刘永坦:一名工科教师的强国梦(上)

刘永坦,辛勤耕耘教育事业六十年,他为我国的国防事业作出过重大贡献。发展国家重器,不能受制于人,这就是一名工科教师的强国梦。在学生们心中,有“坦先生”指路,千难万难都敢闯一闯。他一直用实际行动感染着同事和学生爱国奉献,他是以科研促教育的典范。

他是中国两院院士之一,哈尔滨工业大学教授、博士生导师,曾任哈尔滨工业大学研究生院院长,是我国杰出的战略科学家、工程教育家、雷达与信号处理技术专家,我国对海探测新体制雷达理论与技术奠基人和引领者。1991年和2015年两次获得国家科技进步一等奖,2018年获得国家最高科学技术奖。他84岁高龄仍耕耘在科技报国、教书育人第一线。他不仅是德高望重的学术大家,更是学生心目中的好老师,学生们亲切地称他“坦先生”。

家国情怀,一名工科强校教师的强国梦

1936年12月,刘永坦出生在南京一个书香门第。然而,生活在内忧外患的乱世,无论什么样的家庭,都无法摆脱那挥之不去的阴霾和苦难。

1937年,中华大地遭遇惨绝人寰的南京大屠杀。出生刚刚一年的刘永坦就随家人开始了十余年的逃难生涯,“那种苦深深印在脑海里”。童年的苦难记忆,让刘永坦从小就有了自强、强国的梦想。他坚信,科技可以兴国,必须自己强大起来,国家才能有希望,要不然人民就会受欺负。也正是这样的家国情怀,支撑着他60年埋头科研、教书育人。

1953年,刘永坦以优异的成绩考入哈尔滨工业大学,从江南来到东北。经过一年预科、两年本科的学习后,被学校派往清华大学进修无线电技术。

1958年,刘永坦回到哈尔滨工业大学参与组建无线电工程系。这年夏天,他走上大学讲台,正式成为哈尔滨工业大学的青年教师和科技工作者。

20世纪50年代,在新中国的建设中,哈尔滨工业大学承担着推动我国旧教育体制改革、实现社会主义工业化的历史重任。一大批有志青年响应党和国家号召,从五湖四海汇聚到哈尔滨工业大学,承担起全校的教学与科研任务,为新中国工业体系建设培养了一大批人才。这支800余人、平均年龄只有27.5岁的教师队伍被称为哈尔滨工业大学“八百壮士”,刘永坦就是其中一员。

为了打破我国近300万平方公里海域监管长期严重缺失的被动局面,1981年10月,从英国进修回国后的刘永坦心中萌生出一个宏愿——开创中国的新体制雷达之路。

在此后的近40年里,不论是担任电子工程技术研究所所长、还是校研究生院院长,刘永坦都始终站在国家立场,从学科特点出发,将培养好的国防科技事业急需的领军人才,作为自己报国志向的新追求。一边做管理、一边搞科研、一边上讲台……这一干,就到了而今的耄耋之年!

人们不禁会问,坦先生桃李天下、著作等身,为什么还要这么辛劳,歇一歇不好吗?经历过家国破碎的刘永坦,绝不能让颠簸流离的痛苦重演!绝不能在发展国家重器的路上受制于人!这,就是一名工科强校教师的强国梦!

以研促教,雷达站成为别样的教学中心

刘永坦认为,创新跟学风联系最密切。他主张“真刀真枪放到真实的环境里去锻炼”,他的学生的课题都来自具体科研实践,都是国家真正需要解决的实际问题,学生毕业之后都能成为一名真正的科研工作者。

“坚持你的理念,努力实践,克服途中的困难才能达到成功的境界。”刘永坦在培养学生时经常用这句话激发学生的学习愿望、做科研的热情和独立自主的创新意识。

他带领团队师生在威海荒芜的海岸边建起了雷达站,成功研制建立了我国第一部新体制远距离雷达实验系统。新体制雷达涉及了信号发射、接收、信息提取等各个环节,每一处他都要求学生必须实现理论技术的创新,在实践中获得检验。所以,学生们都称新体制的研究是一项“打铁”的活,反复锤炼成千上万次才可以通过。

调试前期,模拟信号系统杂散干扰多、背景噪声大,控制、跟踪系统和信号处理系统时常死机,需要耐心调试,从几十万行的大型控制程序中找出问题的症结,工作量十分巨大。刘永坦带着团队工作起来经常顾不上吃饭,只靠面包充饥,实在累了,就在实验室板凳拼成的床上睡会儿……当处理结果总是达不到预期时,刘永坦经常会从原理上帮学生一步一步分析问题,亲自检查每一个程序。在夏天30多度的高温中,他一站就是几个钟头,被汗水浸透的衣衫紧紧地贴在身上,但刘永坦浑然不觉,甘之如饴。

团队在刘永坦的谆谆教导下,就是靠着这样一股“不到长城非好汉”的劲儿,在我国对海新体制探测技术研究领域,作出了重大原始创新。

杂波问题是该领域中一个世界范围内的难题,如果解决不好,甚至可能让雷达变成“睁眼瞎”。为了解决这个问题,刘永坦带领师生一起分析杂波的来源、特性,组建若干学习小组,齐头并进、多点出击。一名学生回忆说:“那一个月的较真碰硬,使我真正走进了信号的世界。在那里,坦先生每解释完一种信号特性,我就按照新体制雷达要求进行仿真、计算。一天一夜连着一天一夜,一个结论推翻另一个结论,在每天睡觉不足6个小时的连轴转中,写过的程序已经不知有多少行,下巴上的胡子也一个劲地疯长。直到有一天,坦先生大声喊道,‘快,看看那个编码信号的边界条件!’一语点醒梦中人!我们终于弄明白了!新的信号及其处理方式也由此诞生了!这一世界性杂波难题终于成功地解决了!”

在巨大的研究学习压力下,团队里每个成员都绷紧了弦儿,开碰头会,汇报课题进度与学习心得,所有人都可以开诚布公地讲意见、摆事实、谈思路,有时甚至“吵”七八个回合不亦乐乎。刘永坦往往端坐在那里,面带微笑、细听争论。他在育人中秉承:科学问题,自然是越辩越明晰;问题答案,自然是越争越透彻。团队成员的感情,也正是在这摸爬滚打中强化、深厚了起来。

学生们都表示:有坦先生“把舵”,干得有劲儿!有坦先生指路,千难万难都敢闯上一闯!

刘永坦带着团队从零起步,系统突破了地波激励原理等基础理论问题,创建了新体制探测理论体系。但他要的不仅仅是科研成果和学术成就,更是可以形成战斗力的海防装备。他说:“要让我们的新体制雷达走出实验室,走向海洋,这样我们的研究才有意义。”

为了科学精神和国家需要,他和团队没有半点犹豫,转战到了更恶劣更艰苦的环境中,扎到了海岸线的大山里。这一干就是22年!历经上多次重大改进,终于研制出了我国首部新体制远距离实装雷达,使我国成为极少数掌握这一核心技术和装备的国家之一。成果鉴定意见指出:新体制雷达在总体性能上达到了国际先进水平,核心技术处于国际领先地位。

从理论原始创新、到建立雷达站、再到实现装备……用刘永坦的话讲,就是“一定要把实验室里的成果变成真正的应用。”这也成为了哈尔滨工业大学很多科研团队的共同追求。