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劉永坦:讓海防雷達(dá)煉就火眼金睛

人物簡(jiǎn)介

劉永坦,中國(guó)科學(xué)院院士,中國(guó)工程院院士,哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授,著名雷達(dá)與信號(hào)處理技術(shù)專(zhuān)家,對(duì)海探測(cè)新體制雷達(dá)理論和技術(shù)奠基人、引領(lǐng)者,1991年和2015年兩次獲得國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。他率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)全面自主創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)對(duì)海新體制探測(cè)理論、技術(shù)的重大突破,在工程應(yīng)用中發(fā)揮重要作用。他凝聚了一支專(zhuān)注海防科技創(chuàng)新的“雷達(dá)鐵軍”,培養(yǎng)了一大批科技英才,耄耋之年仍奔波在教學(xué)、科研一線(xiàn)。

他,是黑龍江省唯一的兩院院士;他,1991年和2015年兩次獲得國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng);他,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研制出具有全天時(shí)、全天候、遠(yuǎn)距離探測(cè)能力的新體制雷達(dá),實(shí)現(xiàn)了我國(guó)對(duì)海遠(yuǎn)距離探測(cè)技術(shù)的重大突破;他,帶出一支作風(fēng)過(guò)硬、能攻克國(guó)際前沿難題的“雷達(dá)鐵軍”;他,就是哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授劉永坦。

“我只是一名普通的教師和科技工作者,在黨和國(guó)家的支持下,做成了點(diǎn)兒事。這事離開(kāi)團(tuán)隊(duì)的力量是絕對(duì)無(wú)法做到的。榮獲國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)是一種無(wú)上的光榮,這份殊榮不僅屬于我個(gè)人,更屬于我們團(tuán)隊(duì),屬于這個(gè)偉大時(shí)代所有愛(ài)國(guó)奉獻(xiàn)的知識(shí)分子!眲⒂捞菇邮芸萍既?qǐng)?bào)記者采訪(fǎng)時(shí)說(shuō)。

1月8日,在北京人民大會(huì)堂,劉永坦接過(guò)2018年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)證書(shū),那一刻,他想的更多的是,他是在代表整個(gè)團(tuán)隊(duì)領(lǐng)取這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。

40年來(lái),劉永坦心無(wú)旁騖,始終致力于新體制雷達(dá)事業(yè)的發(fā)展,讓海防“千里眼”煉就火眼金睛。

生逢亂世,唐詩(shī)宋詞熏陶出家國(guó)情懷

幼時(shí)讀史書(shū)、誦詩(shī)文,培養(yǎng)出很強(qiáng)的求知欲和愛(ài)國(guó)心

“我家是在南京大屠殺之前逃離的南京,如果晚一點(diǎn)我們都沒(méi)了。” 劉永坦淡然的冷幽默中飽含著對(duì)國(guó)家命運(yùn)的深切關(guān)注。

1936年,劉永坦出生在南京一個(gè)溫馨的書(shū)香門(mén)第。然而,生逢亂世,出生不到一年,他就隨家人開(kāi)始了顛沛流離的逃難生涯。飽受10多年流離之苦的劉永坦自懂事起就對(duì)國(guó)難深有體會(huì)。

“雖然那時(shí)候小,但那種苦深深印在腦海里。‘死去元知萬(wàn)事空,但悲不見(jiàn)九州同。王師北定中原日,家祭無(wú)忘告乃翁’……我永遠(yuǎn)不會(huì)忘記在昏暗的菜油燈下做完作業(yè),母親用慈祥動(dòng)人的聲音誦讀詩(shī)詞和講解家國(guó)大義時(shí)的激情。”劉永坦說(shuō),他很小的時(shí)候就在母親的“監(jiān)督”下讀史書(shū)、誦詩(shī)文,培養(yǎng)出了很強(qiáng)的求知欲和愛(ài)國(guó)心。父親常告訴他,科學(xué)可以救國(guó),可以振興中華。強(qiáng)國(guó)的夢(mèng)想從小就在他心里深深扎下了根。這種在唐詩(shī)宋詞里熏陶出的家國(guó)情懷,此后伴隨他科研攻關(guān)一生。

13歲那年,中華人民共和國(guó)的成立更讓他堅(jiān)定了刻苦學(xué)習(xí)、科技興國(guó)的信念。

1953年,劉永坦以?xún)?yōu)異成績(jī)考入哈爾濱工業(yè)大學(xué)。在大學(xué)里他如魚(yú)得水,對(duì)于學(xué)校開(kāi)設(shè)的工科數(shù)學(xué)和物理,他覺(jué)得“不解渴”,又自學(xué)了理科數(shù)學(xué)和物理的有關(guān)部分。

經(jīng)過(guò)一年預(yù)科、兩年本科學(xué)習(xí),成績(jī)優(yōu)異的劉永坦作為預(yù)備師資之一,被學(xué)校派往清華大學(xué)進(jìn)修無(wú)線(xiàn)電技術(shù)。1958年,劉永坦回到哈工大參與組建無(wú)線(xiàn)電工程系。這年夏天,他走上哈工大講臺(tái),成為高校教師,邁出向科學(xué)進(jìn)軍的腳步。

走出國(guó)門(mén),開(kāi)啟學(xué)霸模式贏得同行認(rèn)可

作出獨(dú)創(chuàng)性貢獻(xiàn),被授予“名譽(yù)研究員”稱(chēng)號(hào)

1965年春,劉永坦在哈工大參加了科技攻關(guān)第一戰(zhàn),承擔(dān)國(guó)家“單脈沖延遲接收機(jī)”研制任務(wù),提出了總體設(shè)計(jì)方案。遺憾的是,他還沒(méi)有來(lái)得及完成人生第一項(xiàng)研制任務(wù),“文革”就開(kāi)始了。1970年劉永坦暫別尖端技術(shù)的研發(fā),插隊(duì)落戶(hù)到黑龍江省五?h農(nóng)村。劉永坦知道,處于逆境中的個(gè)人必須經(jīng)得起考驗(yàn),他沒(méi)有消沉,激勵(lì)自己做“合格的農(nóng)民”,但因此落下了腰病的毛病。

1973年,劉永坦重回哈工大,1978年,被破格晉升為無(wú)線(xiàn)電系副教授。同年8月,憑借扎實(shí)的“內(nèi)功”,他以?xún)?yōu)異成績(jī)考入北京語(yǔ)言學(xué)院出國(guó)外語(yǔ)培訓(xùn)快班,成為改革開(kāi)放后第一批邁出國(guó)門(mén)的學(xué)者。

1979年6月,劉永坦走出國(guó)門(mén)開(kāi)始異域求學(xué)。他所進(jìn)修的英國(guó)伯明翰大學(xué)電子工程系聚集著一大批雷達(dá)技術(shù)知名專(zhuān)家和學(xué)者,劉永坦的合作教授謝爾曼就是其中之一。謝爾曼交給劉永坦大量英文文獻(xiàn),憑借過(guò)硬的英文功底、深厚的專(zhuān)業(yè)知識(shí),劉永坦開(kāi)啟學(xué)霸模式,很快“啃完”了文獻(xiàn)。他的勤奮、刻苦和才華贏得謝爾曼的信賴(lài)和賞識(shí)。謝爾曼讓他參與到重大科研項(xiàng)目“民用海態(tài)遙感信號(hào)處理機(jī)”的研制工作中。

設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、失敗、總結(jié)、再試驗(yàn)……一年多以后,劉永坦順利完成具有國(guó)際先進(jìn)水平的信號(hào)處理機(jī)研制工作。謝爾曼評(píng)價(jià)說(shuō):“劉永坦獨(dú)自完成的工程系統(tǒng),是一個(gè)很有實(shí)用價(jià)值、工程上很完善的設(shè)備,其科研成果無(wú)論在理論上還是實(shí)踐上都很重要。他的貢獻(xiàn)具有獨(dú)創(chuàng)性!边M(jìn)修期間,伯明翰大學(xué)授予劉永坦“名譽(yù)研究員”稱(chēng)號(hào)。

通過(guò)這次難得的科研任務(wù),劉永坦對(duì)雷達(dá)有了全新認(rèn)識(shí)。傳統(tǒng)雷達(dá)雖然有“千里眼”之稱(chēng),但也有“看”不到的地方。世界上少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始致力于新體制雷達(dá)的研究,旨在讓“千里眼”練就火眼金睛。

“中國(guó)必須要發(fā)展這樣的雷達(dá)!這就是我要做的!” 一個(gè)堅(jiān)定的目標(biāo)就此在劉永坦心中萌芽。1981年秋,懷揣開(kāi)創(chuàng)中國(guó)新體制雷達(dá)之路的宏愿,進(jìn)修結(jié)束后的劉永坦立刻起程回國(guó)。

對(duì)標(biāo)前沿,為新體制雷達(dá)立項(xiàng)四處游說(shuō)

歷時(shí)10個(gè)月,一份20多萬(wàn)字的方案論證報(bào)告出爐

留學(xué)歸來(lái)的劉永坦?jié)M腔赤誠(chéng)地開(kāi)始向哈工大、向國(guó)家有關(guān)部門(mén)宣講他的“雷達(dá)故事”。然而,當(dāng)時(shí)“新體制雷達(dá)”還只是一個(gè)概念,國(guó)際上還沒(méi)有做成的,很多人不信!懊绹(guó)做出來(lái)了么?英國(guó)做了么?”這是劉永坦被追問(wèn)最多的問(wèn)題。

新體制雷達(dá)不僅代表現(xiàn)代雷達(dá)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì),而且對(duì)航天、航海、漁業(yè)、沿海石油開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域都有重要作用。20世紀(jì)70年代中期,國(guó)內(nèi)有關(guān)單位曾對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行過(guò)嘗試,但由于難度太大、技術(shù)儲(chǔ)備不足等諸多因素,最終未獲成功。

除基本思路外,劉永坦找不到參考資料,更沒(méi)有相關(guān)技術(shù)可借鑒。很多人認(rèn)為劉永坦的“雷達(dá)故事”聽(tīng)上去很美好,但希望很渺茫。好心人勸他,大的研究院所尚且不具備這樣的條件和能力,更別說(shuō)一所大學(xué)了;這樣的研究風(fēng)險(xiǎn)太大、周期太長(zhǎng),很可能把時(shí)間和精力都搭進(jìn)去了卻一事無(wú)成……但劉永坦不改初衷。

苦心人,天不負(fù)。這一切在1982年初春有了轉(zhuǎn)機(jī)。劉永坦向當(dāng)時(shí)的航天工業(yè)部預(yù)研部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)詳實(shí)介紹了發(fā)達(dá)國(guó)家新體制雷達(dá)發(fā)展的動(dòng)態(tài),并暢談了自己的大膽設(shè)想。預(yù)研部門(mén)當(dāng)場(chǎng)拍板支持。隨后,劉永坦著手進(jìn)行細(xì)致的策劃和準(zhǔn)備。

經(jīng)過(guò)10個(gè)月連續(xù)奮戰(zhàn),一份20多萬(wàn)字的《新體制雷達(dá)的總體方案論證報(bào)告》誕生了,有厚厚的六大本。1983年夏,原航天工業(yè)部科技委員會(huì)召開(kāi)整整4天的方案評(píng)審會(huì),最后一致通過(guò)。

這是一場(chǎng)填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白、從零起步的具有開(kāi)拓性的攻堅(jiān)戰(zhàn)。經(jīng)過(guò)800多個(gè)日日夜夜的努力、數(shù)千次實(shí)驗(yàn)、數(shù)萬(wàn)個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)的獲取,劉永坦主持的航天部預(yù)研項(xiàng)目“新體制雷達(dá)關(guān)鍵技術(shù)及方案論證”獲得豐碩成果,在新體制理論體系和關(guān)鍵技術(shù)上取得重大突破。1986年7月,新體制雷達(dá)關(guān)鍵技術(shù)成果通過(guò)鑒定。從此,新體制雷達(dá)從預(yù)研項(xiàng)目被列為國(guó)家科技應(yīng)用與基礎(chǔ)研究項(xiàng)目。

建雷達(dá)站,完成對(duì)艦船遠(yuǎn)距離探測(cè)實(shí)驗(yàn)

每年200多天出差在外,研究成果達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平

完成預(yù)研,劉永坦認(rèn)為僅僅“紙上談兵”還不夠,需要進(jìn)一步建立有實(shí)際意義的雷達(dá)實(shí)驗(yàn)站,用于理論和關(guān)鍵技術(shù)的驗(yàn)證。1986年,劉永坦開(kāi)始主持“新體制雷達(dá)研究”。

雷達(dá)研制試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng),都是荒無(wú)人煙的無(wú)人之地,劉永坦團(tuán)隊(duì)常常在條件惡劣的試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)一干就是幾個(gè)月,臨到春節(jié)前一兩天才能回家與親人團(tuán)聚。據(jù)劉永坦愛(ài)人回憶,那時(shí)劉永坦差不多每年有200多天在外出差,家里大事小情都由她統(tǒng)管。

調(diào)試初期,系統(tǒng)頻頻死機(jī)。要從幾十萬(wàn)行的大型控制程序系統(tǒng)中找出問(wèn)題癥結(jié),工作量巨大。作為主帥,劉永坦承擔(dān)著比別人更加繁重的工作。在外場(chǎng)做試驗(yàn)的勞動(dòng)強(qiáng)度非常大——每天工作十幾個(gè)小時(shí),常常趕不上吃飯,困了就倒在實(shí)驗(yàn)室板凳上湊合一覺(jué)……超負(fù)荷的腦力和體力付出,鐵打的漢子也會(huì)被擊倒,疼痛難忍的腰間盤(pán)突出曾讓他幾個(gè)月不能行走。有一次,在攻克某個(gè)關(guān)鍵技術(shù)時(shí),他因?yàn)殚L(zhǎng)期勞累倒在現(xiàn)場(chǎng)。但劉永坦依舊“運(yùn)籌”于病床之上,堅(jiān)持和大家一起奮戰(zhàn),打敗了擋在必經(jīng)之路上的“攔路虎”。劉永坦還患有高血壓,一直在吃藥,但40年來(lái),從沒(méi)因此停止過(guò)科研攻關(guān)。

有志者,事竟成。這群優(yōu)秀的科技工作者頂風(fēng)冒雪,日曬雨淋,終于在1989年建成了中國(guó)第一個(gè)新體制雷達(dá)站,成功研制出我國(guó)第一部對(duì)海新體制實(shí)驗(yàn)雷達(dá)。

1990年4月3日,劉永坦團(tuán)隊(duì)首次完成了我國(guó)對(duì)海面艦船目標(biāo)的遠(yuǎn)距離探測(cè)實(shí)驗(yàn),取得重大突破。當(dāng)年10月,國(guó)家多個(gè)部門(mén)聯(lián)合舉行的鑒定會(huì)宣布:“新體制雷達(dá)研究成果達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。”1991年,該項(xiàng)目榮獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

探索不止,把實(shí)驗(yàn)室成果變成真正的應(yīng)用

形成了一整套創(chuàng)新技術(shù)和方法,攻克了一系列國(guó)際性難題

研究成果獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng),有人勸說(shuō)他見(jiàn)好就收吧。劉永坦不僅沒(méi)有停下,而且選擇了一條更加難走的路。

“一定要把實(shí)驗(yàn)室里的成果變成真正的應(yīng)用!眲⒂捞拐J(rèn)為這些成果倘若不能變成真正的應(yīng)用,那無(wú)疑就像是一把沒(méi)有開(kāi)刃的寶劍,好看卻不中用,這對(duì)國(guó)家來(lái)說(shuō)是一種巨大的浪費(fèi)和損失。

一切為了國(guó)家的需要,面對(duì)不確定性,面對(duì)人生的又一次重要抉擇,劉永坦又一次做出了勇往直前的決定。

這一次,他知道不止需要8年。隨后發(fā)生的事情,讓劉永坦“意外”地被深深感動(dòng)。得知他的決定,團(tuán)隊(duì)成員全體義無(wú)反顧地選擇了全力支持。

劉永坦深知,科學(xué)技術(shù)發(fā)展到今天,科研活動(dòng)不可能再允許一個(gè)人去單打獨(dú)斗。新體制雷達(dá)研制隊(duì)伍就是一個(gè)相互協(xié)作的團(tuán)隊(duì)。更艱苦的下一步,他要聯(lián)合國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)科研力量組建一個(gè)更大的團(tuán)隊(duì),走一條產(chǎn)學(xué)研結(jié)合之路。

1997年,新體制雷達(dá)被批準(zhǔn)正式立項(xiàng),哈工大作為總體單位承擔(dān)研制工作,這在國(guó)內(nèi)高校中尚屬首次。劉永坦團(tuán)隊(duì)深知,這是一條只能進(jìn)不能退的路。“能為國(guó)家的強(qiáng)大作貢獻(xiàn)是我們最大的動(dòng)力和使命。國(guó)家把這么重要的項(xiàng)目交給我們做,這是我們最大的榮耀。”

為了解決國(guó)家海防遠(yuǎn)程探測(cè)的迫切需求,必須研制具有穩(wěn)定、遠(yuǎn)距離探測(cè)能力的雷達(dá),然而,從原理到工程實(shí)現(xiàn)涉及電磁環(huán)境復(fù)雜、多種強(qiáng)雜波干擾等國(guó)際性技術(shù)難題。面對(duì)世界各國(guó)均難以逾越的技術(shù)瓶頸,劉永坦帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),歷經(jīng)上千次實(shí)驗(yàn)和多次重大改進(jìn),對(duì)長(zhǎng)期以來(lái)困擾雷達(dá)的諸多威脅提供了有效的對(duì)抗技術(shù)措施,終于在本世紀(jì)初形成了一整套創(chuàng)新技術(shù)和方法,攻克了制約新體制雷達(dá)性能發(fā)揮的系列國(guó)際性難題。

回憶起從實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地轉(zhuǎn)戰(zhàn)到實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)地的歲月,團(tuán)隊(duì)成員都唏噓不已:很多理論、技術(shù)上的難點(diǎn)和空白仍然需要去解決、去填補(bǔ),再加上地域環(huán)境的差異,實(shí)際工作中又產(chǎn)生了許多新的問(wèn)題和困難。

歷經(jīng)十余年的艱辛努力和刻苦攻關(guān),劉永坦和他的團(tuán)隊(duì)又一次圓滿(mǎn)完成了任務(wù),2011年成功研制出我國(guó)具有全天時(shí)、全天候、遠(yuǎn)距離探測(cè)能力的新體制雷達(dá)——與國(guó)際最先進(jìn)同類(lèi)雷達(dá)相比,系統(tǒng)規(guī)模更小、作用距離更遠(yuǎn)、精度更高、造價(jià)更低,總體性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,核心技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先地位,標(biāo)志著我國(guó)對(duì)海遠(yuǎn)距離探測(cè)技術(shù)的一項(xiàng)重大突破。2015年,團(tuán)隊(duì)再次獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

哈工大副校長(zhǎng)韓杰才院士說(shuō):“劉永坦團(tuán)隊(duì)研制的新體制雷達(dá)實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)自主可控,不向國(guó)外封鎖低頭,不懼卡脖子,靠不服輸?shù)膭蓬^,通過(guò)自主創(chuàng)新,技術(shù)成果達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。劉永坦團(tuán)隊(duì)敢于啃硬骨頭,40年堅(jiān)持圍繞一個(gè)方向一個(gè)領(lǐng)域,這種精神非常寶貴!

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