經濟日報社印刷廠。10月28日，由經濟日報社印刷廠承印，每周出版三期的《中國機械報》第四版開始採用激光照排，12月各版均改為激光照排。待華光Ⅲ經過多次改進，性能基本穩定之後，《經濟日報》社決定，從1987年5月22日起，日報各版全部採用激光照排。但是，好事多磨，7天後副總編們一致要求改回鉛排。因為採用激光照排後，經常會出現重字、重行、丟字、丟行現象，有時明明改過的錯字又重新出現；而且照排機在運行過程中也出現了諸如抗干擾性能差、掃描抖動、走紙不勻等問題；還有就是字模不敷使用。

如果《經濟日報》退回到鉛排，那就意味著華光Ⅲ型系統試驗失敗，中國將不得不依靠購買外國設備來解決印刷出版行業的技術升級問題。國家經委印刷技術裝備協調小組組長范慕韓深知問題的嚴重性，親自與編委們對話，懇請大家正確看待華光Ⅲ型系統試用過程中出現的問題。《經濟日報》印刷廠廠長夏天俊則立下軍令狀，承諾15天內解決主要問題。之後，印刷技術裝備協調小組副組長兼辦公室主任沈忠康、電子部計算機工業管理局副總工程師王昌茂、北京大學的王選教授、濰坊計算機公司的向陽總工程師、杭州通訊設備廠的孔照元廠長等親自帶隊到《經濟日報》社跟班作業，集體「會診」。在大家的共同努力下，華光Ⅲ型系統在運行過程中暴露出的主要問題終於被一個一個地攻克了。

1987年12月，歷盡千辛萬苦改造而成的華光Ⅲ型系統順利通過了電子部組織的鑒定，《經濟日報》社的激光照排技術改造工程也順利通過了國家經委主持的國家級驗收。華光Ⅲ型系統中試成功，標誌著我國漢字激光照排系統已基本越過「死亡谷」，開始步入商品化的坦途。

華光Ⅲ型系統定型面世後好評如潮。因其售價只有68萬元，遠低於國外同類產品，故1988年初，便有20多家報社前來訂貨。而在《經濟日報》社積極爭取參與華光Ⅲ型系統試點期間，花近430萬美元向美國HTS公司訂購激光照排系統的《人民日報》社此時卻陷入了困境。因為美國的HTS公司一再修改合同，推遲交貨期限，以致《經濟日報》用華光Ⅲ型系統正常出報了，《人民日報》引進的照排系統還在調試之中。事實告訴人們，中國人研製的漢字激光照排系統不僅價格低廉，而且其先進性和實用性未必不如外國公司的產品。

07 奪得漢字激光照排系統的霸主地位

1987年，世界銀行決定向我國20多所高校發放數百萬美元貸款，以支持這些高校的印刷廠購置激光照排系統。不過，世界銀行要求以國際招標的方式選購激光照排系統。世界各大激光照排公司為了爭得這筆大額貿易合同，同時也為了抓住這個進軍中國市場的千載難逢的機遇，紛紛購買標書，準備競標。國內也有五家公司積極準備參與投標。其中當然也包括1986年成立的主要從事漢字激光照排系統研發與銷售以及核心部件——照排控制器生產的北大新科技公司。

北大新科技公司對這次競標誌在必得，因為這次競標是確保國內激光照排市場不被外國公司攻陷的關鍵戰役。由於華光Ⅲ型系統的性能和可靠性仍不盡如人意，故有必要對其進行一次全面改造。華光IV型系統正是在這一歷史機遇下應運而生的。

華光IV型系統充分利用了最新的設備和元器件，在性能和穩定性上產生了脫胎換骨的飛躍。

（1）用已經開始走向普及的PC機代替了Desktop型主機。由於前端和主機均採用PC機，故不會再發生在屏幕上看到的和實際輸出的有可能不同這一棘手問題。

（2）導入了剛剛問世的美國Viking黑白豎式大屏幕高解析度顯示器，並開發了大屏幕互動式報紙排版系統（NPM）軟體。NPM使屏幕能夠逼真地顯示多種字體和字型大小的大樣，用戶可以直接操作和修改屏幕上的報紙清樣。

（3）使用新型大規模集成電路存儲器實現了整版點陣緩衝。全新設計的TC86照排控制器支持多種藝術字體和旋轉字體，並支持底紋、花邊、圖形和黑白照片的處理。更重要的是，TC86一舉將漢字字形復原速度提高到每秒710個字。這在當時堪稱世界第一。

（4）配備了功能強大的科技版軟體系統，解決了有複雜數學公式、化學方程式以及各種表格的科技書刊的排印問題。

儘管新的有著自主知識產權的照排控制器設計達到了世界先進水平，前端和主機採用PC機後可靠性大為提高，但是，當時的國產外部配套設備，如激光印表機和激光照排機的質量和性能與國外優秀產品相比仍有較大的差距。這當然會影響華光IV型系統的整體競爭力。

對價格比較敏感的低端用戶來講，國產外部設備已基本上可以滿足需求。但是，在參與國際投標競爭，甚至是在拓展發達國家和地區市場的情況下，價格低廉但性能低下的國產外部設備很難吸引用戶。因此，瞄準國際市場的華光IV型系統不得不在是犧牲國內的協作廠家，確保系統的整體競爭優勢，還是冒著有可能被跨國公司擊敗的風險，繼續扶持國內企業之間做一抉擇。北大項目組和新技術公司最終做出了一項無奈的決定，斷尾求生，選用日本的佳能激光印表機和美國的ECRM激光照排機作為配套外設。這或許是導致北大新技術公司，即方正集團後來與「748」工程中的眾多協助單位漸行漸遠的一個重要原因。

1988年，華光系統完成上述一系列升級改造之後，整體競爭力明顯優於國外同類產品，所以在世界銀行的國際招標中得以脫穎而出。因華光Ⅳ型系統無論是在低端市場還是在高端市場都具有競爭優勢，故市場份額急劇擴大，以致來華研製和銷售照排系統的英國蒙納公司，美國王安、HTS公司和日本寫研、森澤公司等不得不於1989年底前全部退出中國激光照排系統市場。

之後，在技術總負責人王選的率領下，相關技術人員又於1990年完成了基於頁面描述語言的報紙遠程傳版系統，使壓縮後的傳輸信息量只有傳真方式的幾十分之一，且毫無失真。1992年《人民日報》用這種方式通過衛星向全國20多個代印點遠傳版面，傳一個版面通常只需要兩分鐘。1992年又首次在《澳門日報》實現了文字和彩色照片的合一編排和輸出，出一頁彩色版的時間由2個多小時縮短到20分鐘以內，從而淘汰了傳統的電子分色機。1994年《深圳晚報》採用方正采編流程管理系統實現了采編的計算機化管理，編輯組版開始告別「紙和筆」。上個世紀90年代初，國產漢字激光照排系統開始大舉進軍海外華文報業市場；1997年，方正的日文出版系統開始進入日本報社、雜誌社和廣告業；接著，韓文出版系統開始打入韓國市場。漢字激光照排系統自主創新的實踐表明，經過不懈的努力，中國人不僅可以把自己研究開發出來的核心技術實現產業化，而且也完全有能力將擁有自主知識產權的高科技產品打入發達國家市場。

08 分析討論

綜觀漢字激光照排系統的整個創新過程，我們不難看出，漢字激光照排系統得以跨越「死亡谷」，實現商品化、產業化乃由多方面因素共同作用的結果。

（1）政府的持續推動奠定了漢字激光照排系統創新的成功基礎。

「748」工程是政府根據國家發展戰略以及市場的需要下達的一項科研任務，也即它並非技術推動的結果，而是需求拉動的結果。在方案論證過程中，政府有關部門積极參与，做了大量的前期調研工作，並最終依據公平競爭、擇優支持的原則確立了漢字照排系統的總體設計和研製單位。在協作單位的遴選過程中，政府也發揮了極其重要的作用。如果政府有關部門不出面組織協調，項目主持單位很難適時地根據研製需求組織起一支跨地區、跨行業的合作研發團隊。更重要的是，在不同利益群體發生意見分歧時，政府有關部門仍能從國家整體利益出發，繼續扶持漢字激光照排系統的自主創新。如果政府職能部門缺位，或者行政不作為，錯失在前競爭階段實施政策調控的良機，致使出版印刷企業大量引進國外設備成為現實，那麼漢字激光照排系統的自主創新就不可能取得成功。

一項費時較長、投入較大、風險較高的創新工程, 若無政府的支持, 只是靠科研單位，或生產企業獨自努力，很難實現預期目標。因此，我們在強調企業應該成為技術創新的主體的同時，還應看到，依靠市場競爭和盈利激勵並不能完全解決我國企業創新動力不足問題。實際上，即使是在日本這樣的發達國家，也會不時地由政府所屬機構牽頭或資助組織一些技術創新聯盟來推動那些研發周期長、資金投入大、風險比較高的研發項目。何況國內的很多企業目前仍不具備從事技術創新的能力，即使一些企業具備了一定程度的技術創新能力，它們也並非只處於國內市場的競爭壓力之中。在全球化競爭日益加劇的環境下，如果我們不正視後發劣勢，盲目強調市場的調節功能，不願冒有可能像「708工程」，即「運十」大飛機項目那樣遭受嚴重挫折的風險，對那些涉及國家安全和核心競爭力的戰略性產業的技術創新進行重點扶持，那麼我們將會越來越多地受制於人。後發國家趕超先發國家，一味地迷信市場機制不可能取得成功。

（2）產學研合作是促成漢字激光照排系統搶得市場先機的要因。

在「748」工程辦公室的協調下，漢字激光照排系統的總體設計和研製單位北京大學先後選定有過DJS130主機研製經驗的濰坊計算機廠作為系統總承單位，以聯合研製照排控制器等；選定有過U型磁心存儲器研製經驗的無錫計算機廠作為漢字終端的研製協作單位。至於激光照排機的研製協助單位，最初則選定了有過整版報紙傳真機研製經驗的杭州通訊設備廠，之後，又與中科院長春光機所、四平電子所合作，展開了平面轉鏡式照排機的研究。由於各協作單位在各自領域有著豐富的研究積累，而且參與協作的熱情也比較高，故漢字激光照排系統原理性樣機得以搶在蒙納公司來華舉辦產品展覽前輸出第一張報紙樣張，其後實用性樣機華光Ⅱ型系統又於1984年交付新華社試運行。原理性樣機和實用性樣機的及時推出，不僅使蒙納系統大舉進軍中國的如意算盤落空，而且還為後來遏制住海外激光照排系統「聯軍」的進攻立下了汗馬功勞。

如果漢字激光照排系統沒有採用產學研合作的方式進行研製，只是依靠個別單位來進行攻關，人們很難想像該單位能夠在如此短的時間內推出原理性樣機和實用性樣機。如此一來，即使漢字激光照排系統最終研製成功了，也極有可能錯失掉搶佔市場的先機。商海中，快魚吃慢魚現象比比皆是。誰在競爭過程中落後了，誰就有可能先被吃掉。相反，一步領先了，在接下來的一段時間裡就有可能步步領先。因此，推進重大工程項目時, 能否將具有比較優勢的科研機構和生產企業有效地組織起來，進行聯合攻關以搶佔先機十分重要。

在全球化競爭日益加劇的今日，如果我們不能像日本六、七十年代那樣大力推進產學研合作，組建具有競爭優勢的技術創新聯盟，不要說在一些新興技術領域了，即使在一些具有優勢的傳統技術領域，我們也很容易被海外跨國公司一個一個地攻陷。在開展產學研合作創新方面，漢字激光照排系統的創新無疑為我們樹立了一個典範。

（3）用戶的信任與支持為漢字激光照排系統的商品化創造了條件。

任何產品，無論其設計思想有多麼新穎，使用的技術有多麼先進，如果經受不住實用化試驗的考驗，就不可能獲得商業用戶的信賴，因而也就不可能進入市場。從這個意義上講，新華社積極使用華光Ⅱ型系統出版旬報和日刊，《經濟日報》印刷廠頂著巨大的壓力堅持使用華光Ⅲ型系統出版每周3期的《中國機械報》和每日4版的《經濟日報》，對漢字激光照排系統的商業化應用貢獻頗大。

激光照排雖然是新技術，但它畢竟只是鉛排替代技術。由於國內出版印刷企業已經購置了不少鉛排設備，並已習慣了鉛排作業方式，因此要它們冒著巨大風險改用激光照排技術很難。更何況當時的國產激光照排系統性能還很不穩定，經濟效益也不高。問題是，如果用戶都不願意嘗試使用漢字激光照排系統，那麼研製人員就無法獲得大量有價值的產品改進信息。這樣，漢字激光照排系統也就不會有機會進入市場。由於新華社乃「748」工程的發起單位之一，因此新華社理所當然地成了華光Ⅱ型系統的第一用戶。但是，《經濟日報》社的情況就不同了。如果國家經委沒有將《經濟日報》印刷廠的技術改造項目列入「七五計劃」，在資金上給予重點扶持，《經濟日報》印刷廠即使有意做華光Ⅲ型系統的中試用戶，恐怕也很難解決設備投資之類問題。

我國企業用戶大都偏愛選用相對比較成熟的技術設備，而且在選用新設備時比較偏愛西方發達國家的產品，這種偏好很容易挫傷科研院所和生產企業從事科技創新的積極性，而且也人為地加大了自主創新的難度，並有可能為企業長遠發展留下隱患。由於難以獲得用戶的信任和支持，故很多很有前途的研發項目進展緩慢，甚至不得不中途而廢。因此，我們在強調研究單位和生產單位合作，也即產學研合作從事科技創新的同時，還應注意調動使用單位，也即用戶參與科技創新的積極性。如果使用單位不願意配合，那麼無論研究單位和生產單位如何努力，技術的商業化應用都很難取得成功。

在計劃經濟時代，用戶，特別是大型技術裝備用戶對政府的依賴性比較強，因此，政府引導其支持乃至參與科技創新的政策手段比較多。但在市場經濟體制下，政府對一般企業用戶的約束力已遠不如從前，因此有必要導入新政策工具以激發用戶支持、參與科技創新的熱情。沒有用戶支持的產學研合作創新聯盟很難有所作為。

（4）創業型科學家的引領是漢字激光照排系統得以實現產業化的關鍵。

研製漢字激光照排系統無法繞開的一個難題是，在存儲器容量很小的情況下，如何解決數量龐大的漢字字模信息的高倍率壓縮存儲與快速還原問題。由於像西文一樣採用黑白段長度編碼技術根本無法解決漢字字模信息的存儲難題，故先行一步的日本學者試圖用字元組字的方式來解決這一難題。後因用此方法拼出來的漢字質量滿足不了需要，故該項研究最終無疾而終。王選深入研究後發現，用字元組字不如用筆劃組字。這導致他最終發明了輪廓加參數的漢字字形信息描述法，從而為漢字激光照排系統的研製奠定了技術基礎。

核心技術的研究取得突破之後，王選又和大家一起對國內現有技術進行了一系列的改造，進而在蒙納系統來華參展前推出漢字激光照排系統原理性樣機。其後，王選又在同事們的協助下利用進口元器件和設備，對漢字激光照排系統進行了一系列改進性設計。在此過程中，王選還成功地藉助錢偉長等先生之力，通過與香港居民聯名的方式在歐洲申請了漢字字形信息壓縮存儲技術專利。當時中國的專利法還沒有問世，如果不能解決專利保護問題，好不容易開發出來的核心技術極有可能迅速落入競爭對手的囊中。在使用進口元器件和設備提高產品競爭力方面，王選也費盡了心機，甚至向當時人在香港的榮智健發出了求助。為擴大漢字激光照排系統的市場份額，遏制外國公司的攻勢，王選還積极參与推動北京大學創建新技術公司。不難看出，這一系列舉措對漢字激光照排系統最終實現產業化至關重要；王選作為技術總負責人，貢獻卓著。

王選無疑稱得上是一位創業型科學家。高等院校、科研院里有的是科學家，然而能夠領軍創業的並不多；產業界積聚了一批創業型人才，然而能夠領導科研團隊、甚至直接參与科技攻關的鳳毛麟角。「死亡谷」的出現，既有研發投入方面的原因，也有研發方式方面的原因，還有就是既懂技術又了解市場的創業型科學家不足。創業型科學家的成長離不開所處的社會環境，因此靠跨洋引進傑出科研人才不能從根本上解決問題。相反，我們好不容易培養出來的創業型科學家卻很容易被發達國家用高薪挖走。假如王選當年接受麻省理工學院的邀請出國做研究，漢字激光照排系統未必能夠在中國實現商品化，說不定它還會率先在美國變成產品。制定傾斜性政策吸引國外大學和研究所中的優秀科技人才回國充實我們的基礎研究隊伍固然大有必要，但是防止我國戰略性產業中的本土科技人才、特別是核心技術骨幹的流失同樣非常重要。

（5）海外同類產品尚不成熟為漢字激光照排系統的市場開拓提供了難得的機遇。

漢字激光照排系統項目與「運十」飛機項目的最大區別在於，「運十」飛機項目啟動之時，美歐早已研製出了多種成熟的支線乃至幹線飛機，並正在覬覦全面打入中國市場；而漢字激光照排系統項目啟動之初，發達國家仍沒有搞出成熟的激光照排系統，即使到了八十年代中後期，海外跨國公司推出的漢字激光照排系統也只是一些未經市場考驗的新產品。這意味著華光漢字激光照排系統在市場上並沒有遇到十分強勁的競爭對手。如果華光漢字激光照排系統同支線飛機，大型計算機、內燃機車等項目一樣，一開始就要面臨如何繞開國外知識產權保護問題，還沒有正式投產別人就已將同類產品低價傾銷到自家門前，那麼華光漢字激光照排系統的市場開拓將會被置於非常不利的境地。

半個多世紀以來，像兩彈一星這類其它國家不賣的技術我們憑藉自己的力量搞出來了，相反，很多其它國家願意出售給我們的技術我們反而搞得並不是非常成功，汽車工業可以說是一個典型例證，類似的例子還有很多。其實，很多先進技術發達國家原本並不想賣給中國，如大型計算機技術，一開始他們尋找各種借口對我們實行技術封鎖，當我們搞出「銀河」號億次機後，為阻擊我國億次機的商品化，海外公司開始大舉傾銷同等級別的大型計算機。不過，此時他們絕對不會將百億次計算機拿到中國來銷售。當我們搞出百億次機後，他們又故伎重演。其目的很清楚，就是要佔領中國市場，追求利益的最大化。在這種險惡環境下，國內的很多研發項目最終都無法實現商品化、產業化目標。

華光漢字激光照排系統商品化、產業化的成功在於項目組一開始就提出了一個全新的產品概念，其核心內容有兩條，一是採用輪廓加參數的漢字字形信息壓縮技術，二是使用整版激光照排輸出技術。當眾多海外公司也紛紛推出類似產品後，項目組又結合中國的國情推出了價格低廉的帶有大樣激光印表機的輕印刷系統。之後，項目組又研製出了大屏幕互動式報紙排版系統軟體等，並通過引進國外的先進激光照排列印設備，使自己的產品性能和經濟性獲得了大幅提升。很明顯，項目組走的是一條人無我有，人有我優的道路。由於海外公司的產品不僅沒有明顯的技術優勢，甚至在不少方面還落後於中國產品，這就為華光漢字激光照排系統的脫穎而出提供了難得的良機。簡言之，漢字激光照排系統的研製不是從成熟技術，而是從萌芽技術開始著手的，這為其後來的市場開拓創造了不少得天獨厚的有利條件。

09 結語

在我國的大型科研攻關項目中， 像漢字激光照排系統這樣，完整地走過基礎研究、原理性樣機研製、中間試驗、定型生產、大面積推廣各階段，並在市場需求的拉動下最終實現產業化，成功地跨越創新過程中的「死亡谷」的並不多見。儘管漢字激光照排系統自主創新的成功具有一定的特殊性，但它仍然給我們留下了不少有益的啟示。

（1）政府應不失時機地選擇一批戰略性新興產業，像當年的「748」工程一樣給予扶持，以不斷提升我國科技競爭力和綜合國力。

（2）政府既要重視推動產學研合作，又要注意引導用戶支持自主創新，必要時可動用政府首購和訂購手段來刺激用戶對國內研製的新產品的需求，並積極營造優先購買國貨的社會氛圍。

（3）不僅要重視傑出科技人才，尤其是創業型科技人才的培養與引進，而且還要重視核心技術的開發和和關鍵設備的研製，以使新產品概念能夠在中國被源源不斷地提出，並及時轉化為有市場競爭力的實用產品。

（4）既要重視創新服務平台的建設，又要重視特惠政策或單項扶持政策的制定與實施，以確保那些具有本土資源和本土市場優勢的技術產品能夠脫穎而出，快速實現產業化。

本文根據周程發表於《自然辯證法通訊》總186期上的「『死亡之谷』何以能被跨越?——漢字激光照排系統的產業化進程研究」一文改寫而成。

周程

北京大學哲學系科技史與科技哲學教授、博導，

北京大學醫學人文研究院院長、醫學部公共教學部主任

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