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國家榮譽·委員風采丨劉永坦:萬里海濤聽驚雷 于無形處建奇功
——記國家最高科學技術獎獲得者,第八、九、十、十一屆全國政協委員劉永坦
劉永坦簡介
雷達與信號處理技術專家,中國科學院院士、中國工程院院士,哈爾濱工業大學教授。第八、九、十、十一屆全國政協委員。2019年獲國家最高科學技術獎、2021年獲“全國優秀共產黨員”稱號、2021年獲“時代楷?!狈Q號。
1982年秋季的一天,劉永坦走進航天工業部預研部門,接到一項任務:盡快拿出一份詳細的新體制雷達方案論證報告,然后由專家論證會審議是否可以立項。
此前半年,劉永坦一趟趟往返于北京和哈爾濱,一次次走進相關部門,一遍遍說明新體制雷達的意義。如今,立項終于有了進展,但面對這片國內空白的科技領域,一切挑戰才剛剛開始。
正如習近平總書記對廣大科研人員的激勵:“創新從來都是九死一生,但我們必須有‘亦余心之所善兮,雖九死其猶未悔’的豪情?!贝撕?0年間,劉永坦正是將一身豪情投入到對海探測新體制雷達研究,為萬里海疆筑造了一道料敵機先的“長城”,為雷達事業打造了一支砥礪奮進的“鐵軍”。
2019年1月8日,82歲的劉永坦站上了2018年度國家最高科學技術獎的領獎臺,并繼續帶領團隊向推動新體制雷達小型化、分布式、低造價、民用化等方向努力。
劉永坦說:“因為國家還有需要?!?/p>
劉永坦工作照(照片由受訪者提供)
矢志鑄重器,海宇遂澄清
1981年10月,45歲的劉永坦結束了在國外的進修,回到了哈爾濱工業大學。歸國不久后,他提出一個構想——開創中國的新體制雷達之路。
沒有強大的海防,就沒有穩固的國家安全。中國有著長達1.8萬多公里的大陸海岸線,12海里的領海權和200海里的專屬經濟區。從1840年到1940年的100年間,西方列強和其他國家從海上入侵我國達479次,入侵艦船達1860多艘次。
“雷達能看多遠,我們對海域的守護才能延伸多遠。”劉永坦介紹,當時我國沿海部署的傳統雷達,對300萬平方公里海洋國土的有效監測范圍不到20%。
劉永坦下定決心:“中國必須要擁有新體制雷達,我要研制出中國的新體制雷達?!?/p>
科技興則民族興,科技強則國家強。劉永坦這代知識分子,對于戰火硝煙、顛沛流離、國仇家恨,有著刻骨銘心的體會。
1936年劉永坦出生于南京,尚在襁褓之中便隨家人踏上了逃難之路,從南京到武漢,從宜昌到重慶,他的童年記憶充滿了飛機扔下的炸彈、被血染紅的江水。取名“永坦”既是家人對他平安順遂的祝愿,也是對國家走向坦途的期盼。
1953年高考結束,劉永坦讀了《哈工大——紅色工程師的搖籃》這篇文章后,報考了哈爾濱工業大學。在哈爾濱,他看到的是沙俄留下的司令街、護軍街、法院街,聽到的是東北人民被日本軍國主義奴役14年的悲慘遭遇。
1986年為新體制雷達站選址時,劉永坦乘船踏上了威海劉公島,中日甲午海戰的悲壯場景仿佛歷歷在目,每一處遺跡都在無聲地訴說著那段屈辱與抗爭的歷史……
根據劉永坦夫人馮秉瑞當年日記記載,為了說服大家重視新體制雷達,劉永坦每年有200多天時間在外奔走。
然而,時值改革開放初期,國家資金有限,科研經費大多要用在短時間能夠看到成果的項目中去。新體制雷達在國際上處于探索起步階段,國內理論和技術完全空白,有可能大筆金錢投進去,幾十年下來沒有任何成果。
但劉永坦堅信,從理論上來講,新體制雷達技術是完全可能實現的?!斑@項技術對我們國防和經濟發展有重大意義,倘若我們未能研究掌握,一旦其他國家取得進展,我們再跟隨仿制,勢必處于落后地位。”
精誠所至,金石為開。1982年秋天,劉永坦爭取到國家有關部門支持后,迅速帶領一個6人團隊投入新體制雷達的論證報告撰寫。在沒有電腦的條件下,他們完全依靠手寫來完成這項任務。
5個月后,1983年的晚春,一份20余萬字的《新體制雷達總體方案論證報告》擺在了論證會的桌上,評議四天后,專家們一致通過了這項報告。
評審結束,劉永坦開啟了緊鑼密鼓的征程。隨后800多個日夜里,劉永坦帶領團隊進行了數千次試驗,積累了數萬個測試數據,相繼攻克了一系列理論難關,并于1986年成功構建了完備的新體制雷達理論體系。
1989年夏天,雷達實驗站在北方一處荒灘竣工。這里交通不便,四下荒蕪,年過50的劉永坦和大家在荒灘上一干就是幾個月,每天工作十幾個小時,連續熬夜更是家常便飯。
克服條件艱苦、資金短缺、設備簡陋、技術封鎖等重重困難后,雷達系統進入了調試階段。各個環節都要一一對接,幾十萬行的大型控制程序,任何細微故障都可能導致整個系統無法運行,只能一次次調試、修改、再調試。
1990年4月3日上午,海面上的濃霧還未散去,新體制雷達項目迎來了第一次正式整體實驗,大家都在緊張地盯著雷達處理器屏幕搜索目標。當一個特殊光點出現在顯示屏上時,大家開始記錄數據、核對信息……目標確認!
這一刻,一向沉穩的劉永坦落下淚水。
關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的。8年后,我國新體制雷達實驗系統首次實現目標探測,中國趕上了西方國家二三十年的路。
劉永坦(右三)與團隊成員在試驗現場。(照片由受訪者提供)
守得云開處,何懼再啟程
2004年冬天,新建的大型雷達站基地在南方一處偏僻海邊竣工。年近七旬的劉永坦帶領團隊成員轉戰到此,開始了設備安裝、對接、調試、測試……
令人意想不到的情況發生了。目標回波淹沒在數萬倍甚至數百萬倍的雜波中,難以辨別哪個是監控目標,哪個是普通雜波。此前已在威海實驗站驗證成功的雷達系統初樣,到了這邊卻無法正常發揮作用。
原來,越靠近赤道,新體制雷達受環境干擾就越嚴重。而“抗雜波”這一技術難題,正是阻礙許多致力于新體制雷達研究的國家從實驗階段邁向更深層次應用的原因之一。
初樣轉正樣失敗,如同一記重錘敲在了奮戰多年的團隊成員心上。劉永坦既難過又困惑:“設計出現問題,我需要承擔很大的責任。當時我非常難受,為什么會這樣?”但他很快意識到,自己作為團隊主心骨,必須帶領大家一起解決問題。
幾天近乎無休無眠地分析研判,痛定思痛后劉永坦作出了一個艱難的決定——整個系統徹底返工。
沒有功德圓滿,沒有一步登天。事實上,因在“新體制雷達與系統試驗”中取得重大突破,劉永坦于1991年獲得國家科技進步獎一等獎,同年當選中國科學院院士,1994年又當選中國工程院首屆院士。但面對許多人“功成名就,見好就收”的勸說,劉永坦認為,新體制雷達雖然實驗成功,但還僅停留在科學實驗成果階段。如果不把它轉化成有用的工程,那無疑就像一把沒有開刃的寶劍,好看卻不中用,這對國家來說是一種巨大的浪費和損失。
1997年,劉永坦團隊開始了新體制雷達工程化的研制。2004年的南方海邊,7年的研究初樣失敗了,他們沒有太多時間沮喪,日夜分析雜波來源、特性,查閱文獻,試驗不同設計方案。
光榮在于平淡,艱巨在于漫長。接下來的日子,團隊成員每天忍受蚊蟲叮咬,面對臺風侵襲,進行枯燥的設計、試驗、失敗、總結、再試驗……
而日復一日與實驗數據為伍的歲月,非但滿載著對身心的磨礪與考驗,亦見證了科研技術的日新月異、研究環境的悄然改善所帶來的喜悅。
20世紀80年代新體制雷達項目剛啟動的時候,哈工大無線電工程系把系里唯一一臺電腦配給了劉永坦團隊?!澳莻€電腦喲,連現在手機的計算速度都不如!”劉永坦笑著說,漸漸地,團隊成員人手一臺筆記本就可以完成復雜的仿真分析。
而這次工程項目,由哈工大與全國3家研究所合作,請研究所做硬件設備,哈工大負責總體設計、上機調試和最后交付等工作。也正是這次合作,讓劉永坦更加意識到“產學研”結合的重要性。
“操作起來更快,并且質量有保證?!眲⒂捞拐f:“過去預研階段,硬件基本由我們團隊自己完成。由于無法按照嚴格的標準與流程進行檢測,我們自己生產的硬件存在諸多問題,對后續工作也產生了一定程度影響?!?/p>
因此,2010年全國兩會期間,劉永坦積極呼吁:“科研活動不可能靠單打獨斗,必須聯合國內優勢科研力量,走產學研結合之路。”他建議,企業應與高校、科研院所坦誠交流,探討靈活的合作機制,協調好利益分配問題,勁往一處使。
終于在2011年,劉永坦帶領團隊成功研制出我國首部全天時、全天候、遠距離、海空兼容的海防預警裝備,與國際最先進同類雷達相比,系統規模更小、作用距離更遠、精度更高、造價更低,而中國成為世界上極少數擁有該技術的國家。
封侯非我意,但愿海波平。閑暇時間,劉永坦偏愛聆聽交響樂,亦喜愛漫步于海邊。當《命運交響曲》與雷達波在心靈的深處交匯,便奏響了他人生樂章中最動人的旋律。
劉永坦(右二)在哈爾濱工業大學實驗室鉆研雷達技術。新華社記者 王松 攝
心牽國計事,策獻科教興
于安思危,于治憂亂。習近平總書記強調:“雖然我國科技事業發展取得了長足進步,但原始創新能力還相對薄弱,一些關鍵核心技術受制于人,頂尖科技人才不足,必須進一步增強緊迫感,進一步加大科技創新力度,搶占科技競爭和未來發展制高點?!?/p>
關鍵核心技術,頂尖科技人才,是劉永坦多年來放在心上的事。2021年9月,以劉永坦名字命名的“永坦班”在哈爾濱工業大學正式開班,旨在聚焦電子工程領域培養更多人才。劉永坦作為班主任與同學交流時,特別告誡大家:“將來要為解決‘卡脖子’問題貢獻力量?!?/p>
“我這個歲數能教的東西不多了,但希望用自己的經歷激發年輕學生們的科研志氣?!眲⒂捞钩3=陶d新生,不要急于參加高深的科學研究,首要任務是夯實基礎,著重提升數學、物理以及外語能力?!爱斈阍庥隼щy時,深厚的基礎功底會賦予你從根本上剖析問題、解決問題的能力?!?/p>
劉永坦要求自己的博士生從理論研究,到仿真分析,再到實驗驗證,都必須從實際出發,直擊關鍵技術難題。博士生提出的新理論,不僅要經過仿真與論文的洗禮,更需在廣闊的外場實驗中,通過實測數據證明其真實效用。
漸漸地,最初只有6人的新體制雷達團隊,已成長為一支雷達“鐵軍”。看到自己學生的學生,如今已經成為新體制雷達研究主力軍,劉永坦十分欣慰。
作為連續四屆履職的全國政協委員,劉永坦曾多次圍繞人才話題提出建議。他認為,評價體系應引入多元化的評價指標,包括學術成果、創新能力、社會效益等多個方面,避免“一刀切”帶來的不公平現象。
與此同時,劉永坦將目光放得更長遠。2010年全國兩會期間,劉永坦提交了關于打破學科界限,培養學生的綜合思維能力和跨學科素養等有關提案。2014年國務院發布《關于深化考試招生制度改革的實施意見》以來,高考改革逐步推進,增加學生選科靈活性,促進高校招生更注重學科與專業的匹配。
2020年8月,劉永坦和夫人馮秉瑞將國家最高科學技術獎的800萬元獎金全部捐給哈爾濱工業大學,設立“永瑞基金”,用于電子與信息學科人才培養。
“能把童年時期的夢想付諸現實,是很幸福的?!眲⒂捞贡硎?,“國家最高科學技術獎這份殊榮,不只屬于我個人,更屬于我們整個團隊,屬于這個偉大時代所有愛國奉獻的知識分子?!?/p>
(本報融媒體記者 張園 汪凱 王星星 余妍)
編輯:李敏杰