刘永坦:为祖国海疆打造“火眼金睛”
2019-02-21□
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他,是黑龙江省唯一的两院院士;他,在1991年和2015年两次获得国家科技进步一等奖;他,带领团队研制出具有全天时、全天候、远距离探测能力的新体制雷达,实现了我国对海远距离探测技术的重大突破;他,带出一支作风过硬、能攻克国际前沿难题的“雷达铁军”。他,就是哈尔滨工业大学教授刘永坦,耄耋之年仍奔波在教学、科研一线。
2019年1月8日,在北京人民大会堂,刘永坦接过2018年度国家最高科学技术奖证书。那一刻,他想的更多的是,他是在代表整个团队领取这个奖项:“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。”
一
1936年,刘永坦出生在南京一个温馨的书香家庭。然而,生逢乱世,他不满一岁就随家人开始了颠沛流离的逃难生活。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,母亲用慈祥的声音诵读诗词和讲解家国大义时的激情。”刘永坦说,他很小的时候就在母亲的“监督”下读史书、诵诗文,培养出了很强的求知欲和爱国心。父亲也常告诉他,科学可以救国,可以振兴中华。强国的梦想在他幼小的心里深深扎下了根。
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,刘永坦以优异的成绩考入哈尔滨工业大学。在大学里,他对学校开设的工科数学和物理觉得“不解渴”,又自学了理科数学和物理的有关部分。
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,成为高校教师,迈出向科学进军的脚步。
二
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”的研制任务,提出了总体设计方案。遗憾的是,他还没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。刘永坦知道,处于逆境中的人必须经得起考验,他没有消沉,鼓励自己做“合格的农民”,但因此落下了腰痛的毛病。
1973年,刘永坦重回哈工大。1978年,他被破格晋升为无线电系副教授,同年8月,他考入北京语言学院出国外语培训快班,成为改革开放后第一批迈出国门的学者。
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聚集着一大批雷达技术知名专家和学者,刘永坦的合作教授谢尔曼就是其中之一。他的勤奋、刻苦和才华赢得谢尔曼的信赖和赏识。谢尔曼让他参与到重大科研项目“民用海态遥感信号处理机”的研制工作中。
设计、试验、失败、总结、再试验……一年后,刘永坦顺利完成具有国际先进水平的信号处理机研制工作。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认识。传统雷达虽然有“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,旨在让“千里眼”练就火眼金睛。
“中国必须发展这样的雷达!这就是我要做的!”一个坚定的目标在刘永坦心中萌芽。1981年秋,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。
三
留学归来的刘永坦满腔赤诚地向哈工大、向国家有关部门宣讲新体制雷达。然而,当时新体制雷达还只是一个概念,国际上还没有做成的,很多人不信。“美国做出来了吗?英国做了吗?”这是刘永坦被追问最多的问题。当时不少人劝他,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。
苦心人,天不负。1982年初春,刘永坦向当时的航天工业部预研部门领导详细介绍了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,预研部门领导当场拍板支持。随后,刘永坦着手进行细致的策划和准备。经过10个月连续奋战,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,最后一致通过。
这是一场填补国内空白、从零起步的具有开拓性的攻坚战。经过800多个日日夜夜的努力、数千次试验、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上取得重大突破。1986年7月,新体制雷达关键技术成果通过鉴定。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。
四
完成预研,刘永坦认为仅仅“纸上谈兵”还不够,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,都是荒无人烟之地。刘永坦常常带领团队在条件恶劣的试验现场一干就是几个月。调试初期,系统频频死机。要找出问题症结,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,他每天工作十几个小时,常常赶不上吃饭,困了就倒在实验室板凳上凑合一觉……超负荷的脑力和体力付出,铁打的汉子也会被击倒。有一次,在攻克某个关键技术时,他因为长期劳累倒在现场。但刘永坦依旧“运筹”于病床之上,坚持和大家一起奋战。
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,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。
五
研究成果获得国家科技进步奖一等奖,有人劝他见好就收。刘永坦不仅没有停下,还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,对国家来说是一种巨大的浪费和损失。
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,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”。
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试验和多次重大改进,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。
历经十余年的艰辛努力和刻苦攻关, 2011年刘永坦和他的团队成功研制出了我国具有全天时、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,它的系统规模更小、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。
“围绕一个方向,聚焦一个领域,刘永坦一干就是近40年。不以困难为断点,不以成就为终点,这种科研精神对后辈来说是激励,更是向导。”哈尔滨工业大学副校长、中国科学院院士韩杰才说。
接过2018年度国家最高科学技术奖奖章和证书后,刘永坦又许下了新的愿望,将继续带领团队向小型化雷达进军,让技术造价更低,让功能性能更优,更好保卫祖国海疆。