縱深推進移動通信 觸摸前沿通達天地
——記中國科學院上海微系統與信息技術研究所總工程師卜智勇

王 輝

2023年3月，工業和信息化部部長金壯龍表示，我國將繼續全面快速推進6G技術研發。在各類新興領域，云計算、大數據、區塊鏈、人工智能等新技術與通信技術不斷融合并亟須6G技術為其提供支持的現實背景下，我國大力推動6G技術研發和應用可謂“正當其時”。按照移動通信產業“使用一代，建設一代，研發一代”的發展節奏，6G這一新一代移動通信技術將構架一個地面無線通信與衛星通信融合的全連接世界，以達到整個地球無縫全覆蓋的目標，從社會生產、人類生活、數據安全，以及終端智能化等多層面為使用者帶來多元立體的新體驗。

從最初篳路藍縷、窮則思變，到如今優勢明顯、探索前沿，中國移動通信技術研發及相關產業取得的成果并非一蹴而就，而是走過了一條“1G空白、2G跟隨、3G突破、4G同步、5G引領”的艱難長路。作為這一路的親歷者和建設者，中國科學院上海微系統與信息技術研究所總工程師卜智勇感慨頗深：“我國移動通信領域幾乎是從零開始，發展到如今研發水平和產業規模的‘雙高’，與之相伴的是我國相關人才培養規模和水平的持續增長、領域內資本和企業建設的穩步累積，以及我國在這一領域內國際地位和話語權的提升，這些都是我國在移動通信領域走出一條新路的力證。”如今，站在新一代移動通信技術即將“揚帆起航”的歷史節點，他仍保留著當初的堅定和平和，面向經濟主戰場和國家重大需求，全面推進空天地一體的網絡架構等6G核心技術的研發和落地，并借此構建我國在相關領域的先發優勢和國際影響力，是他既定不變的奮斗方向。

卜智勇

迭代創新跨越技術鴻溝

2008年，汶川大地震讓災區通信一度中斷，抗震救災難度隨之劇增。面對在這一特殊環境中如何恢復即時通信的難題，卜智勇第一時間帶領團隊奔赴北川，搭建起打破“信息孤島”的寬帶無線應急通信系統。借由這一系統，救災現場視頻得以迅速傳送到相關指揮部，參加救援的衛生檢疫、武警、軍隊、消防等單位也借助這一系統實現了及時響應。讓災區情況“看得見”，讓各級指令“聽得到”，卜智勇有關4G技術的研究成果也因這一系統得以首次“亮相”。

早在2002年回國進入中國科學院上海微系統與信息技術研究所之日起，卜智勇即瞄準移動通信前沿，先后參與并開展了第三代移動通信標準（3G）的開發、中國第一款CDMA2000手機的研制和國家“863計劃”等多項重大課題的研究，率先在國內開發出了擁有自主知識產權、兼容國際標準的寬帶無線接入系統。在參與汶川地震抗震工作后，卜智勇更是對寬帶無線應急通信系統進行了一系列升級改造，使之能夠適應復雜惡劣環境，并在實際應用中凸顯系統覆蓋范圍更廣、傳輸效率更高、使用場景更多等優勢。

此后10年，卜智勇投身特種專用技術探索，同時也始終關注行業發展動態并積極探索通信技術前沿。2016年，隨著全球5G通信系統研發和應用的熱潮，卜智勇選擇調轉方向，就新一代移動通信技術及全套系統展開攻關工作。

“5G技術不僅要解決人與人通信，更要解決人與物、物與物通信問題，滿足物聯網應用需求，并最終滲透到經濟社會的各行業各領域，成為支撐經濟社會數字化、網絡化、智能化轉型的關鍵新型基礎設施。”伴隨著中國5G通信市場的崛起，市場對基站的需求量激增；從建設和應用成本出發，基站建設也從最初的以宏基站建設為主逐漸轉向以小基站建設為主，這也對卜智勇及其團隊提出了新的要求。“初期5G基站的成本和功耗都很高，不少運營商甚至在非忙時關閉基站以節約成本，這無疑與5G技術應用推廣的實際需求相違背。而小基站的優勢在于，它能以‘性價比更高’的形式按需提供5G網絡服務，并能更好地服務于垂直應用領域的個性化需求。”因此，卜智勇團隊決心以白盒5G小基站為抓手發起攻關，并極具前瞻性地將科研目光投向了實現5G小基站的核心處理部件——5G系統芯片。

卜智勇（前排右）向參觀者介紹公司發展現狀

“當時，國際市場嚴格的技術封鎖，以及國內芯片產品在功能和性能上與實際應用需求間的差距，時刻鞭策著我們在5G小基站核心系統芯片的技術突破和國產化方面持續發力。”聚焦小基站5G系統芯片、模組和系統解決方案的研發、應用與推廣，卜智勇以及團隊基于軟件定義硬件技術理念設計了融合任務調度處理器和基帶/中頻核心數字信號處理加速器在內的芯片架構，承載了其自主設計的多場景高性能基帶/中頻算法，并解決了諸多工程化開發與制造工藝適配難題，打造了高規格、低功耗、低成本、自主可控的SOC芯片。此外，他們還設計了基于自研5G系統芯片的模組產品，使其充分適配芯片功能應用，并在板級設計中最大化發揮芯片規格、功耗等方面的特性優勢。最終，在自研芯片與模組的基礎上，針對不同市場與應用，卜智勇團隊以芯片為核心、模組為主體，針對運營商網絡、行業網絡與特種領域等不同系統級設備和解決方案形態與要求，提供完整的協議棧、接口、運維等全套軟硬件解決方案，場景化的組網方案，支持上層業務與特性層面的功能拓展，實現最終的“交鑰匙”交付。“從底層的物理層代碼到協議棧，每一行代碼都是我們自己寫的。”以充分自研的5G系統芯片、基于芯片的模組及軟硬件系統解決方案的整套產品，卜智勇團隊為5G小基站企業順利運營、確保特種通信市場優勢份額奠定了堅實基礎，提供了強大助力。

時針撥轉到我國5G技術已實現規模化建設和商業化應用的當下，通過與互聯網通信等技術的“有效融合”，6G技術有望幫助我國真正實現空天地一體化的全球無縫覆蓋。而此時，如何將衛星控制與地面控制協同起來，成了6G技術推廣應用將要面臨的一大挑戰。

依托中國科學院先導專項項目，卜智勇團隊在航空業精準探測、智能感知和電磁域管理方向邁出了勇敢而堅實的第一步。在通用波形協議技術、信號級協同探測技術、基于深度學習的交互信號類型識別、基于對抗生成網絡的交互信號抑制技術、基于強化學習的探測波形捷變技術和CPU+GPU通用架構等技術領域理論和工程化創新的基礎上，團隊融合智能探測、組網探測、智能交互、交互評估等一系列綜合技術，引進先進AI技術，初步形成了智能電磁探測技術簇；牽頭研制了多通道數字收發板、半實物探測模擬器、組網探測融合中心、智能交互設備、任務規劃軟件等一系列新技術原型樣機；并借助原型樣機開展外場試驗，在實際環境下驗證了新技術原理和性能。此后，在“SP突發信號采集與處理技術”項目中，卜智勇團隊實現了空中多節點信號協同收發、地空協同動態任務調整、電磁頻譜實時監測與可視化、交互信號精準布放、三維可視化動態推演等多個領域的技術突破，研制了分布式協同收發與交互原理樣機，并在外場復雜電磁環境下進行了實測，已初步驗證了原理可行性和系統實用性。

“從求學到工作，行業的廣闊發展前景讓我信心百倍；與此同時，我在心中也埋下了一顆‘不服輸’的種子——為什么我們不能研發屬于自己的移動通信系統？”此去經年，這顆種子已然在卜智勇及其團隊不懈努力和堅持下長成碩果累累的大樹，而他對行業高質量發展的思考和探索也由此走向縱深。

破解科技產業“兩張皮”難題

紙上得來終覺淺，在素來重視實踐和應用的移動通信技術領域更是如此。懷揣著“打造屬于中國的移動通信系統”的夢想，在技術領域取得一系列突破性成果的同時，卜智勇也堅定探索讓技術落地和產業發展的有效方法。

提到技術與產業的關系，卜智勇認為高新科技不能只停留于實驗室和理論的“象牙塔”中，推動相關產業發展才是其健康發展的必由之路。“我們做出來的科研成果，必須得有人用、有人為它買單，進而將其轉換成生產力，這樣的高科技產業才稱得上是具有實質性貢獻的產業。”對于如何克服科技產業“兩張皮”的難題，將研究成果最大限度地應用于實踐，他也有自己的思考——“一方面，我們的前沿技術研究在‘選題’的過程中，要瞄準產業的真實需求，而不是做‘天馬行空’式的泛泛研究；另一方面，研究的順利開展，需要尖端人才和資金支持構成合力，這是產業得以持續發展的一體兩面。”

緊握“國家需要、產業需求”的主線索，卜智勇及其團隊堅定地行走在“有的放矢”的科研轉化道路上，并誕生了眾多具有創新意義的技術和制度化成果。以分配機制為例，卜智勇開創性地設立了“持股”制度，讓團隊成員在獲得科研成功成就感的同時，也能取得更為豐厚的報酬——“我們內部采用的是433分配制。當一項成果實現成功轉化，其中40%收益是團隊的直接利潤；另外30%是團隊的‘可持續發展基金’，將用于團隊的長期發展和科研補貼；最后30%則是投資方的分紅。這樣分配的好處在于，成果轉化將不只是與產業發展、技術更新、項目進度有關，更是與團隊中所有人的利益切實相關。將科研事業與個人利益統一起來，在有效保障團隊福利的同時，也會激勵他們不斷進取、銳意創新。正所謂‘不用揚鞭自奮蹄’，團隊中的每位成員都不僅是在為團隊工作，更在為自己工作，這種制度對于提升團隊硬核科研積極性效果非常明顯。”與此同時，他還強調了通過合作調用資本杠桿的重要性，“首先，多種類型的合作都屬于‘命題作文’，研究方向和目標都很明確，這和我們‘做用得到科研’的初衷不謀而合；其次，合作過程中社會資源、市場資源的投注也是相關研究得以順利進行的重要保障力量；最后，合作最終的成果評估要求我們在規定時間內完成符合預期的成果，這對我和我的團隊是監督也是鞭策，是促使我們將成果做到‘可用、好用’的動力來源。”

上海瀚訊信息技術股份有限公司、白盒子（上海）微電子科技有限公司、成都中科微信息技術研究院有限公司……都是卜智勇在踐行人才梯隊建設和產學研轉化過程中先后成立的。其中，上海瀚訊信息技術股份有限公司已于2019年正式上市，這也成為他走通“科技成果原始積累—成果產業化—工程落地應用—資本化—證券化”完整鏈條的實踐明證。在始終謹記責任、胸懷報國情懷的卜智勇看來，明確的目標、高效的團隊、靈活的合作方式，是他求解科技產業“兩張皮”難題過程中取得的有效解決方案，而這些由他創辦的企業，不僅是他踐行產學研轉化的前沿陣地，更是他家國情懷的具體投射。例如上海瀚訊信息技術股份有限公司是在新一代寬帶移動通信領域長期研究積累的基礎上，聚焦國家4G/5G長期技術發展，以向行業客戶提供行業寬帶移動通信系統的整體解決方案為錨點，目前已連續參與多次重要活動，相關產品也已成為航空航天及重大活動的有效通信保障。基于高算力、高能效、高速動態可重構等特性，同時具有時間和空間計算能力的軟件定義硬件（SDH）處理器被視為大數據時代頗有價值和潛力的處理器微體系結構，有望成為新一代高密度數據處理芯片。作為國內這一技術領域的頭部企業，白盒子（上海）微電子科技有限公司長期致力于SDH先進芯片設計技術研究，在大力承擔國家重大項目研究的同時，積極推動相關技術在5G/6G、AI、安全等領域的落地。成都中科微信息技術研究院有限公司則是面向低軌衛星通信、智能無人系統等領域，組建了超過300人的高端人才隊伍，目前已研制出國產一體化5G基站、全球多媒體衛星通信系統等創新產品，成功實現了當年研制、當年首臺套、當年銷售應用的產業轉化目標……

一肩挑起科技創新和產業落地的兩頭，卜智勇堅定不移地行走在時代和行業的潮頭。回望這條漫長而又收獲滿滿的踐行之路，他不僅看到了技術優勢為行業發展提供的強大動力，更意識到在越來越多的國際合作交流中，穩打穩扎的技術積淀將成為“創新中國”的一張亮眼名片。而他，也將繼續投身于此，不知疲倦、且行且歌。

以技術優勢打造“中國方案”

“能力和國力的綜合提升”，是卜智勇對我國移動通信技術發展歷程的總結。“2000年我在諾基亞工作時，國際領先的技術、專利、設備大多掌握在這樣的大型企業手中；而如今，我們在相關領域奮起直追，實現了從‘白手起家’到引領全球6G技術研發的跨越式發展。在此過程中誕生的標志性產品、行業標準和解決方案，也正成為我國綜合實力的一部分，并通過國際合作等形式不斷擴大著我國的國際影響力。”基于這一情況，卜智勇在積極推動技術創新和產品出海的同時，也在思考一種全新的技術模式——“目前，我國在移動通信領域的技術優勢，主要以產品出口的形式體現。這種形式往往只創造了經濟利益，對進口國的相關產業并沒有直接的促進和帶動作用。同時，產業發展不健全也將限制市場規模的擴大，從而使國際合作停留在較為淺表的層面。如果采用‘授人以魚不如授人以漁’的辦法，以我國業已成熟的全套5G技術，特別是以自主芯片為依托，通過技術援助的方式展開國際合作，在進口國培訓生產工人、扶持自有廠商、構建完整產業生態，將進一步推動國際交流合作走向多元化，從而實現經濟效益和產業效益的雙贏，在技術層面踐行國家共建‘一帶一路’合作、構建人類命運共同體的政策。走過‘以產品換收益’的時代，我們更期待通過‘以技術換市場’這一當今國際政治經濟環境下的新型國際科技合作模式，讓移動通信領域的‘中國方案’惠及更多國家和地區，擴大相關技術的應用范圍，進而為提升我國國際影響力、打破技術壟斷困局、全面推動5G產業的全球化布局提供助力。”

以這一思路為出發點，卜智勇著重強調了學習能力和自我提升能力的重要性。“由于移動通信領域是一個快速迭代、競爭激烈的領域，想要跟上時代，就要不斷自學、實時更新知識庫，并能夠將其吸收轉化，成為創新的原材料之一。在此基礎上，創新是我們不變的方向。無論是科研或是產業，我們的目光始終朝向那些沒有人干過的或者鮮有人干的事情。在技術競爭日趨白熱化的當下，唯有在路徑上、方向上選擇一些別人還沒有觸及或是很少人觸及的，而且自己踮腳尖能夠得著的領域，才能彎道超車，并一步步形成‘人無我有、人有我精’的優勢成果。”

他是這么想的，也是這么做的。從研多年，卜智勇累計在國內外學術期刊上發表論文70余篇、授權發明專利30余項，主持完成國家部委級3000萬元以上重大項目十余項，先后榮獲國防科學技術進步獎一等獎、上海市科學技術進步獎二等獎等獎項及國務院頒發的“政府特殊津貼”、上海市首批領軍人才、上海市勞模等榮譽稱號。面對榮譽和成績，他顯得十分淡然：“榮譽是一種肯定，有時候也是一種負擔。”對卜智勇來說，扎根移動通信領域，做一些自己喜歡做的事，做一些對國家和民族有益的事，才是令他最快樂、最有成就感的人生選擇。

如今身兼科研工作者、教育者、企業家等多重身份，卜智勇的每一天都過得忙碌而充實。談及未來的發展，他有條不紊地說道：“放在第一優先級的，一定是國家的大型科研計劃和攻關工程。開發一款國家剛需的、在多個重要行業發揮支撐作用的軟件定義硬件芯片，以及保持科研思維、技術層次的領先水平，將是我和團隊下一階段工作的重中之重。與此同時，在產業轉化層面同樣不能放松。我們的思路始終是‘專業人做專業事’，由我把控主攻方向，開展多層面資源調動和合作，在此基礎上，團隊聘請產業界經驗豐富的執業人員來開展產品、市場、推廣等具體工作，進一步提升產業轉化的效率和成功率。”蓄力創新、高位推動、培育人才、共話發展，如今的卜智勇初心不改，朝著讓移動通信技術發揮更大功效的方向，他依舊在自己選擇的道路上踐行致遠。