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2011年08月19日 星期五
中青在线

科研“国家队”:有擎旗手 更有后来人

——记国防科技大学自主创新团队(上)

本报记者 李雪红 通讯员 邱文伟 《 中国青年报 》( 2011年08月19日   01 版)

    1984年出生的周普说:“在这里,为国家做事,我们觉得很自豪。”

    他说的“这里”是中国人民解放军国防科技大学(以下简称科大),他历数这所大学对国家的贡献:一大批代表中国和世界先进水平的科研成果,包括研制出“天河一号”超级计算机、北斗卫星导航系统若干关键设备、麒麟操作系统、环形激光器、中低速磁浮列车、“飞腾”CPU/DSP……

    在这里,聚集着一群忠诚使命的科技工作者,他们组成一个个敢打硬仗、善于攻关的高水平科技创新团队,为强军兴国努力奋斗。

    永远盯着最高目标

    这是一个必将载入中国科技发展史册的时刻——

    2010年11月17日,国际TOP500组织发布第36届世界超级计算机500强排行榜,国防科技大学研制的“天河一号”超级计算机系统,以峰值速度每秒4700万亿次、持续速度每秒2566万亿次的优越性能,位居世界第一。

    在世界信息技术领域,西方发达国家具有绝对优势,美国长期独步天下,科大高性能计算创新团队为何能突出重围,一跃位居世界第一呢?

    在这个问题上,科大人显示了他们一贯的作风:搞科研要有前瞻性,创新,就要盯着最高目标去做。

    “巨型计算机的发展规律是每10年性能提高1000倍。2000年的国际先进水平是1万亿次,到2010年肯定会达到千万亿次级。我们当时感到,要占领制高点,必须尽快开始研制千万亿次计算机。”科大校长、“天河一号”总设计师杨学军回忆说。

    所以,2006年,在国际超级计算机速度达到百万亿次、国产超级计算机尚未突破十万亿次之时,科大的高性能计算团队就勇敢地站在了突破千万亿次的起跑线上。这一目光远大的决策成为后来获得世界第一的基础。

    在科大,不仅仅高性能计算团队紧紧盯着最高目标并取得辉煌成就。

    近年来,我国连续发生多次地震、泥石流等自然灾害。在灾区通信中断的危急时刻,“北斗一号”卫星导航系统在指挥抢险救灾与救援信息传递中发挥了重要作用,“北斗一号”用户机在抗震救灾中被称为“生命信使”。“北斗一号”卫星导航系统若干关键设备及用户机,就是该校卫星导航定位技术创新团队历经多年攻关,取得的一项自主创新成果。

    卫星导航与定位是一项高新技术,曾是少数国家的“专利”。上世纪80年代,我国决定发展自主卫星导航定位技术,以打破国外的封锁垄断。当时,地面关键设备技术是制约我国自主卫星导航定位工程的一大技术瓶颈,亟待突破。

    科大几名年轻博士了解这一情况后,主动请缨承担攻关任务。在导师庄钊文教授的指导下,他们很快提出了一种全新的解决方案。最终,几经修改完善的技术方案由陈芳允院士签字通过。

    从此,一个平均年龄不到29岁的课题组,打响了一场攻克自主导航定位关键技术的攻坚战。经过10年持续不断的顽强攻关,他们以超人的毅力和智慧,一举突破制约我国卫星导航定位工程实施的地面关键设备若干技术瓶颈。为中国成为继美、俄之后,世界上第三个独立拥有卫星导航定位系统的国家作出了重要贡献。紧接着,课题组再次出击,成功研制小型化手持用户机,为科研成果转化为生产力和战斗力迈出了决定性的一步。

    自主创新就是要敢于“啃”引不进、买不来的“硬骨头”,把现代化建设命脉牢牢掌握在自己手中。

    10年前,我国某型重要装备研制急需某型高性能计算核心元器件,而该类器件西方国家是对我国禁运的。高性能计算创新团队急国家之所急,毅然承担攻关任务。

    “外国人要卡我们的脖子,我们就要争这口气。”该校李国宽教授等一批专家立即全力投入研究,自主研制出该型器件,填补了国内空白,满足了我国新型装备研制的紧迫需求。

    如今,他们研制的高性能“飞腾-1000”CPU、高阶互连交换芯片、高性能互连接口芯片,已成功应用于我国“天河一号”超级计算机系统,性能处于国际先进水平。

    随着世界航天技术的快速发展,空间技术成为新的战略制高点。长期以来,向卫星在轨运行提供能源的太阳能帆板振动控制问题,始终是困扰航天界的一项国际性难题。由于特殊的空间环境,卫星在空间碎片碰撞、快速变轨、温度变换时将产生长时间振动,影响正常工作,严重时可能使卫星“折翼”。美国为解决哈勃望远镜的帆板振动问题,不得不让宇航员上太空维修。

    该校航天与材料工程学院教授李东旭毅然将卫星振动控制问题作为自己的攻关课题,她从二胡调弦定音中获得灵感,率领课题组运用力学、测量、自动控制等相关学科知识,探寻解决卫星振动的方法和途径,攻克一系列核心关键技术,终于研制出一种能有效解决卫星太阳能帆板振动问题的装置,为提高我国大型航天器姿态指向精度和稳定度提供了不可或缺的技术手段。该成果获得国家技术发明二等奖。

    20世纪60年代初,美国率先研制出世界上第一台“环形激光器”,引起了世界光学领域的一场革命。其广阔的应用前景,使得世界许多国家纷纷开始这方面的研究。

    然而,研制环形激光器特别是高精度的环形激光器,是激光技术领域的一项世界性难题。当初,我国有10多家单位开展这项研究,最后都因基础工艺难度太大而中止。科大课题组却以惊人毅力坚持了下来,他们认为,“如果我们不干,就会给国家留下空白,将来必定受制于人”。

    抱着“不给国家留空白”的信念,科大环形激光器创新团队在无任何资料可借鉴的情况下,从零起步,历经30多年的不懈探索与接力攻关,相继突破了一系列核心关键技术,终于掌握了拥有自主知识产权的环形激光器研制生产技术。

    以国家和军队所需为课题

    长期以来,科大承担的科研攻关课题总是与国家和军队的安全利益息息相关。某新型雷达技术是国际上竞争十分激烈的高新技术,也是高技术条件下克敌制胜的重要手段。面对国外技术封锁,一批年轻专家在老教授梁甸农的率领下,向该领域发起冲击。为突破关键技术,他们组成了一支老中青结合的攻关梯队。在6年的攻关中,他们紧盯学术前沿,在设计思想、技术路线、工程实现上取得一系列创新,成功研制出我国第一部性能先进的新型雷达系统工程样机。

    回顾“智能交互式通用指挥平台”的研制历程,科大的老松杨教授说,当初,研制工作一度受阻,他想起在国外留学时,有一项关键技术曾在一个多国合作项目中取得成功应用。然而,当他就此咨询时,对方却守口如瓶,原来这一技术“对华禁售”。

    这件事让老松杨教授意识到:核心关键技术买不来,唯有依靠自主创新,才能不受制于人。在没有技术支持的情况下,老松杨教授带领课题组历经一年多时间的探索创新,终于攻克了这一关键技术,研制出拥有自主知识产权的“智能交互式通用指挥平台”,其性能达到国外同等水平,而成本仅需他们的三分之一。

    20世纪90年代中期,数字化成为推动军事变革的重要手段,而我国靶场光测现有技术水平不能满足装备发展的需求。这引起了该校教授于起峰的关注。刚从国外攻读博士学位归来的他当即决定:将靶场光测设备的数字化改造和新装备、新方法研究,作为回国后的首要任务和攻关方向。

    “起步晚了,就必须跑得比别人更快。”为此,于起峰一年数十次往返于靶场基地,根据我国靶场现状与未来发展,率领课题组迅速开展科研攻关,很快研制出一套工程实用的数字图像判读分析系统,发明了一套提高靶场光测效率的新办法,使我国靶场光测图像处理进入数字化时代。随后,于起峰结合靶场光测条件和目标特性,率领课题组发明了一系列三维姿态测量方法和装备,实现了我国靶场光测由三自由度到六自由度测量的技术跨越,被誉为“国内靶场40年来判读系统的新变革”。

    在长期的科研攻关中,于起峰对摄像测量的理论和方法进行了系统深入研究,开拓了摄像测量学这一新兴交叉学科在航空航天等领域的应用研究,解决了一系列技术难题。在“神舟六号”载人飞行中,于起峰带领课题组采用实景同幅三维标定与测量的单目方法(即用一个摄像头),成功完成了航天员舱内三维运动参数的测量,为分析航天员运动对飞船的扰动影响提供了重要实测数据。他们研制的“火箭待发段箭体倾倒角度实时测量图像分系统”,在“神舟三号”至“神舟七号”发射任务中得到成功应用,在飞船发射安全控制中发挥了重要作用。

    自觉担当自主创新的使命责任,该校科研人员是攻克国防关键技术的专家学者。但是,更多时候,他们更像是一名时刻准备冲向战场的科技战士。

    科大政委王建伟说:“着眼维护国家安全利益和推进国防和军队现代化建设,学校始终把自主创新作为办学治校的核心使命任务,使之成为党委的坚定决心、师生的自觉行动,有力推动了科研工作的创新发展。”

    创新团队后来人

    1977年出生的张均1995年考入科大,本硕博连读,2004年博士毕业,2006年就担任了教研室主任。他告诉记者,他是“经过民主测评后才上任的”。2010年,他已是副所长、副研究员、硕士生导师。

    2006年,毕业才两年的张均就独立承担了一项“863”课题,并任课题组组长,“任务完成得很好”。后来,他所在的创新团队要开辟一个新的科研方向,张均又受领了这项任务。“从论证到总体方案设计、关键技术等等,都是以我为主来完成的。这个课题,在“十二五”计划中顺利立项了。”

    当记者惊讶于他的年轻有为时,张均却不以为然:“在科大,年轻人独立承担科研任务的情况很多,我这根本不算啥。”

    随着采访的深入,记者发现张均所言不虚,当年干“银河-Ⅲ”时,领军人物杨学军才31岁。

    王宝生1995年硕士毕业,1998年团队就让他搞一个核心课题,“把这么重要的事交给这么年轻的人干,当时连我自己都替领导担心”。后来,任务完成了,老专家对王宝生他们说:“我们信任你们这些年轻人信任对了。”

    “正因为有这些胸怀博大的前辈,扶持、启用年轻人在科大成为一种普遍现象。”科大科研部副部长刘波告诉记者,在科大的创新团队中,有不少老同志是某一学科的开创人,但他们愿意提前把“位置”让给年轻人,因为他们是以更长远的眼光来看待科研这个需要精力、需要知识更新的事业。

    “现在,有大批80后进入到科大的创新团队里了,也有80后冒尖,团队有了人才储备,创新事业才能后继有人。”刘波说。

    在科大读博士,要求发两篇论文即可,但周普发了数十篇。他毕业后选择了留校从事科研工作。与记者讨论现在的年轻人是否能耐得住寂寞搞科研时,他说,这个问题在科大不用担心。

    他给记者讲述了一件事:大约是7月5日、6日,晚上十点半时突然停电了,我们只好结束加班。学校有几栋科研大楼和试验楼正好比较集中,我们走到楼下一看,从各个大楼出来好多人,黑压压一大片,全是年轻人。当时我不禁感叹,原来有这么多人和我们一样在夜以继日地干呀。

    “尽管现在年轻人的选择很多,社会提供的机会也多,但我觉得在这里干责任感、使命感更强,更能体现自身的价值。想到自己在这里从事与国家安全有关的事业,就觉得很神圣、很自豪。”这个戴眼镜的年轻人说。

    科大的成就是有目共睹的。仅在“十一五”期间,科大就承担各类科研项目3800多项,并作为主要完成单位之一获得国家科技进步特等奖两项,获得国家科技进步一等奖两项、国家科技进步二等奖12项、国家技术发明二等奖4项。

    这一切成果的背后是一茬茬科大人永不懈怠的攀登。在这个为国争光的科研“国家队”里,既有擎旗手,更有后来人。

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