22岁“科技大神”申怡飞的5G探索之路
2020-04-30王玉琴
□王玉琴
说起申怡飞,在当今世界5G研究领域可谓大名鼎鼎,各国电信巨头做梦都想把他“挖”过来。他15岁考上东南大学“少年班”,19岁获得全球最顶级的论文奖,21岁读博士。他带领团队研究出的5G技术中最重要的极化码方案,被写入世界5G行业标准,使中国成了真正意义上通信基础规则的“制定者”。同时,他受理发明的3项专利对欧美企业筑起严格的技术壁垒,间接促使中国的5G计划提前1年落地。2020年,中国5G将会迎来全面爆发,他更加引人注目。这位“科技大牛”是如何走出“开挂人生”的?背后隐藏着鲜为人知的少年英雄壮志报国的故事……
天才少年,也曾考试不及格
1997年,申怡飞出生于河北邯郸的一个书香门第,父母都是知识分子。受家庭文化氛围的熏陶,他从小就显示出了过人的天赋:4岁学心算,5岁上小学,五年级时参加华罗庚金杯数学竞赛获得二等奖,从初中到高中只上了四年,老师便无法再教他。
2012年读高二时,申怡飞就被中国著名的理工科大学东南大学录取。凭借着超强的逻辑思维能力以及动手实验能力,他直接被送进吴健雄学院学习。该学院属于定向输出顶级科学家的“少年班”,在中国科技教育界的名气,丝毫不亚于中国科技大学鼎鼎有名的严济慈物理英才班。
当时的申怡飞很自负,他以为自己不到15岁的年龄就如此“牛”,视线内很难再遇到敌手。然而,这位天才少年很快就遭遇惨败,大二期中考试时,当惯了“学霸”的申怡飞竟然2门考试不及格!惊愕之余,他才真正明白什么叫“人外有人”。
了解到申怡飞的情况,院团委书记纪静特意找他聊天。还没开口,申怡飞就失落地问:“老师,您是不是想找我谈考试挂科的事?”只见纪静莞尔一笑说:“如果今天的谈话中我跟你聊到了成绩,就请你吃饭。其实我只想问一个问题:你有没有想过,自己想成为一个怎样的人?”
蓦然间,申怡飞想起了父亲给他讲的岳母在岳飞背上刺字“精忠报国”的故事,妈妈也经常教育他要做一个立志报国、对国家和民族都有用的人,那就做一名科学家!申怡飞决定痛改前非。
当他以崭新的姿态重新出现时,整个学院都为之一颤!大三那年,他19门专业课程全部在90分以上,其中有8门更是取得满分,一跃成为吴健雄学院自2004年成立以来,唯一获得年级第一名的少年生,并荣获团中央2015年度“中国大学生自强之星”荣誉称号。
2015年9月,18岁的申怡飞又以年级第一名的成绩,被保送至信息科学与工程学院就读研究生。他介绍说:“该学院有两大类学科,电子科学与技术、信息与通信工程,而这两个学科,又最终归属于ICT产业。在中美竞争7个产业赛道里,ICT产业是最重要的产业,它也是当代工业的底层技术,如果能在这个产业取得决定性突破,就能够使中国赶超美国!”
拜入名师,主攻5G核心技术
既然立志报国,那就去最前沿最需要技术攻关的领域。申怡飞抱着这份理想,直接拜入有“中国4G技术掌门人”之称的尤肖虎教授门下。
有趣的是,第一天老师没有讲课,却讲了我国ICT产业的奋斗史:1G空白;2G时代全面落后于人、受制于人,以至于出厂价不到千元的“砖头机”,出口到中国时竟卖出上万甚至几万元的高价,垄断,为西方资本带去了惊人的利润;3G时代中国自主研发了TD-SCDMA技术,有了一定突破,仍然没法和高通的CDMA技术相提并论;4G时代,我们的通信技术虽然可以与美国并跑,但其中的核心长码编码Turbo码和短码咬尾卷积码,仍旧不是中国原创。
那一天,申怡飞不顾科研工作的巨大压力,毅然加入到移动通信国家重点实验室,主攻5G技术中最重要的极化码(PolarCodes)技术。
申怡飞解释说:“极化码是一种新型编码方式,具有可实用的线性复杂度编译码能力的信道编码技术,是编码界的新星。”第一次接触前沿的科研,开始极化码相关课题研究时,可谓举步维艰。由于它是近几年才提出来的崭新理论,所以能够搜到的外文文献很少,面对大量理论和数学推导,申怡飞从没想过放弃。
在初期平台的搭建阶段,由于数据量很大,运行一个程序往往需要好几天。申怡飞就整天带着自己的笔记本电脑,小心翼翼地捧着它,生怕不小心碰到键盘或者合上电脑盖。有一天晚上,他梦见自己不小心关掉电脑,一下子从睡梦中惊醒。醒来后,申怡飞发现是在做梦,赶紧跑到电脑前,确认程序仍在正常运行才放心。就这样,在经历整整一学期的研究后,他的高效极化码平台,从初始版本的速度1,突飞猛进至12。
申怡飞的努力终于有了回报,一开始一组数据需要2分钟才能计算完,到最后,一秒钟就能够解出20万组数据,成为当时全球最快的课题组速度!
2016年,19岁的申怡飞在经过IEEE(电气和电子工程师协会)评审委员会的严格评选后,成功获得全球最顶级的,也是2016年度唯一的最佳学生论文奖。
2016年11月,关于5G标准制定的3GPP RAN1第87次会议在美国举行。5G短码方案讨论的结果是:中国华为公司主推的PolarCode(极化码)方案,以压倒性的投票优势,成为5G控制信道eMBB(增强移动宽带)场景编码最终方案。此举引起全世界通信专家的关注!
天道酬勤,行业标准“制定者”
2017年5月,申怡飞担任江苏发展大会志愿者,负责姚建铨院士的接待工作。姚院士的科研精神以及谆谆教诲,坚定了申怡飞在电子信息领域钻研下去的想法。
2018年,中兴通信因发展势头迅猛遭遇美国全面制裁,公司几乎陷入瘫痪状态,这件事对申怡飞“刺激”很大。后来在中美双方的不断谈判下,美方对中兴的7年禁令虽然暂时解除,但这一事件却暴露了中国在芯片产业上的被动局面。在义愤填膺的同时,这也更加坚定了申怡飞在电子信息领域钻研下去,最终用技术“打败外寇”的决心。
如今,申怡飞团队研究出的极化码已取得胜利,被写入5G行业标准,世界各国通信设备生产商在5G的通信设备中,都会采用“华为的标准”,中国成了真正意义上通信基础规则的“制定者”。作为中国5G核心技术科学家,申怡飞功不可没。
如今,申怡飞关于极化码编码技术及其硬件实现研究已经发表了两篇国际会议论文、一篇SCI论文,他的工作平台已经从版本1升级到了版本16。同时,他受理发明的3项专利对欧美企业筑起严格的技术壁垒,间接促使中国的5G计划提前1年落地!
申怡飞—这位22岁“科技大神”,决心用中国“芯”打造中国速度,使我国的移动通信事业走在世界的前列!
名师点评
申怡飞的故事是一个非常励志的故事,也值得大家去学习。申怡飞的求学之路可以说写满了神奇,5岁上一年级,15岁参加高考被东南大学录取。大学期间申怡飞加入移动通信国家重点实验室从事5G核心技术领域研究。如今,他所属团队的方案被写入了5G行业标准,他的本科毕业论文获得江苏省优秀毕业设计一等奖。他用聪明和勤奋书写着青春最亮丽的底色。