來源:光明日?qǐng)?bào)
2019-01-09 10:15:01
“情懷與理想才是最重要的” ——記2018年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者劉永坦
劉永坦 資料圖片
劉永坦(右二)在實(shí)驗(yàn)室鉆研雷達(dá)技術(shù)。新華社記者 王松攝
劉永坦,1936年12月生,江蘇南京人,1953年至1958年先后就讀于哈爾濱工業(yè)大學(xué)電機(jī)系、清華大學(xué)無線電系,現(xiàn)為哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授,中國(guó)科學(xué)院院士,中國(guó)工程院院士。劉永坦院士致力于我國(guó)海防科技事業(yè)40年,成功研制了我國(guó)第一部對(duì)海探測(cè)的新體制雷達(dá),實(shí)現(xiàn)了我國(guó)對(duì)海探測(cè)能力的跨越式發(fā)展,是我國(guó)對(duì)海探測(cè)新體制雷達(dá)理論奠基人,對(duì)海遠(yuǎn)程探測(cè)技術(shù)跨越發(fā)展的引領(lǐng)者。
掌聲,雷鳴般的掌聲;目光,無數(shù)的目光。人民大會(huì)堂,2018年度國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)的現(xiàn)場(chǎng)。
年過八旬的劉永坦對(duì)這樣的舞臺(tái)并不陌生,他曾在1991年和2015年兩獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。不過,當(dāng)站上2018年度最高科技獎(jiǎng)的舞臺(tái),成為全場(chǎng)焦點(diǎn)時(shí),觀眾對(duì)他卻是陌生的。當(dāng)他們第一次聽到這個(gè)名字時(shí),心里喊了一聲:誰是劉永坦?
沒有多少公眾知道他,過去40年,他的周圍始終是寧?kù)o的。
“外國(guó)都沒人做過,你可以?”
誰是劉永坦?尋找答案,先從一個(gè)選擇開始。
1981年,45歲的劉永坦決定重新出發(fā)。他給自己選擇了一條艱難的路——開創(chuàng)中國(guó)的新體制雷達(dá)之路。做出這個(gè)決定,劉永坦并未感到一絲艱難。
此前,劉永坦已經(jīng)在哈爾濱工業(yè)大學(xué)研究雷達(dá)與信息處理技術(shù)多年。1979年,劉永坦到英國(guó)進(jìn)修。在那兒,他獨(dú)自完成了具有國(guó)際先進(jìn)水平的信號(hào)處理機(jī)研制工作,被合作教授謝爾曼評(píng)價(jià)為“是一個(gè)最有實(shí)用價(jià)值、工程上很完善的設(shè)備”“貢獻(xiàn)是具有獨(dú)創(chuàng)性的”。這段經(jīng)歷給了劉永坦很大的啟發(fā),讓他對(duì)雷達(dá)有了新的認(rèn)識(shí)。
俗稱“千里眼”的雷達(dá),在航天、航海、漁業(yè)、沿海石油開發(fā)、海洋氣候預(yù)報(bào)、海岸經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展等領(lǐng)域都有著重要作用。但在對(duì)海探測(cè)上,傳統(tǒng)雷達(dá)其實(shí)有愧于該稱號(hào),許多東西“看”不到。當(dāng)時(shí),國(guó)內(nèi)對(duì)雷達(dá)的認(rèn)識(shí)大都停留在微波雷達(dá)的階段。微波是直線傳播,所以微波雷達(dá)“站得高才能看得遠(yuǎn)”。為了看得遠(yuǎn),雷達(dá)一般架在海岸山上,但1000多米高山上的雷達(dá),最遠(yuǎn)能看100公里左右的海域。另一種辦法是把雷達(dá)架在船上,但桅桿再高畢竟也有限,這種方法最多只能看到20~30公里遠(yuǎn)。
雷達(dá)的功能原理是,發(fā)射出去無線電波,根據(jù)它的回波來分析判斷目標(biāo)物的特性,關(guān)鍵技術(shù)是信息處理。既然微波雷達(dá)只能站得高才能看得遠(yuǎn),那是否可以避開微波,通過另外一種波,不用站得高,也能看得遠(yuǎn)?劉永坦決定拋開微波雷達(dá),研制一種新體制的對(duì)海探測(cè)雷達(dá),使“千里眼”練就“火眼金睛”的本領(lǐng)。
1981年結(jié)束進(jìn)修回到哈爾濱工業(yè)大學(xué)的劉永坦,發(fā)動(dòng)身邊的人與他一起干。很多人心里沒底,只有劉永坦信心十足:“根據(jù)我們現(xiàn)在計(jì)算機(jī)發(fā)展的趨勢(shì)和我們掌握的技術(shù),只要努力,我認(rèn)為完全能實(shí)現(xiàn)。”緊接著的一句話就不那么鼓舞人心了:“但肯定也很艱苦,因?yàn)榍叭藳]做過。”
是的,不僅國(guó)內(nèi)空白,當(dāng)時(shí)國(guó)外一些國(guó)家也想研制新體制雷達(dá),但沒人做到過。一切都是零,沒有先例可循。這意味著研究風(fēng)險(xiǎn)很大,可能要干很長(zhǎng)一段時(shí)間,甚至是一輩子,而且還不一定能干得成。
劉永坦一個(gè)一個(gè)地找人談,最終組成了六個(gè)人的攻關(guān)團(tuán)隊(duì),但這并未打消別人的質(zhì)疑:這個(gè)雷達(dá)能行嗎?能解決別的雷達(dá)解決不了的問題嗎?申請(qǐng)課題時(shí),有人問:這個(gè)美國(guó)有沒有做過,英國(guó)有沒有做過?一些專家友好地提醒劉永坦:“外國(guó)都沒有人做過,你憑自己的理論認(rèn)為就可以?”勸他放棄。
這種艱難困阻在劉永坦的意料之中,他泰然處之,繼續(xù)“往前拱”。他相信科學(xué),相信自己的判斷,相信計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及其對(duì)信號(hào)處理技術(shù)的推動(dòng),能帶來雷達(dá)技術(shù)的進(jìn)步。他相信這件事一定能干成!
劉永坦將此稱為“信念”,一種對(duì)科學(xué)的堅(jiān)守。“如果理論上可行,我就一定要往前拱,如果理論上不行,往前拱也沒用啊。”
“有很多事可以做,為什么一定要做這個(gè)?”
科學(xué)是一回事,但讓人認(rèn)識(shí)科學(xué)背后的意義,是另一回事。哈工大的許多同事認(rèn)為,劉永坦及其團(tuán)隊(duì)完全有更好的選擇,可以從事更容易獲得成功的研究,或者就像當(dāng)時(shí)不少技術(shù)人員一樣,“下海”賺錢。對(duì)于這個(gè)看起來“希望渺茫”的新體制雷達(dá),他們惋惜地表示:有很多事可以做,為什么一定要做這個(gè)?
劉永坦也這樣問過自己。答案是另一個(gè)信念:“如果別人做出來了,我們?cè)俑觯瑖?guó)防安全會(huì)受到影響。”
“王師北定中原日,家祭無忘告乃翁”“三十功名塵與土,八千里路云和月”……在接受記者采訪時(shí),劉永坦朗誦起了古詩詞。這些詩詞以及兒時(shí)顛沛流離的遭遇,構(gòu)成了他對(duì)祖國(guó)的最初認(rèn)識(shí)。
1936年,劉永坦出生于南京一個(gè)書香門第之家。出生不到一年,就隨家人開始逃難生涯。從南京到武漢,再到宜昌,最后到重慶,又從重慶回到南京……“那種苦深深印在腦袋里”。這是少年劉永坦對(duì)國(guó)難的最初印象,這種印象在父母的言傳身教下,更加強(qiáng)烈。母親在劉永坦很小時(shí)就教他背誦古詩詞,比如陸游的《示兒》、岳飛的《滿江紅》,在他胸中激起一股熱浪,“從小對(duì)國(guó)家興亡感受深刻”。“永坦”二字,是家人對(duì)他本人以及國(guó)家命運(yùn)的美好祝愿。
所以,當(dāng)準(zhǔn)備干一番事業(yè)的劉永坦看到我們的海域處于無法有效監(jiān)控的處境時(shí),他難以自抑。這時(shí),他堅(jiān)守的信念里,不僅有科學(xué),還有“家國(guó)”二字。
我國(guó)有近300萬平方公里海洋面積,但當(dāng)時(shí)能有效監(jiān)測(cè)的不到20%。“大部分看不到、管轄不到,別人進(jìn)入我們的海域,比如到島礁捕魚、勘探石油、建立鉆井平臺(tái)等,或者敵方目標(biāo)進(jìn)來,我們都不知道。”劉永坦說,如何能看得遠(yuǎn)、如何把我們的海域全都保護(hù)起來,這是國(guó)家的需求。
所以,當(dāng)身邊人提起“下海”,劉永坦不以為然:“你的情懷、你的理想才是最重要的。”
為了爭(zhēng)取國(guó)家支持,劉永坦團(tuán)隊(duì)一年里有兩百多天都在往北京跑,向相關(guān)部門“宣講”新體制雷達(dá)的作用以及可行性。“當(dāng)時(shí)航天工業(yè)部有領(lǐng)導(dǎo)說,你們哈工大的人很特別,拉開門就往里進(jìn)。”劉永坦團(tuán)隊(duì)成員、哈爾濱工業(yè)大學(xué)原副校長(zhǎng)李紹濱回憶。他們的堅(jiān)持得到了回饋,新體制雷達(dá)的研制最終獲得了原航天工業(yè)部等部門的支持。
“創(chuàng)意思維是需要的,但更重要的是做實(shí)”
當(dāng)然,要把事情做成,僅靠信念是不行的。正如劉永坦常對(duì)學(xué)生所說的,天馬行空的創(chuàng)意思維是需要的,但更重要的是如何做實(shí)、落實(shí)。
新體制雷達(dá)很難,難點(diǎn)在于抗干擾。劉永坦要做的新體制雷達(dá),摒棄直線傳播的微波,選擇一種可以繞著走、可以拐彎的表面波,這種波沿著海平面?zhèn)鞑ィ珟硪粋€(gè)新問題——雜波干擾太厲害。這些來自海浪、無線電、電離層的干擾,其信號(hào)強(qiáng)度比要探測(cè)的目標(biāo)強(qiáng)一百萬倍以上。“這要求我們發(fā)射出去的信號(hào)必須非常單純,還要有很好的信號(hào)處理技術(shù),能把微弱的反射信號(hào)從雜波中提取出來,形成我們需要的參數(shù),比如速度、距離等。”劉永坦說。
他們?cè)诨臒o人煙的試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)埋頭苦干。這確實(shí)是一項(xiàng)充滿未知的研究,不僅前途未知,而且工作本身也不可讓人知。這是一場(chǎng)從零起步的持久戰(zhàn),不知?jiǎng)儇?fù)與“停戰(zhàn)”日期的持久戰(zhàn)。經(jīng)過800多個(gè)日夜、數(shù)千次實(shí)驗(yàn)以及數(shù)萬個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)的獲取,他們系統(tǒng)地突破了海雜波背景目標(biāo)檢測(cè)、遠(yuǎn)距離探測(cè)信號(hào)及系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)理論,創(chuàng)建了完備的新體制理論體系,并于1989年建成了中國(guó)第一個(gè)新體制雷達(dá)站,成功研制出我國(guó)第一部對(duì)海新體制實(shí)驗(yàn)雷達(dá)。
1990年4月3日,劉永坦團(tuán)隊(duì)首次完成了我國(guó)對(duì)海面艦船目標(biāo)的遠(yuǎn)距離探測(cè)實(shí)驗(yàn),標(biāo)志著新體制雷達(dá)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了我國(guó)對(duì)海探測(cè)技術(shù)的重大突破。此時(shí),劉永坦團(tuán)隊(duì)從當(dāng)初的6人攻關(guān)課題組發(fā)展成了幾十人的研究所。
“這個(gè)事情沒完,還得往前走!”
1991年,新體制雷達(dá)研究成果榮獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。劉永坦實(shí)現(xiàn)了當(dāng)初的宏愿,也獲得了至高的榮譽(yù)。很多人認(rèn)為他可以停下來歇歇了:“你們干到這個(gè)份上已經(jīng)足夠了。”
“這個(gè)事情沒完,還得往前走!”劉永坦很堅(jiān)決,他要讓雷達(dá)更加實(shí)用。劉永坦不僅往前走,還要拉上更多人一塊兒往前走。他認(rèn)為,要使雷達(dá)更加實(shí)用,不能光靠自己干,還要聯(lián)合國(guó)內(nèi)的有生力量、優(yōu)勢(shì)力量。
又是一個(gè)十年。2011年,他們成功研制出我國(guó)具有全天時(shí)、全天候、遠(yuǎn)距離探測(cè)能力的新體制雷達(dá),與國(guó)際最先進(jìn)的同類雷達(dá)相比,系統(tǒng)規(guī)模更小、作用距離更遠(yuǎn)、精度更高、造價(jià)更低,總體性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,核心技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先地位,標(biāo)志著我國(guó)對(duì)海遠(yuǎn)距離探測(cè)技術(shù)的一項(xiàng)重大突破。2015年,團(tuán)隊(duì)再次獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
劉永坦為自己的團(tuán)隊(duì)感到自豪。“我們團(tuán)隊(duì)的特點(diǎn)就是不服輸,絕不向外面的封鎖低頭,不怕別人卡我們脖子,往前走,自主創(chuàng)新。”這個(gè)團(tuán)隊(duì)被人稱為“雷達(dá)鐵軍”。
及至此次獲得最高獎(jiǎng),劉永坦自言“盛名之下,其實(shí)難副”,“這是團(tuán)隊(duì)的力量,不是我一個(gè)人的”。他要求以此自警,告誡自己,也告誡所有人:“人家不會(huì)把關(guān)鍵技術(shù)給你。也許現(xiàn)在還有距離,但只要我們往前走,就一定行。”
當(dāng)然,剛過完82歲生日不久的劉永坦還是“沒完”,持久戰(zhàn)還未“停戰(zhàn)”。他還想要新體制雷達(dá)小型化,更加廣泛實(shí)用。“不是功成名就就拉倒了,技術(shù)還要不斷創(chuàng)新、進(jìn)步。”李紹濱這樣形容劉永坦。
劉永坦曾用獵豹如何追逐野獸,教學(xué)生怎么追蹤目標(biāo)信號(hào)。某種程度上,他自己就是一頭獵豹:敏銳的目光,不歇的腳步,堅(jiān)韌的品質(zhì),以及對(duì)家園領(lǐng)土神圣不可侵犯的守護(hù)之心。
這就是劉永坦,信念里藏著科學(xué)與家國(guó),藏著理想與情懷。他守著信念,跟一切困難“沒完”。
(本報(bào)記者 陳海波)
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