因为情怀和理想,他拒绝下海 ——82岁院士的科研持久战还未停战

作者: 陈海波 日期: 2019-01-12 来源: 光明日报

因为情怀和理想,他拒绝下海——82岁院士的科研持久战还未停战

  刘永坦  资料图片

  

因为情怀和理想,他拒绝下海——82岁院士的科研持久战还未停战

  刘永坦(右二)在实验室钻研雷达技术。新华社记者 王松摄

  刘永坦,1936年12月生,江苏南京人,1953年至1958年先后就读于哈尔滨工业大学电机系、清华大学无线电系,现为哈尔滨工业大学教授,中国科学院院士,中国工程院院士。刘永坦院士致力于我国海防科技事业40年,成功研制了我国第一部对海探测的新体制雷达,实现了我国对海探测能力的跨越式发展,是我国对海探测新体制雷达理论奠基人,对海远程探测技术跨越发展的引领者。

  掌声,雷鸣般的掌声;目光,无数的目光。人民大会堂,2018年度国家科技奖励大会的现场。

  年过八旬的刘永坦对这样的舞台并不陌生,他曾在1991年和2015年两获国家科技进步奖一等奖。不过,当站上2018年度最高科技奖的舞台,成为全场焦点时,观众对他却是陌生的。当他们第一次听到这个名字时,心里喊了一声:谁是刘永坦?

  没有多少公众知道他,过去40年,他的周围始终是宁静的。

  

“外国都没人做过,你可以?”

 

  谁是刘永坦?寻找答案,先从一个选择开始。

  1981年,45岁的刘永坦决定重新出发。他给自己选择了一条艰难的路——开创中国的新体制雷达之路。做出这个决定,刘永坦并未感到一丝艰难。

  此前,刘永坦已经在哈尔滨工业大学研究雷达与信息处理技术多年。1979年,刘永坦到英国进修。在那儿,他独自完成了具有国际先进水平的信号处理机研制工作,被合作教授谢尔曼评价为“是一个最有实用价值、工程上很完善的设备”“贡献是具有独创性的”。这段经历给了刘永坦很大的启发,让他对雷达有了新的认识。

  俗称“千里眼”的雷达,在航天、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着重要作用。但在对海探测上,传统雷达其实有愧于该称号,许多东西“看”不到。当时,国内对雷达的认识大都停留在微波雷达的阶段。微波是直线传播,所以微波雷达“站得高才能看得远”。为了看得远,雷达一般架在海岸山上,但1000多米高山上的雷达,最远能看100公里左右的海域。另一种办法是把雷达架在船上,但桅杆再高毕竟也有限,这种方法最多只能看到20~30公里远。

  雷达的功能原理是,发射出去无线电波,根据它的回波来分析判断目标物的特性,关键技术是信息处理。既然微波雷达只能站得高才能看得远,那是否可以避开微波,通过另外一种波,不用站得高,也能看得远?刘永坦决定抛开微波雷达,研制一种新体制的对海探测雷达,使“千里眼”练就“火眼金睛”的本领。

  1981年结束进修回到哈尔滨工业大学的刘永坦,发动身边的人与他一起干。很多人心里没底,只有刘永坦信心十足:“根据我们现在计算机发展的趋势和我们掌握的技术,只要努力,我认为完全能实现。”紧接着的一句话就不那么鼓舞人心了:“但肯定也很艰苦,因为前人没做过。”

  是的,不仅国内空白,当时国外一些国家也想研制新体制雷达,但没人做到过。一切都是零,没有先例可循。这意味着研究风险很大,可能要干很长一段时间,甚至是一辈子,而且还不一定能干得成。

  刘永坦一个一个地找人谈,最终组成了六个人的攻关团队,但这并未打消别人的质疑:这个雷达能行吗?能解决别的雷达解决不了的问题吗?申请课题时,有人问:这个美国有没有做过,英国有没有做过?一些专家友好地提醒刘永坦:“外国都没有人做过,你凭自己的理论认为就可以?”劝他放弃。

  这种艰难困阻在刘永坦的意料之中,他泰然处之,继续“往前拱”。他相信科学,相信自己的判断,相信计算机技术的发展及其对信号处理技术的推动,能带来雷达技术的进步。他相信这件事一定能干成!

  刘永坦将此称为“信念”,一种对科学的坚守。“如果理论上可行,我就一定要往前拱,如果理论上不行,往前拱也没用啊。”

  

“有很多事可以做,为什么一定要做这个?”

 

  科学是一回事,但让人认识科学背后的意义,是另一回事。哈工大的许多同事认为,刘永坦及其团队完全有更好的选择,可以从事更容易获得成功的研究,或者就像当时不少技术人员一样,“下海”赚钱。对于这个看起来“希望渺茫”的新体制雷达,他们惋惜地表示:有很多事可以做,为什么一定要做这个?

  刘永坦也这样问过自己。答案是另一个信念:“如果别人做出来了,我们再跟着做,国防安全会受到影响。”

  “王师北定中原日,家祭无忘告乃翁”“三十功名尘与土,八千里路云和月”……在接受记者采访时,刘永坦朗诵起了古诗词。这些诗词以及儿时颠沛流离的遭遇,构成了他对祖国的最初认识。

  1936年,刘永坦出生于南京一个书香门第之家。出生不到一年,就随家人开始逃难生涯。从南京到武汉,再到宜昌,最后到重庆,又从重庆回到南京……“那种苦深深印在脑袋里”。这是少年刘永坦对国难的最初印象,这种印象在父母的言传身教下,更加强烈。母亲在刘永坦很小时就教他背诵古诗词,比如陆游的《示儿》、岳飞的《满江红》,在他胸中激起一股热浪,“从小对国家兴亡感受深刻”。“永坦”二字,是家人对他本人以及国家命运的美好祝愿。

  所以,当准备干一番事业的刘永坦看到我们的海域处于无法有效监控的处境时,他难以自抑。这时,他坚守的信念里,不仅有科学,还有“家国”二字。

  我国有近300万平方公里海洋面积,但当时能有效监测的不到20%。“大部分看不到、管辖不到,别人进入我们的海域,比如到岛礁捕鱼、勘探石油、建立钻井平台等,或者敌方目标进来,我们都不知道。”刘永坦说,如何能看得远、如何把我们的海域全都保护起来,这是国家的需求。

  所以,当身边人提起“下海”,刘永坦不以为然:“你的情怀、你的理想才是最重要的。”

  为了争取国家支持,刘永坦团队一年里有两百多天都在往北京跑,向相关部门“宣讲”新体制雷达的作用以及可行性。“当时航天工业部有领导说,你们哈工大的人很特别,拉开门就往里进。”刘永坦团队成员、哈尔滨工业大学原副校长李绍滨回忆。他们的坚持得到了回馈,新体制雷达的研制最终获得了原航天工业部等部门的支持。

  

“创意思维是需要的,但更重要的是做实”

 

  当然,要把事情做成,仅靠信念是不行的。正如刘永坦常对学生所说的,天马行空的创意思维是需要的,但更重要的是如何做实、落实。

  新体制雷达很难,难点在于抗干扰。刘永坦要做的新体制雷达,摒弃直线传播的微波,选择一种可以绕着走、可以拐弯的表面波,这种波沿着海平面传播,但带来一个新问题——杂波干扰太厉害。这些来自海浪、无线电、电离层的干扰,其信号强度比要探测的目标强一百万倍以上。“这要求我们发射出去的信号必须非常单纯,还要有很好的信号处理技术,能把微弱的反射信号从杂波中提取出来,形成我们需要的参数,比如速度、距离等。”刘永坦说。

  他们在荒无人烟的试验现场埋头苦干。这确实是一项充满未知的研究,不仅前途未知,而且工作本身也不可让人知。这是一场从零起步的持久战,不知胜负与“停战”日期的持久战。经过800多个日夜、数千次实验以及数万个测试数据的获取,他们系统地突破了海杂波背景目标检测、远距离探测信号及系统模型设计等基础理论,创建了完备的新体制理论体系,并于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,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,标志着新体制雷达技术实现了我国对海探测技术的重大突破。此时,刘永坦团队从当初的6人攻关课题组发展成了几十人的研究所。

  

“这个事情没完,还得往前走!”

 

  1991年,新体制雷达研究成果荣获国家科技进步奖一等奖。刘永坦实现了当初的宏愿,也获得了至高的荣誉。很多人认为他可以停下来歇歇了:“你们干到这个份上已经足够了。”

  “这个事情没完,还得往前走!”刘永坦很坚决,他要让雷达更加实用。刘永坦不仅往前走,还要拉上更多人一块儿往前走。他认为,要使雷达更加实用,不能光靠自己干,还要联合国内的有生力量、优势力量。

  又是一个十年。2011年,他们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,与国际最先进的同类雷达相比,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。

  刘永坦为自己的团队感到自豪。“我们团队的特点就是不服输,绝不向外面的封锁低头,不怕别人卡我们脖子,往前走,自主创新。”这个团队被人称为“雷达铁军”。

  及至此次获得最高奖,刘永坦自言“盛名之下,其实难副”,“这是团队的力量,不是我一个人的”。他要求以此自警,告诫自己,也告诫所有人:“人家不会把关键技术给你。也许现在还有距离,但只要我们往前走,就一定行。”

  当然,刚过完82岁生日不久的刘永坦还是“没完”,持久战还未“停战”。他还想要新体制雷达小型化,更加广泛实用。“不是功成名就就拉倒了,技术还要不断创新、进步。”李绍滨这样形容刘永坦。

  刘永坦曾用猎豹如何追逐野兽,教学生怎么追踪目标信号。某种程度上,他自己就是一头猎豹:敏锐的目光,不歇的脚步,坚韧的品质,以及对家园领土神圣不可侵犯的守护之心。

  这就是刘永坦,信念里藏着科学与家国,藏着理想与情怀。他守着信念,跟一切困难“没完”。

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