吉星
“我只是一名普通的教師和科技工作者,在黨和國家的支持下,做成了點兒事。這事兒離開團隊的力量也是絕對無法做到的。榮獲國家最高科學技術獎是一種無上的光榮,這份殊榮不僅僅屬于我個人,更屬于我們的團隊,屬于這個偉大時代所有愛國奉獻的知識分子。”
這是2018年度國家最高科學技術獎獲得者劉永坦院士談及自己的貢獻時所說的一段話。很難想象,這位老人樸實謙虛的話語背后,卻是一段波瀾壯闊的新體制雷達發展史。鮮為人知的是,40年來他心無旁騖,一直致力于新體制雷達事業的發展,為我國筑起“海防長城”做出了卓越的貢獻。
劉永坦,中國科學院院士,中國工程院院士,哈爾濱工業大學教授,著名雷達與信號處理技術專家,對海探測新體制雷達理論與技術奠基人和引領者,1991年和2015年兩次獲得國家科技進步一等獎。40年來,他領導和培育的創新團隊,率先在國內開展了新體制雷達研究,技術成果領跑世界,成功實現工程應用,在保衛祖國海疆中發揮著不可替代的強大作用。也正因為如此,他才能當之無愧地被國人尊為“挺起中國脊梁的國寶級人物”。
一、戰火紛飛山河碎 碧血丹心圖自強
1936年12月1日,劉永坦出生在南京一個溫馨的書香門第,父親是工程師,母親是教師,舅舅是大學教授。然而,生活在內憂外患的亂世,無論什么樣的家庭,都無法擺脫那揮之不去的陰霾和苦難。國家蒙難,民何以安?出生不到一年,他就隨家人開始了逃難生涯。從南京到武漢,從武漢到宜昌,從宜昌到宜昌鄉下,從宜昌鄉下再到重慶,后來又從重慶回到南京,飽受十多年流離之苦的劉永坦自懂事起就對國難深有體會。“永坦”不僅是家人對他人生平安順遂最好的祝愿,也是對國家命運最深的企盼。正因為如此,自強、強國的夢想從小就在他的心里深深扎下了根。
1953年,劉永坦懷著投身祖國工業化的決心,以優異的成績考入哈工大。早在中學念書時,他已經在學業上初露鋒芒,尤其是在數學方面展示出超人的天賦。在哈工大,他更是如魚得水,盡情地在知識的海洋里遨游。對于學校開設的工科數學和物理,他覺得“不解渴”,又自學了理科數學和物理的有關部分。在這個過程中,他也培養了自己頑強的意志力和堅韌的性格。
經過一年預科、兩年本科的學習,成績優異的他作為預備師資之一,被學校派往清華大學進修無線電技術。短暫的兩年時光,他毫不懈怠,扎扎實實地完成了學習任務。1958年,劉永坦回到哈工大參與組建無線電工程系。這年夏天,他走上了大學講臺,正式成為哈工大的青年教師和科技工作者,成為向科學進軍的中堅力量之一。
1965年春,劉永坦參加了科技攻關第一戰,承擔了國家“單脈沖延遲接收機”研制任務,主持并提出了總體設計方案。遺憾的是,他還沒有來得及完成人生第一項研制任務,那十年的動蕩就開始了。1970年劉永坦插隊落戶到黑龍江省五常縣,這里以出產優質大米而聞名全國。暫別雷達尖端技術的研發來到農村種大米,深諳歷史進程的劉永坦非但沒有心灰意冷,反而愈挫愈勇,歷苦彌堅。因為他知道,社會在發展的過程中難免出現波折,處于逆境之中的個人必須經得起考驗。
1973年重回學校后,劉永坦所在的專業正在從事聲表面波的器件研究。由于研究需要大量數字計算,他成為系里第一個學會使用計算機的人。
1978年,劉永坦被破格晉升為無線電系副教授。同年8月的一天,劉永坦正在修抗洪江堤。一紙去北京語言學院參加出國人員外語培訓班選拔考試的通知,讓沒有任何準備的他奔赴北京,走進闊別已久的考場。憑借扎實的“內功”,他以優異的成績考上了出國外語培訓班的快班,成為改革開放后第一批出國的人員之一。
1979年6月,劉永坦到英國埃塞克斯大學和伯明翰大學進修和工作。伯明翰大學電子工程系擁有豐富的文獻資料和先進的試驗設備,聚集著一大批雷達技術的知名專家和學者——劉永坦的合作教授謝爾曼就是其中之一。劉永坦來進修之前,這里曾接收過少量的中國留學生。不過,他們大多做的是科研輔助工作。
了解情況之后,劉永坦心里很不是滋味兒。因此,他更是嚴格要求自己,鉚足勁兒去學。劉永坦常常提醒自己:“我是一名中國人,我的成功與否代表著中國新一代知識分子的形象。”
二、異域未敢忘報國 壯士歸來獲突破
來英國之初,謝爾曼給了劉永坦大量的英文文獻去學習。憑借過硬的英文功底、深厚的專業知識,劉永坦很快完成了導師留下的作業。他的勤奮、刻苦和才華贏得了謝爾曼的信賴和賞識。謝爾曼開始讓他幫帶博士生,并讓他參與重大科研項目“民用海態遙感信號處理機”的全部研制工作。這一技術對劉永坦來說是一個全新的領域,他深知此項課題的艱巨性。
設計—試驗—失敗—總結—再試驗……無數個日日夜夜在劉永坦的鉆研中悄無聲息地溜走。終于,一年多以后,他順利完成了具有國際先進水平的信號處理機研制工作。謝爾曼評價說:“劉永坦獨自完成的工程系統,是一個最有實用價值、工程上很完善的設備,其科研成果無論在理論上還是實踐上都很重要。他的貢獻是具有獨創性的。”進修期間,伯明翰大學授予劉永坦“名譽研究員”的稱號。
通過這次難得的科研任務,劉永坦對雷達有了全新的認識。傳統的雷達雖然有“千里眼”之稱,但也有“看”不到的地方。世界上不少國家因此致力于研制新體制雷達,從而使“千里眼”練就“火眼金睛”的本領。
“中國必須要發展這樣的雷達!這就是我要做的!”劉永坦說,“我學有所成,當然要回國。在英國,無論我工作多么努力,取得了多大的成績,終歸是在給別人干活。回到祖國,我可以堂堂正正地署上‘中華人民共和國,這種心情是何等舒暢!”
1981年的金秋,進修結束后的劉永坦立刻起程回國。此刻,他的心中已萌生出一個宏愿——開創中國的新體制雷達之路。
新體制雷達被俄羅斯人稱為“21世紀的雷達”。當今世界的千余種雷達中,新體制雷達不僅代表著現代雷達的一個發展趨勢,而且對航天、航海、漁業、沿海石油開發、海洋氣候預報、海岸經濟區發展等領域也都有重要作用。20世紀70年代中期,中國曾經對這種新體制雷達進行過突擊性的會戰攻關,但由于難度太大、國外實行技術封鎖等諸多因素,最終未獲成果。
1982年初春,劉永坦專程趕赴北京,向當時的航天工業部預研部門領導匯報,翔實地介紹了當時發達國家新體制雷達發展的動態,并暢談了自己的大膽設想。預研部門的領導聽得十分認真,當場拍板支持劉永坦的設想,希望他迅速組織科技攻關力量,早日把新體制雷達研制出來。得到支持后,劉永坦立即進行了細致的策劃和準備。他根據當時世界上雷達的最新技術信息,運用自己在國外取得的科研新成果,采用了獨特的信號與數字處理技術,提出研制中國新體制雷達的方案。也是在這一年,劉永坦光榮地加入了中國共產黨。
經過10個月的連續奮戰后,一份20多萬字的《新體制雷達的總體方案論證報告》誕生了。1983年夏,原航天工業部科技委員會召開方案評審會,對這份新體制雷達方案報告做詳細評審。專題會開了整整4天,最后與會專家們一致表決通過該報告。有兩位與會的知名老專家深有感觸地說:“我們已經多年沒有看到過如此詳細的論證報告了!”
這是一場填補國內空白、從零起步的具有開拓性的攻堅戰。接下來的戰斗更加艱苦卓絕,經過800多個日日夜夜的努力、數千次實驗、數萬個測試數據的獲取,劉永坦主持的航天部預研項目“新體制雷達關鍵技術及方案論證”取得豐碩成果,系統地突破了傳播激勵、海雜波背景目標檢測、遠距離探測信號及系統模型設計等基礎理論,創建了完備的新體制理論體系。這些關鍵技術的突破為中國新體制雷達研制成功打下了良好基礎。
1986年7月,航天工業部在哈工大舉行了新體制雷達關鍵技術成果鑒定會。50多位專家認真審查、討論和評議,一致認為:“哈爾濱工業大學用兩年多的時間在技術攻關中取得了重大進展,已經掌握了新體制雷達的主要關鍵技術,某些單項技術已經進入國際國內先進行列。由于主要關鍵技術已經突破,證明原定方案是可行的,已經具備了進一步完善雷達系統設計并建立實驗站的條件。”從此,新體制雷達從預研項目被列為國家科技應用與基礎研究項目。
三、自古英豪成大器 功夫皆是苦中來
“沒有理論指導的實踐是盲目的實踐,沒有被實踐證實并得以豐富發展的理論是空洞的理論。只有這兩者緊密結合、相輔相成,才是我們完成具有創新科研工作的指導方針。”劉永坦和他的團隊已經完成了預研使命,完全可以結題報獎了。但是,他認為僅僅“紙上談兵”是不夠的,國家真正需要的是進一步建立有實際意義的雷達實驗站。1986年,劉永坦開始主持“新體制雷達研究”,再一次出發,為研制成完整的雷達系統而奮力拼搏。
從1987年開始,劉永坦和他的團隊還承擔了國家“863”計劃項目新體制雷達研制工作。他們與航天工業總公司的有關研究所聯合成功研制了中國第一臺逆合成孔徑實驗雷達,為中國雷達技術的進一步發展奠定了堅實的基礎。
作為主帥,劉永坦承擔著比別人更加繁重的工作。雖說有當年在農村的磨礪,他并不認為工作有多辛苦。可即便如此,他們在外場做試驗的勞動強度也遠非常人可比——每天工作十幾個小時,常常由于趕不上吃飯而用面包充饑,困了就倒在實驗室的板凳上湊合一覺……超負荷的腦力和體力付出,鐵打的漢子也會被擊倒,疼痛難忍的腰間盤突出曾讓他幾個月不能行走。有一次,在攻克某個關鍵技術時,他終于因為長期勞累而倒在了現場。上不了“前線”,就“運籌”于病床之上,劉永坦硬是躺在床上,堅持和大家一起“奮戰”,終于打敗了擋在必經之路上的“攔路虎”。
新體制雷達不同于以往的微波雷達,就連當時航天部的專家們在論證時也低估了其工程化的難度。批復的經費在采購完必要的儀器設備之后,可支配的資金已經所剩無幾。有道是“巧婦難為無米之炊”,面對這種境況,有些人灰心了。關鍵時刻,劉永坦不但沒有退縮,反而奮勇直前。經過反復討論,他們決定自籌資金并爭取到國家有關部門的大力支持。
隨后的日子,這群優秀的科技工作者頂風冒雪,日曬雨淋,終于在1989年建成了中國第一個新體制雷達站,成功研制出我國第一部對海新體制實驗雷達。
1990年4月3日,對于團隊所有人來說,都是一個難忘的日子。這一天,劉永坦他們首次完成了我國對海面艦船目標的遠距離探測實驗,標志著新體制雷達技術實現了我國對海探測技術的重大突破。當目標出現在屏幕上時,團隊成員們都流淚了,為的是成功后的狂喜,為的是8年來不為外人知曉的艱辛。8年之中,劉永坦的團隊也從當初的6人攻關課題組發展成了幾十人的研究所。
1990年10月,國家多個部門聯合舉行的鑒定會宣布:“新體制雷達研究成果居國際領先水平。”1991年,該項目榮獲國家科技進步獎一等獎。
四、黃沙百戰穿金甲 不破樓蘭終不還
“一定要把實驗室里的成果變成真正的應用。”研究成果雖然獲得了國家科技進步獎一等獎,但劉永坦覺得還遠遠不夠。他認為,這些成果倘若不能變成真正的應用,那無疑就像是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。
一切為了國家的需要,面對人生的又一次重要抉擇,劉永坦又一次做出了繼續勇往直前的決定。這一次,他知道不止需要8年。隨后發生的事情,讓劉永坦“意外”地深深感動了一回。在得知他的決定之后,團隊成員竟然全部義無反顧地做出了全力支持的決定。
由于在雷達、制導技術方面的創造性科學成就和突出貢獻,劉永坦于1990年被人事部批準為有突出貢獻的中青年專家,1991年當選為中國科學院學部委員(1993年改稱院士),1994年又當選為中國工程院首屆院士。對此,劉永坦說過這樣一句話:“我這個‘雙院士稱號,是整個研究所集體智慧的結晶。”的確,科學技術發展到今天,科研活動不太可能再允許一個人去單打獨斗。新體制雷達研制隊伍就是一個相互協作的團隊。
任何一支團隊都有著自己的“精神”。這精神是什么?是一種性格,也是一種情懷。劉永坦的性格和愛國情懷是敢于迎難而上、挑戰自我的氣魄,是困境之中勇往直前、毫不退縮的決心,是難題面前義無反顧、敢于亮劍的斗志。他的性格和情懷早已潤物細無聲般深深植根于團隊每一個成員的心中。
“新體制雷達項目得到了國家高度重視。它對國家、學校和專業都意義重大,我們壓力很大,但必須做好。”1997年,新體制雷達被批準正式立項,哈工大作為總體單位承擔研制工作,這在國內高校中尚屬首次。大家深知,面前是一條只能進不能退的路。
“能為國家的強大做貢獻是我們最大的動力和使命。國家把這么重要的項目交給我們做,這是我們最大的榮耀。”劉永坦說:“錢對一個知識分子來說有什么意義?情懷和理想才是最重要的,所以我們團隊成員盡管清貧,盡管每次去外場常常要干兩三個月后才能回來休整幾天,卻依然干得有勁、覺得光榮。”
為了解決國家海防遠程探測的迫切需求,必須研制具有穩定、遠距離探測能力的雷達,然而,從原理到工程實現涉及電磁環境復雜、多種強雜波干擾等國際性技術難題。面對世界各國均難以逾越的技術瓶頸,劉永坦帶領團隊,歷經上千次實驗和多次重大改進,針對長期以來困擾雷達的諸多威脅制定了有效的對抗技術措施,終于在本世紀初形成了一整套創新技術和方法,攻克了制約新體制雷達性能發揮的系列國際性難題。
回憶起從實驗場地轉戰到實際應用場地的歲月,團隊成員都唏噓不已:很多理論、技術上的難點和空白仍然需要去解決、去填補,再加上地域環境的差異,實際工作中又產生了許多新的問題和困難。的確,這太不容易了。因為這類項目一般都是由專業院所才能完成,絕非一所高校的團隊能做到的。
按照國家有關部門提出的繼續提高雷達性能的要求,又是十余年的艱辛努力和刻苦攻關,劉永坦和他的團隊又一次圓滿完成了任務。2011年他們成功研制出我國具有全天時、全天候、遠距離探測能力的新體制雷達——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,總體性能達到國際先進水平,核心技術處于國際領先地位,標志著我國對海遠距離探測技術的一項重大突破。2015年,團隊再次獲得國家科技進步獎一等獎。
五、三尺講臺哺新秀 學為人師育群星
“一年之計,莫如樹谷;十年之計,莫如樹木;終身之計,莫如樹人。”劉永坦既是成就卓著的雷達技術帥才,同時又是善于教書育人的優秀教師。無論獲得什么榮譽和頭銜,他最看重的還是“教師”這一身份。作為人民教師,他覺得培養創新人才責無旁貸。
在近六十年的教育生涯中,雖然科研任務繁重又兼多項社會職務,但他一直堅持在創新人才培養上下功夫,不僅為我國科技隊伍的建設和人才培養做出了重要貢獻,也獲得了當之無愧的榮譽。他1992年、1993年連續被航天部評為“人才培養先進個人”,1993年被評為全國教育系統勞動模范并獲人民教師獎章,1995年獲哈工大“伯樂獎”,1997年獲香港柏寧頓教育基金會“孺子牛金球獎”……
劉永坦1978年破格晉升為副教授,1985年被評為教授,1986年以“通信與電子系統”學科帶頭人身份被評為博導。從教60年來,他一直致力于電子工程的教學與研究工作,先后講授過10多門課程。20世紀80年代以來,他又講授了五六門新課程。有兩年,他給本科生和研究生連續講授4門課,近300學時。1989年5月,他主編的《無線電制導技術》作為全國統編教材出版。1999年10月,他出版了專著《雷達成像技術》獲得首屆國防科技工業優秀圖書獎、全國普通高等學校優秀教材一等獎。
從2001年開始,劉永坦著力進行梯隊建設,將接力棒傳遞到年輕人手中。正如原國防科工委副主任聶力將軍所贊譽的“劉永坦是個難得的帥才”那樣,他帶出了一支作風過硬、能攻克國際前沿課題的科技隊伍。
面向國家未來遠海戰略需求,自“十五”開始,劉永坦還帶領團隊規劃實施了對海遠程探測體系化研究,逐步開展了分布式、小型化等前瞻技術的自主創新,為構建由近海到深遠海的多層次探測網、實現廣袤海域探測提供有效的技術手段。
在一窮二白、一無所有之時,很多人都可以為了夢想去戰斗、去拼搏。可是,當有了一定積累、功成名就之時,還有多少人能夠心甘情愿為了偉大的事業艱苦奮斗,為了最初的夢想繼續前行?真正考驗一個人的不僅是逆境,還有順境。國家科技進步獎一等獎得兩次了,“雙院士”的頭銜也早早拿到了,中國的新體制雷達已經是世界領先,劉永坦卻從來沒有“因為走得太遠而忘記為什么出發”。
“雄關漫道真如鐵,而今邁步從頭越。”投身教育科研事業60周年的劉永坦始終有一種強烈的緊迫感和使命感。他始終不忘初心,一直踐行著身為知識分子的強國夢想和愛國情懷,凝聚了一支專注海防科技創新的“雷達鐵軍”,培養了包括兩院院士在內的等一批科技英才,耄耋之年仍奔波在教學、科研一線,繼續為我國筑起“海防長城”貢獻力量。