劉永坦:慧眼千里,固我海疆

經濟日報 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。中國科學院院士,中國工程院院士,哈爾濱工業(yè)大學教授,著名雷達與信號處理技術專家。他是對海探測新體制雷達理論與技術的奠基人和引領者。1991年當選為中國科學院學部委員(院士),1994年當選為中國工程院首屆院士。

  近40年來,他領導和培育的創(chuàng)新團隊,率先在國內開展了新體制雷達研究,技術成果達到國際先進水平,建成了中國第一個新體制雷達站,又成功實現工程應用,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就充滿熱忱,說到榮獲國家最高科學技術獎的感想時又謙遜質樸?!拔沂且粋€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。”

  雷達相當于人的眼睛,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。他也是一位較真務實的科學家,成為我國對海新體制雷達的理論技術奠基人后不肯“見好就收”,又推動其走向工程應用,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,父親是浙江大學畢業(yè)的工程師,母親是教師,舅舅是國立中央大學的教授。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遂的美好祝愿,也飽含著期望國家強大的深深企盼。

  解放后,他投身于新中國的建設。

  奠定我國工業(yè)化初步基礎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。經過三年學習后,成績優(yōu)異的劉永坦作為預備師資,被學校派往清華大學進修了兩年無線電技術。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,劉永坦承擔了國家的“單脈沖延遲接收機”研制任務,主持并提出了總體設計方案。遺憾的是,他還沒有來得及完成人生第一項研制任務,“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常縣,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人員選拔考試的通知。那是改革開放后第一批公派留學機會,標準很高,而功底深厚的劉永坦考中了。半年外語強化培訓后,1979年,劉永坦作為公派訪問學者來到英國伯明翰大學電子工程系進修,師從著名國際雷達權威謝爾曼教授。

  英國是雷達技術發(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的逆襲之旅。

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

  劉永坦的非凡才華得到高度認可,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。”學習期滿,伯明翰大學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,這時已經有了遠大目標——為祖國研制新體制雷達。

  雷達是現代戰(zhàn)爭的“千里眼”,對戰(zhàn)爭的進程和勝負起著關鍵性作用。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)、海洋氣候預報、海岸經濟區(qū)發(fā)展等領域都有重要作用,被稱為“21世紀的雷達”。

  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,沒有前例可循,還對中國技術封鎖;而且劉永坦選擇該方向的幾年前,國內有關單位曾對該項技術進行過嘗試,但由于難度太大、技術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——劉永坦有足夠科學素養(yǎng),能看到新體制雷達的前景,如果新體制雷達實現沿海布防,“慧眼”所向,就可以實現海洋國土面積全覆蓋;他也能看到新體制雷達的難點在哪,需要如何組織技術攻關。

  回國之后,劉永坦多次去北京相關部委爭取支持?!斑@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。”劉永坦說,“最后原航天工業(yè)部預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。“這個東西很渺茫的,不一定能有結果?!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。

  張寧就在這6人之中,那時他剛剛大學畢業(yè),他回憶說:“劉老師為了留下我,把我愛人從湖北調過來,后來又幫我解決房子、破格提拔教授?!爆F在回頭看,張寧很多感觸。他說,“80年代很多人認為外國月亮比中國圓,很多項目是國內跟蹤國外思路,而我們所干的系統(tǒng)在國外沒有。劉老師以科學家的眼光看到遠大前景,帶領團隊在各種困難和質疑中堅持下來,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和擔當。劉老師當時剛從國外回來,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,技術挑戰(zhàn)極高,需要重新建立理論和技術機理。簡單地說,它需要一一排除大海上無數海浪雜波的干擾、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。“我們要從比目標信號大百萬倍的雜波信號里排除干擾,把目標提溜出來?!眲⒂捞垢锌卣f。

  1982年得到國家支持、預研項目立項,1983年通過總體方案論證報告,接下來經過800多個日日夜夜的艱苦努力,做了數千次實驗、獲取數萬個測試數據后,劉永坦主持的“新體制雷達關鍵技術及方案論證”項目獲得成功,許多關鍵技術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。1986年,新體制雷達從預研項目被列為國家科技應用與基礎研究項目。

  實戰(zhàn)煉寶刀

  一般說來,高校主要從事關鍵科學技術的概念研究和基礎研究。到了這一步,劉永坦團隊已經完成了預研使命,完全可以結題報獎了。但較真又務實的劉永坦認為,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,不光是對學術的追求,更多是想做成有用的系統(tǒng)?!?/p>

  建立雷達實驗站時,經費曾發(fā)生困難,有人打起了退堂鼓。經過反復討論,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、迎風冒雨架設天線,烈日曬暴了皮,風雨打濕了衣服。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試。1990年10月,國家多個部門聯合舉行的鑒定會宣布:“新體制雷達研究成果居國際領先水平。”劉永坦在驗收會上被人們譽為“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,又善于團結大家一起協(xié)力攻關,我們跟著劉老師干有信心?!?/p>

  1997年,新體制雷達被批準正式立項,哈工大作為總體單位承擔研制工作,這在國內高校中還是首次。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,由他的學生們承擔第一線攻堅戰(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戰(zhàn)到實際應用場地的歲月,團隊成員都唏噓不已:很多理論、技術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,任務緊急時每天都要三班倒地工作?!眲⒂捞剐奶鄣卣f。

  經過10幾年的艱辛努力和刻苦攻關,劉永坦團隊又一次圓滿完成了任務,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,核心技術處于國際領先地位,標志著我國對海遠距離探測技術的一項重大突破。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,而是盯準了新的目標。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>

責任編輯:王超

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