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刘永坦:为祖国“海防长城”安装“火眼金睛”

发布时间:[2019-1-8 8:19:29]    浏览量:22次


【人物简介】

  他是黑龙江省唯一一个“两院院士”。他,1991年和2015年两次获得国家科技进步一等奖。他就是中国科学院院士,中国工程院院士,哈尔滨工业大学教授刘永坦,著名雷达与信号处理技术专家,对海探测新体制雷达理论与技术奠基人和引领者。
  40年来,刘永坦领导和培育的创新团队,率先在国内开展了新体制雷达研究,技术成果达到了国际先进水平,成功实现工程应用,在保卫祖国海疆中发挥着强大作用。他为祖国“海防长城”安装上了“火眼金睛”。
  1月8日,在人民大会堂,刘永坦从国家主席习近平手中接过国家最高科学技术奖证书,那一刻,他想的更多的是,他是在代替整个团队领取这个奖项。

  他对记者说:“我只是一名普通的教师和科技工作者,在党和国家的支持下,做成了点儿事。这事离开团队的力量是绝对无法做到的。荣获国家最高科学技术奖是一种无上的光荣,这份殊荣不仅仅属于我个人,更属于我们的团队,属于这个伟大时代所有爱国奉献的知识分子。”


  随着国家最高科技奖的颁发,一段鲜为人知的艰难科研攻关历程才终于为人所知。40年来,刘永坦心无旁骛,一生执着一件事,无论世事如何沧桑,始终致力于新体制雷达事业的发展,为我国海岸线筑起一道坚固的“海防长城”。
唐诗宋词里熏陶的家国情怀 伴随科研一生

  “我家是在‘南京大屠杀’之前逃离的南京,如果晚一点我们都没了。” 刘永坦淡然的冷幽默中饱含着对国家命运的深切关注。


  1936年,刘永坦出生在南京一个温馨的书香门第。然而,生逢乱世,出生不到一年,他就随家人开始了颠沛流离的逃难生涯。
  饱受10多年流离之苦的刘永坦自懂事起就对国难深有体会。“虽然那时候小,但那种苦深深印在脑海里。‘死去元知万事空,但悲不见九州同。王师北定中原日,家祭无忘告乃翁’……我永远不会忘记在昏暗的菜油灯下做完作业后,聆听母亲用慈祥动人的声音诵读诗词和讲解家国大义时的激情。”刘永坦很早就在母亲的“监督”下读史书、诵诗文、勤思考,培养出了很强的求知欲和爱国心。父亲常常告诉刘永坦,科学可以救国,可以振兴中华。自强、强国的梦想从小就在他的心里深深扎下了根。这种在唐诗宋词里熏陶出的家国情怀,此后伴随刘永坦科研攻关一生。
  13岁那年,中华人民共和国的成立更让他坚定了刻苦学习、科技兴国的信念。
  1953年,刘永坦以优异成绩考入哈尔滨工业大学。早在中学念书时,他已经在学业上初露锋芒,尤其是在数学方面展示出超人天赋。在哈工大,他如鱼得水,对于学校开设的工科数学和物理,他觉得“不解渴”,又自学了理科数学和物理的有关部分。哈工大开启了刘永坦超级学霸令人敬佩的一生。
  经过一年预科、两年本科学习,成绩优异的刘永坦作为预备师资之一,被学校派往清华大学进修无线电技术。1958年,刘永坦回到哈工大参与组建无线电工程系。这年夏天,他走上哈工大讲台,正式成为高校青年教师,成为向科学进军的科技工作者。
异域求学 学霸模式赢得尊重
  1965年春,刘永坦在哈工大参加了科技攻关第一战,承担国家“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,“文革”就开始了。1970年刘永坦暂别尖端技术的研发,插队落户到黑龙江省五常县农村种大米。刘永坦知道,处于逆境之中的个人必须经得起考验,他没有消沉,激励自己做“合格的农民”,但因此落下了伴随一生的腰病。
  刘永坦1973年重回哈工大,1978年,被破格晋升为无线电系副教授。同年8月,他被选去北京语言学院参加出国人员外语培训班选拔考试,没有任何准备,凭借扎实的“内功”,他以优异成绩考入出国外语培训快班,成为改革开放后第一批迈出国门的学者。


1980年,刘永坦在英国

  1979年6月,刘永坦走出国门开始异域求学。他所进修的英国伯明翰大学电子工程系拥有丰富的文献资料和先进的试验设备,聚集着一大批雷达技术的知名专家和学者——刘永坦的合作教授谢尔曼就是其中之一。谢尔曼交给刘永坦大量的英文文献,凭借过硬的英文功底、深厚的专业知识,刘永坦开启学霸模式很快啃完了这些文献。他的勤奋、刻苦和才华赢得谢尔曼的信赖和赏识。谢尔曼开始让他帮带博士生,并让他参与到重大科研项目“民用海态遥感信号处理机”的研制工作。
  经历无数个日日夜夜的设计—试验—失败—总结—再试验……一年多以后,刘永坦顺利完成了具有国际先进水平的信号处理机研制工作。谢尔曼评价说:“刘永坦独自完成的工程系统,是一个最有实用价值、工程上很完善的设备,其科研成果无论在理论上还是实践上都很重要。他的贡献是具有独创性的。”进修期间,伯明翰大学授予刘永坦“名誉研究员”称号。

  通过这次难得的科研任务,刘永坦对雷达有了全新的认识。传统的雷达虽然有“千里眼”之称,但也有“看”不到的地方。世界上少数发达国家开始致力于新体制雷达的研究,从而使“千里眼”练就“火眼金睛”的本领。


1980年,刘永坦在实验室
  “中国必须要发展这样的雷达!这就是我要做的!” 一个坚定的目标就此在刘永坦心中萌芽、诞生。1981年金秋,怀揣开创中国新体制雷达之路的宏愿,进修结束后的刘永坦立刻起程回国。
“雷达故事”无人信 执著游说终立项
  带着梦想和信念,留学归来的刘永坦满腔赤诚地开始向哈工大、向国家有关部门宣讲他的“雷达故事”。为此,他一年有200多天在外出差。但很多人不信,当时,“新体制雷达”还只是一个概念,国外也没有做成。“美国做出来了么?英国做了么?”这是刘永坦被回问最多的一句话。

  当今世界的千余种雷达中,新体制雷达不仅代表着现代雷达的一个发展趋势,而且对航天、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。20世纪70年代中期,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。


  除了基本思路外,刘永坦找不到参考资料,更没有相关技术可借鉴。很多人认为刘永坦的“雷达故事”听上去很美好,但希望很渺茫。好心人劝他,大的研究院所尚且不具备这样的条件和能力,更别说一所大学了;这样的研究风险太大、周期太长,很可能把时间和精力都搭进去了却一事无成……但刘永坦不改初衷。
  游说立项在1982年初春有了转机,刘永坦向当时的航天工业部预研部门领导详实介绍了当时发达国家新体制雷达发展的动态,并畅谈了自己的大胆设想。预研部门当场拍板支持。随后,刘永坦着手进行细致的策划和准备。在这一年,刘永坦光荣地加入了中国共产党。
  经过10个月的连续奋战,一份20多万字的《新体制雷达的总体方案论证报告》诞生了,有厚厚的六大本。1983年夏,原航天工业部科技委员会召开整整4天的方案评审会,最后与会专家们一致表决通过这份报告。

  这是一场填补国内空白、从零起步的具有开拓性的攻坚战。面对几十年可能默默无闻甚至失败的风险,刘永坦率领团队六个成员义无反顾地踏上了前无古人的创新之路。经过800多个日日夜夜的努力、数千次实验、数万个测试数据的获取,刘永坦主持的航天部预研项目“新体制雷达关键技术及方案论证”获得丰硕成果,在新体制理论体系和关键技术取得了重大突破。


  1986年7月,航天工业部在哈工大举行了新体制雷达关键技术成果鉴定会。50多位专家一致认为:“哈尔滨工业大学用两年多时间在技术攻关中取得重大进展,掌握了新体制雷达主要关键技术,某些单项技术已进入国际国内先进行列。已具备进一步完善雷达系统设计并建立实验站的条件。”从此,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。
坚守荒野 专注前行 静待花开
  按常人逻辑,刘永坦和他的团队已经完成了预研使命,完全可以结题报奖了。但他认为仅仅“纸上谈兵”是不够的,需要进一步建立有实际意义的雷达实验站,用于理论和关键技术的验证。1986年,刘永坦开始主持“新体制雷达研究”。

  雷达研制试验现场,都是荒无人烟的无人之地,刘永坦团队常常在条件恶劣的试验现场一干就是几个月,临到春节前一两天才能回家与亲人团聚。据刘永坦爱人回忆,那时刘永坦差不多每年有200多天在外出差,家里的大事小情都由爱人一人统管。


  刘永坦曾反复对团队成员们说:“跟理论相比,实际情况会有很多意想不到的事情掺入其中,需要到现场去仔细分析各种各样的原因,一件件解决。书本上的理论只有在实际中解决问题,才能体现出理论的完美。”
  调试初期,系统死机频频出现。要从几十万行的大型控制程序系统中找出问题症结,工作量巨大。作为主帅,刘永坦承担着比别人更加繁重的工作。虽说有了当年在农村的磨砺,他并不认为工作有多苦。可即便如此,他们在外场做试验的劳动强度也远非常人可比——每天工作十几个小时,常常由于赶不上吃饭而用面包充饥,困了就倒在实验室的板凳上凑合一觉……超负荷的脑力和体力付出,铁打的汉子也会被击倒,疼痛难忍的腰间盘突出曾让他几个月不能行走。有一次,在攻克某个关键技术时,他因为长期劳累而倒在了现场。上不了“前线”,就“运筹”于病床之上,刘永坦硬是躺在床上,坚持和大家一起“奋战”,打败了挡在必经之路上的“拦路虎”。刘永坦还患有家族遗传的高血压,40年科研攻关中,从来没有间断吃药。
  “有志者,事竟成。”这群优秀的科技工作者顶风冒雪,日晒雨淋,终于在1989年建成了中国第一个新体制雷达站,成功研制出我国第一部对海新体制实验雷达。

  1990年4月3日,对于团队所有人来说,都是一个难忘的日子。这一天,刘永坦团队首次完成了我国对海面舰船目标的远距离探测实验,取得重大突破。当目标出现在屏幕上时,团队成员们都流下了激动的泪水,那泪水背后有成功的喜悦,有8年来不为外人知晓的艰辛。8年,刘永坦的团队也从当初的6人攻关课题组发展成几十人的研究所。


  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达到国际先进水平。”1991年,该项目荣获国家科技进步奖一等奖。
面对质疑勇往直前 是专注的更高境界
  凡成大事者皆逆流而行、且勇往直前。

  研究成果获得国家科技进步奖一等奖,有人劝说见好就收吧。刘永坦不仅没有停下,而且选择了一条更加难走的路。


  “一定要把实验室里的成果变成真正的应用。”刘永坦认为这些成果倘若不能变成真正的应用,那无疑就像是一把没有开刃的宝剑,好看却不中用,这对国家来说是一种巨大的浪费和损失。
  一切为了国家的需要,面对不确定性,面对人生的又一次重要抉择,刘永坦又一次做出了继续逆流勇往直前的决定。

  这一次,他知道不止需要8年。随后发生的事情,让刘永坦“意外”地被深深感动。得知他的决定,团队成员全体义无反顾地选择了全力支持。


  刘永坦深知,科学技术发展到今天,科研活动不可能再允许一个人去单打独斗。新体制雷达研制队伍就是一个相互协作的团队。更艰苦的下一步,他要联合国内优势科研力量组建一个更大的团队,走一条产学研结合之路。

  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,这在国内高校中尚属首次。刘永坦团队深知,这是一条只能进不能退的路。“能为国家的强大作贡献是我们最大的动力和使命。国家把这么重要的项目交给我们做,这是我们最大的荣耀。”


刘永坦在实验室工作
  为了解决国家海防远程探测的迫切需求,必须研制具有稳定、远距离探测能力的雷达,然而,从原理到工程实现涉及电磁环境复杂、多种强杂波干扰等国际性技术难题。面对世界各国均难以逾越的技术瓶颈,刘永坦带领团队,历经上千次实验和多次重大改进,对长期以来困扰雷达的诸多威胁提供了有效的对抗技术措施,终于在本世纪初形成了一整套创新技术和方法,攻克了制约新体制雷达性能发挥的系列国际性难题。

  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。


  宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。历经十余年的艰辛努力和刻苦攻关,刘永坦和他的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,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。
  哈工大副校长韩杰才院士说:“刘永坦团队研制的新体制雷达实现了关键技术自主可控,不向国外封锁低头,不惧卡脖子,靠不服输的劲头通过完全自主创新,技术成果达到国际先进水平。刘永坦团队敢于碰硬,敢于啃硬骨头,40年坚持围绕一个方向一个领域,取得成就,获得两项科技进步一等奖,这种价值导向和科技精神,这种精神传承非常宝贵。”
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