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国家最高科学技术奖获得者刘永坦:慧眼千里 固我海疆

来源:互联网 编辑:dxw360 时间:2019年01月09日 06:32:00

  刘永坦在英国伯明翰大学进修时留影。(资料照片)

  刘永坦在实验室工作。 (资料照片)

  刘永坦(中)与家人的合影。(资料照片)

  新体制雷达研究成果居国际领先水平,图为对海新体制雷达天线阵。 (资料照片)

  刘永坦近照。(资料照片)

  刘永坦是一位聪明“绝顶”又淳朴厚道的白发老者。接受经济日报记者采访时,年过八旬的他思维敏捷,谈起钟爱一生的雷达技术充满热情,说到荣获国家最高科学技术奖的感想时又谦逊质朴。“我是一个普通老师,在国家大好环境下做了一点事,也是依靠团队的力量。获奖极其荣幸,这是给我们团队的荣誉。”

  刘永坦是一位舍得下笨功夫的科学家,近40年心无旁骛,只做一项事业——对海新体制雷达。他也是一位求真务实的科学家,成为我国对海新体制雷达的理论技术奠基人后不肯“见好就收”,又推动其走向工程应用,将我国“海防长城”的雷达“视距”提高了五倍以上,建立了以“慧眼千里固我海疆”的卓越功勋。

  磨难出英豪

  个人的命运系于国运。刘永坦一生的每个命运节点,都与祖国大势紧密相连。

  抗战中,他逃过了南京大屠杀。

  1936年12月1日,刘永坦出生在南京,家境优渥,父亲是浙江大学毕业的工程师,母亲是教师,舅舅是国立中央大学的教授。但国家蒙难,这个温馨的书香之家也不得不在战争阴云下飘零。1937年冬天,未满一周岁的刘永坦随家人逃难,堪堪避过了后来惨绝人寰的南京大屠杀。“永坦”之名,不仅是家人对他人生平安顺遂的美好祝愿,也饱含着期望国家强大的深深企盼。

  解放后,他投身于新中国的建设。

  奠定我国工业化初步基础的第一个五年计划是1953年开始实施的,也正是在这一年,刘永坦怀着投身祖国工业化的决心,以优异成绩考入哈工大。经过3年学习后,成绩优异的刘永坦作为预备师资,被学校派往清华大学进修了两年无线电技术。1958年,刘永坦回到哈工大参与组建无线电工程系,成为哈工大的青年教师。

  “文革”中,他耕种过五常大米。

  1965年春,刘永坦承担了国家的“单脉冲延迟接收机”研制任务,主持并提出了总体设计方案。遗憾的是,他还没有来得及完成人生第一项研制任务,“文化大革命”就开始了。刘永坦1970年插队落户到黑龙江省五常县,在繁重的水田劳作之余,抽空研读专业文献。

  改革开放后,他不惑之年出国进修。

  下放两年多后,刘永坦于1973年回到学校。1978年8月,正在松花江边抗洪修堤的刘永坦接到参加出国留学人员选拔考试的通知。1979年,刘永坦作为公派访问学者来到英国伯明翰大学电子工程系进修,师从著名国际雷达权威谢尔曼教授。

  世界第一台实用雷达1935年由英国人发明,1936年出生的刘永坦后来常常笑称自己与雷达同龄。“改革开放对我有非常深的影响,出国后就想,落后这么多怎么办?要拼命赶上去!”刘永坦开启了他不服输的逆袭之旅。

  刘永坦以实验室为家,拼搏一年多后,将现代计算机技术与信号处理技术有效结合,完成了高精度信号处理器的研制工作,成功解决了当时英国实时海态测量中的一大难题。正是这次科研,让他获得了灵感,与新体制雷达结缘。

  刘永坦的才华得到高度认可,谢尔曼教授评价道:“由刘永坦完成的信号处理机,无论在理论上,还是实际中都具有重要意义,他的贡献是独创性的。”学习期满,伯明翰大学授予他名誉研究员称号,并以优越待遇聘请他留校工作。刘永坦婉言谢绝,1981年踏上了回国的班机。

  极目海天阔

  归心似箭的刘永坦,这时已经有了远大目标——为祖国研制新体制雷达。

  雷达是现代战争的“千里眼”,对战争的进程和胜负起着关键性作用。生在抗战年代的刘永坦,一直有着“中国必须强起来”的心愿,选择雷达这个方向十分正常。但为什么选新体制雷达?它与传统雷达有何不同?

  那时,传统雷达是微波雷达,沿直线传播,站得高才能看得远。这让我国的海防雷达成了“近视眼”——我国海边少有高山,在海疆布防的雷达,一般只能看到数十公里;而我国海洋国土面积辽阔,用传统雷达,有效监测范围不足20%。

  当时世界上先进国家纷纷将目光瞄向了可以绕弯传播、能看到足够远的新体制雷达,它采用与传统微波雷达不同的波段,代表着现代雷达的一个发展趋势,对航天、航海、渔业、沿海石油开发、海洋气候预报、海岸经济区发展等领域都有重要作用,被称为“21世纪的雷达”。

  选择这个方向需要勇气——新体制雷达在国外也是新的尚未研制出的技术,没有前例可循,还对中国技术封锁;而且刘永坦选择该方向的几年前,国内有关单位曾对该项技术进行过尝试,但由于难度太大、技术储备不足等诸多因素,最终未获成果。

  选择这个方向也需要眼光——刘永坦有足够的科学素养,能看到新体制雷达的前景,如果新体制雷达实现沿海布防,“慧眼”所向,就可以实现海洋国土面积全覆盖;他也能看到新体制雷达的难点在哪,需要如何组织技术攻关。刘永坦说,“最后原航天工业部预研部门支持了这个项目,这样才干起来”。

  他也得到了哈工大的支持。“这个东西很渺茫的,不一定能有结果。”刘永坦说,但院里还是支持他组织跨专业的6人团队开始攻关。

  张宁就在这6人之中,那时他刚刚大学毕业。现在回头看,张宁感慨地说,“当时很多项目是国内跟踪国外思路,而我们所干的系统在国外没有。刘老师以科学家的眼光看到远大前景,带领团队在各种困难和质疑中坚持下来,非常不容易”。

  许荣庆是刘永坦培养的第一个博士,毕业后也成为这个项目的骨干。“我敬佩刘老师的胆识和担当。刘老师当时还在副教授阶段,如果项目中途失败,对个人发展很不利。但他没考虑这些,想的是国家需求。”

  新体制雷达面临的各种干扰比常规微波雷达大千倍万倍,技术挑战极高,需要重新建立理论和技术机理。简单地说,它需要一一排除大海上无数海浪杂波的干扰、人们使用的各种无线电信号的干扰、天空电离层上传下来的电磁波干扰。“我们要从比目标信号大百万倍的杂波信号里排除干扰,把目标提取出来。”刘永坦说。

  1982年得到国家支持、预研项目立项,1983年通过总体方案论证报告,接下来经过800多个日日夜夜的艰苦努力,做了数千次实验、获取数万个测试数据后,刘永坦主持的“新体制雷达关键技术及方案论证”项目获得成功,许多关键技术的突破为后来中国新体制雷达的研制成功打下了良好基础。1986年,新体制雷达从预研项目被列为国家科技应用与基础研究项目。

  实战淬宝刀

  一般说来,高校主要从事关键科学技术的概念研究和基础研究。到了这一步,刘永坦团队已经完成了预研使命,完全可以结题报奖了。但较真又务实的刘永坦认为,仅仅“纸上谈兵”是不够的,国家需要真正的雷达实验站。1986年,刘永坦开始主持新体制雷达实验站的研究。

  他们在一个偏僻的滨海小渔村里,以便宜的价格租用了一个废弃疗养院作为实验场地。年过半百的刘永坦和大家一起架设天线,烈日晒暴了皮,风雨打湿了衣服。超强的脑力劳动和体力付出把刘永坦击倒在病床上,腰椎间盘突出,疼痛难忍,几个月不能下地行走……

  1989年,中国第一个新体制雷达站建成。1990年4月,雷达站完成了整机调试。1990年10月,国家多个部门联合举行的鉴定会宣布:“新体制雷达研究成果居国际领先水平。”刘永坦在验收会上被人们誉为“难得的帅才”,因为他不仅取得了重大成果,还培养了一支由30余人组成,平均年龄仅有36岁的技术过硬的研制队伍。1991年,该项目获国家科技进步奖一等奖。

  实验站建成了,刘永坦满足了吗?没有。他还想把新体制雷达从单个的实验站推向工程化实用化,达到可以应用在中国海疆的程度。1997年,新体制雷达被批准正式立项,哈工大作为总体单位承担研制工作,这在国内高校中还是首次。他们与航天科工集团、电子科技集团的几个做整机有优势的研究所合作,组织了一个大团队。

  这是一场历时更长的奋战。在十几年的奋斗中,由于年事已高,刘永坦院士卸去总指挥、总设计师之职,将接力棒传递到了年轻人手中。

  回忆起从实验场地转战到实际应用场地的岁月,团队成员都唏嘘不已:很多理论、技术上的难点和空白仍然需要去解决、去填补,再加上地域环境的差异,实际工作中又产生了许多新的问题和困难。

  经过十几年的艰辛努力和刻苦攻关,刘永坦团队又一次圆满完成了任务,2011年成功研制出我国具有全天时、全天候、远距离探测能力的新体制雷达——与国际最先进同类雷达相比,中国雷达的系统规模更小、作用距离更远、精度更高、造价更低,总体性能达到国际先进水平,核心技术处于国际领先地位,标志着我国对海远距离探测技术的一项重大突破。2015年,团队再次获得国家科技进步奖一等奖。

  但他们并未就此止步,而是盯准了新的目标。团队成员位寅生教授回忆说:“2015年获奖时,我问刘老师,新体制雷达已经到一个高点,再上一个台阶要面对很多困难,还继续做吗?刘老师说,关键时候要能坐得住冷板凳。”

  “下一步,我们还想解决新体制雷达的小型化问题,让它能更广泛地应用。”刘永坦说,“要为国家做点什么,才不虚一生。知识分子要钱有什么用呢?能为国家的强大作贡献才是我们最大的动力和坚持”。(经济日报·中国经济网记者 佘惠敏)

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