劉永坦:慧眼千里,固我海疆

經(jīng)濟日報 2019-01-08 作者:佘惠敏

  人物小傳

  劉永坦,1936年生于江蘇南京,祖籍湖北武漢。中國科學(xué)院院士,中國工程院院士,哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授,著名雷達與信號處理技術(shù)專家。他是對海探測新體制雷達理論與技術(shù)的奠基人和引領(lǐng)者。1991年當(dāng)選為中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士),1994年當(dāng)選為中國工程院首屆院士。

  近40年來,他領(lǐng)導(dǎo)和培育的創(chuàng)新團隊,率先在國內(nèi)開展了新體制雷達研究,技術(shù)成果達到國際先進水平,建成了中國第一個新體制雷達站,又成功實現(xiàn)工程應(yīng)用,在保衛(wèi)祖國海疆中發(fā)揮著強大作用。1991年和2015年兩次獲得國家科技進步獎一等獎。

  劉永坦是一位聰明“絕頂”又淳樸厚道的白發(fā)老者。接受記者采訪時,年過八旬的他思維敏捷,談起鐘愛一生的雷達技術(shù)就充滿熱忱,說到榮獲國家最高科學(xué)技術(shù)獎的感想時又謙遜質(zhì)樸。“我是一個普通老師,在國家大好環(huán)境下做了一點事,也是依靠團隊的力量。獲獎極其榮幸,這是給我們團隊的榮譽?!?/p>

  雷達相當(dāng)于人的眼睛,能看多遠才能保護海岸線多遠。劉永坦是一位舍得下笨功夫的科學(xué)家,近40年心無旁騖,只做一項事業(yè)——對海新體制雷達。他也是一位較真務(wù)實的科學(xué)家,成為我國對海新體制雷達的理論技術(shù)奠基人后不肯“見好就收”,又推動其走向工程應(yīng)用,將我國“海防長城”的雷達“視距”提高了五倍以上,完成了以“慧眼千里固我海疆”的卓越功勛。

  磨難出英豪

  個人的命運系于國運。劉永坦一生的每個命運節(jié)點,都與祖國大勢緊密相連。

  抗戰(zhàn)中,他逃過了南京大屠殺。

  1936年12月1日,劉永坦出生在南京。他家境優(yōu)渥,父親是浙江大學(xué)畢業(yè)的工程師,母親是教師,舅舅是國立中央大學(xué)的教授。但國家蒙難,這個溫馨的書香之家也不得不在亂世的戰(zhàn)爭陰云下飄零。1937年冬天,未滿一周歲的劉永坦隨家人逃難,堪堪避過了后來慘絕人寰的南京大屠殺?!拔壹沂窃诖笸罋⒅半x開南京的,晚一點就沒了!”回憶起幼年逃難生涯,劉永坦至今記憶尤深,將路線記得清清楚楚:從南京到武漢,再到宜昌,再到宜昌鄉(xiāng)下,再到重慶,又從重慶回到南京。“永坦”之名,不僅是家人對他人生平安順?biāo)斓拿篮米T福诧柡谕麌覐姶蟮纳钌钇笈巍?/p>

  解放后,他投身于新中國的建設(shè)。

  奠定我國工業(yè)化初步基礎(chǔ)的第一個五年計劃是1953年開始實施的,也正是在這一年,劉永坦懷著投身祖國工業(yè)化的決心,以優(yōu)異成績考入哈工大。經(jīng)過三年學(xué)習(xí)后,成績優(yōu)異的劉永坦作為預(yù)備師資,被學(xué)校派往清華大學(xué)進修了兩年無線電技術(shù)。1958年,劉永坦回到哈工大參與組建無線電工程系,成為哈工大的青年教師。

  文革中,他耕種過五常大米。

  1965年春,劉永坦承擔(dān)了國家的“單脈沖延遲接收機”研制任務(wù),主持并提出了總體設(shè)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(wù),“文化大革命”就開始了。劉永坦于1970年插隊落戶到黑龍江省五??h,在繁重的水田勞作之余,還抽空研讀攜帶的專業(yè)文獻。點評這段往事時,他說:“愛國就要真正了解我們的國家,千千萬萬的農(nóng)民不都是這么辛勤勞苦嗎?我有什么好抱怨的?”

  改開后,他不惑之年出國進修。

  下放兩年多后,劉永坦于1973年回到學(xué)校。1978年8月,正在松花江邊抗洪修堤的劉永坦接到參加出國留學(xué)人員選拔考試的通知。那是改革開放后第一批公派留學(xué)機會,標(biāo)準(zhǔn)很高,而功底深厚的劉永坦考中了。半年外語強化培訓(xùn)后,1979年,劉永坦作為公派訪問學(xué)者來到英國伯明翰大學(xué)電子工程系進修,師從著名國際雷達權(quán)威謝爾曼教授。

  英國是雷達技術(shù)發(fā)源地。1936年出生的劉永坦后來常常笑稱自己與雷達同齡?!案母镩_放對我有非常深的影響,出國后就想,落后這么多怎么辦?要拼命趕上去!”看到英國的先進,劉永坦開啟了他不服輸?shù)哪嬉u之旅。

  他以實驗室為家,嘔心瀝血拼搏一年多后,將現(xiàn)代計算機技術(shù)與信號處理技術(shù)有效結(jié)合,完成了高精度信號處理器的研制工作,成功解決了當(dāng)時英國實時海態(tài)測量中的一大難題。正是這次科研,讓劉永坦獲得了靈感,與新體制雷達結(jié)緣。

  劉永坦的非凡才華得到高度認(rèn)可,謝爾曼教授評價道:“由劉永坦完成的信號處理機,無論在理論上,還是實際中都具有重要意義,他的貢獻是獨創(chuàng)性的。”學(xué)習(xí)期滿,伯明翰大學(xué)授予他名譽研究員稱號,并以優(yōu)越待遇聘請他留校工作。劉永坦婉言謝絕,于1981年踏上了回國的班機。

  極目海天闊

  歸心似箭的劉永坦,這時已經(jīng)有了遠大目標(biāo)——為祖國研制新體制雷達。

  雷達是現(xiàn)代戰(zhàn)爭的“千里眼”,對戰(zhàn)爭的進程和勝負起著關(guān)鍵性作用。生在抗戰(zhàn)年代的劉永坦,一直有著“中國必須強起來”的心愿,選擇雷達這個方向十分正常。但為什么選新體制雷達?它與傳統(tǒng)雷達有何不同?

  那時,傳統(tǒng)雷達是微波雷達,沿直線傳播,站得高才能看得遠。這讓我國的海防雷達成了“近視眼”——我國海邊少有高山,在海疆布防的雷達,一般只能看到數(shù)十公里;而我國海洋國土面積近300萬平方公里,用傳統(tǒng)雷達,有效監(jiān)測范圍不足20%。

  因此,當(dāng)時世界上先進國家將目光瞄向了可以繞彎傳播、能看到足夠遠的新體制雷達,它采用與傳統(tǒng)微波雷達不同的波段,代表著現(xiàn)代雷達的一個發(fā)展趨勢,對航天、航海、漁業(yè)、沿海石油開發(fā)、海洋氣候預(yù)報、海岸經(jīng)濟區(qū)發(fā)展等領(lǐng)域都有重要作用,被稱為“21世紀(jì)的雷達”。

  選擇這個方向需要勇氣——新體制雷達在國外也是新的尚未研制出的技術(shù),沒有前例可循,還對中國技術(shù)封鎖;而且劉永坦選擇該方向的幾年前,國內(nèi)有關(guān)單位曾對該項技術(shù)進行過嘗試,但由于難度太大、技術(shù)儲備不足等諸多因素,最終未獲成果。

  選擇這個方向也需要眼光——劉永坦有足夠科學(xué)素養(yǎng),能看到新體制雷達的前景,如果新體制雷達實現(xiàn)沿海布防,“慧眼”所向,就可以實現(xiàn)海洋國土面積全覆蓋;他也能看到新體制雷達的難點在哪,需要如何組織技術(shù)攻關(guān)。

  回國之后,劉永坦多次去北京相關(guān)部委爭取支持。“這雷達可行嗎?能解決別的雷達不能解決的問題嗎?我不斷地回答這些問題?!眲⒂捞拐f,“最后原航天工業(yè)部預(yù)研部門支持了這個項目,這樣才干起來?!?/p>

  他也得到了哈工大的支持?!斑@個東西很渺茫的,不一定能有結(jié)果?!眲⒂捞拐f,但院里還是支持他組織跨專業(yè)的6人團隊開始攻關(guān)。

  張寧就在這6人之中,那時他剛剛大學(xué)畢業(yè),他回憶說:“劉老師為了留下我,把我愛人從湖北調(diào)過來,后來又幫我解決房子、破格提拔教授?!爆F(xiàn)在回頭看,張寧很多感觸。他說,“80年代很多人認(rèn)為外國月亮比中國圓,很多項目是國內(nèi)跟蹤國外思路,而我們所干的系統(tǒng)在國外沒有。劉老師以科學(xué)家的眼光看到遠大前景,帶領(lǐng)團隊在各種困難和質(zhì)疑中堅持下來,非常不容易?!?/p>

  許榮慶是劉永坦第一個博士,畢業(yè)后也成為這個項目的骨干?!拔揖磁鍎⒗蠋煹哪懽R和擔(dān)當(dāng)。劉老師當(dāng)時剛從國外回來,還在副教授階段,如果項目做到中途失敗,對他個人發(fā)展很不利。但他沒考慮這些,想的是國家需求?!?/p>

  新體制雷達面臨的各種干擾比常規(guī)微波雷達大千倍萬倍,技術(shù)挑戰(zhàn)極高,需要重新建立理論和技術(shù)機理。簡單地說,它需要一一排除大海上無數(shù)海浪雜波的干擾、人們使用的各種無線電信號的干擾、天空電離層上傳下來的電磁波干擾?!拔覀円獜谋饶繕?biāo)信號大百萬倍的雜波信號里排除干擾,把目標(biāo)提溜出來。”劉永坦感慨地說。

  1982年得到國家支持、預(yù)研項目立項,1983年通過總體方案論證報告,接下來經(jīng)過800多個日日夜夜的艱苦努力,做了數(shù)千次實驗、獲取數(shù)萬個測試數(shù)據(jù)后,劉永坦主持的“新體制雷達關(guān)鍵技術(shù)及方案論證”項目獲得成功,許多關(guān)鍵技術(shù)的突破為后來中國新體制雷達的研制成功打下了良好基礎(chǔ)。1986年,新體制雷達從預(yù)研項目被列為國家科技應(yīng)用與基礎(chǔ)研究項目。

  實戰(zhàn)煉寶刀

  一般說來,高校主要從事關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)的概念研究和基礎(chǔ)研究。到了這一步,劉永坦團隊已經(jīng)完成了預(yù)研使命,完全可以結(jié)題報獎了。但較真又務(wù)實的劉永坦認(rèn)為,僅僅“紙上談兵”是不夠的,國家需要的真正的雷達實驗站。1986年,劉永坦開始主持新體制雷達實驗站的研究。

  他們在一個偏僻的濱海小漁村里,以便宜的價格租用了一個廢棄療養(yǎng)院作為實驗場地。劉永坦的大兒子劉興釗從哈工大畢業(yè)后,也曾在這個實驗場地工作過。他回憶說:“父親的團隊能走到今天,不光是對學(xué)術(shù)的追求,更多是想做成有用的系統(tǒng)。”

  建立雷達實驗站時,經(jīng)費曾發(fā)生困難,有人打起了退堂鼓。經(jīng)過反復(fù)討論,課題組決定自籌資金建站,年過半百的劉永坦和大家一起日曬雨淋、迎風(fēng)冒雨架設(shè)天線,烈日曬暴了皮,風(fēng)雨打濕了衣服。超強的腦力勞動和體力付出把劉永坦擊倒在病床上,腰椎間盤突出,疼痛難忍,幾個月不能下地行走……

  1989年,中國第一個新體制雷達站建成。1990年4月,雷達站完成了整機調(diào)試。1990年10月,國家多個部門聯(lián)合舉行的鑒定會宣布:“新體制雷達研究成果居國際領(lǐng)先水平?!眲⒂捞乖隍炇諘媳蝗藗冏u為“難得的帥才”,因為他不僅取得了重大成果,還培養(yǎng)了一支由30余人組成,平均年齡僅有36歲的技術(shù)過硬的研制隊伍。

  1991年,該項目獲國家科技進步獎一等獎。

  實驗站建成了,劉永坦?jié)M足了嗎?沒有。他還想把新體制雷達從單個的實驗站推向工程化實用化,達到可以應(yīng)用在中國海疆的程度。

  這是一個大工程,劉永坦再一次做出了為大義舍小利的決定。在得知他的決定之后,團隊成員們竟然全部義無反顧地做出了全力支持的決定,令劉永坦深深感動。他們說:“劉老師藝高膽大,又善于團結(jié)大家一起協(xié)力攻關(guān),我們跟著劉老師干有信心。”

  1997年,新體制雷達被批準(zhǔn)正式立項,哈工大作為總體單位承擔(dān)研制工作,這在國內(nèi)高校中還是首次。他們跟航天科工集團、電子科技集團的幾個做整機有優(yōu)勢的研究所合作,組織了一個大團隊。

  這是一場歷時更長的奮戰(zhàn),在十幾年的奮斗中,由于年事已高,劉永坦院士卸去總指揮、總設(shè)計師之職,將接力棒傳遞到了年輕人手中。在他的鼎力推薦下,由他的學(xué)生們承擔(dān)第一線攻堅戰(zhàn)斗:許榮慶教授任總指揮,張寧教授任總師。

  回憶起從實驗場地轉(zhuǎn)戰(zhàn)到實際應(yīng)用場地的歲月,團隊成員都唏噓不已:很多理論、技術(shù)上的難點和空白仍然需要去解決、去填補,再加上地域環(huán)境的差異,實際工作中又產(chǎn)生了許多新的問題和困難。

  “這些家在哈爾濱的隊員,每一次去外場試驗常常要干兩三個月然后才能回來休整幾天。春節(jié)過后,隊員們往往要拋家舍業(yè)地在試驗場地待半年多,任務(wù)緊急時每天都要三班倒地工作?!眲⒂捞剐奶鄣卣f。

  經(jīng)過10幾年的艱辛努力和刻苦攻關(guān),劉永坦團隊又一次圓滿完成了任務(wù),2011年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,中國雷達的系統(tǒng)規(guī)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(shù)處于國際領(lǐng)先地位,標(biāo)志著我國對海遠距離探測技術(shù)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。

  但他們并未就此止步,而是盯準(zhǔn)了新的目標(biāo)。團隊成員位寅生教授回憶說:“2015年獲獎時,我問劉老師,新體制雷達已經(jīng)到一個高點,再上一個臺階要面對很多困難,還繼續(xù)做嗎?劉老師說,關(guān)鍵時候要能坐得住冷板凳?!?/p>

  “下一步,我們還想解決新體制雷達的小型化問題,讓它能更廣泛的應(yīng)用?!眲⒂捞拐f,“要為國家做點什么,才不虛一生。知識分子要錢有什么用呢?能為國家的強大做貢獻才是我們最大的動力和堅持?!?/p>

責(zé)任編輯:王超

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