劉永坦：讓海防雷達煉就火眼金睛
人物簡介
劉永坦，中國科學(xué)院院士，中國工程院院士，哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授，著名雷達與信號處理技術(shù)專家，對海探測新體制雷達理論和技術(shù)奠基人、引領(lǐng)者，1991年和2015年兩次獲得國家科技進步一等獎。他率領(lǐng)團隊全面自主創(chuàng)新，實現(xiàn)對海新體制探測理論、技術(shù)的重大突破，在工程應(yīng)用中發(fā)揮重要作用。他凝聚了一支專注海防科技創(chuàng)新的“雷達鐵軍”，培養(yǎng)了一大批科技英才，耄耋之年仍奔波在教學(xué)、科研一線。
他，是黑龍江省唯一的兩院院士；他，1991年和2015年兩次獲得國家科技進步一等獎；他，帶領(lǐng)團隊研制出具有全天時、全天候、遠距離探測能力的新體制雷達，實現(xiàn)了我國對海遠距離探測技術(shù)的重大突破；他，帶出一支作風(fēng)過硬、能攻克國際前沿難題的“雷達鐵軍”；他，就是哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授劉永坦。
“我只是一名普通的教師和科技工作者，在黨和國家的支持下，做成了點兒事。這事離開團隊的力量是絕對無法做到的。榮獲國家最高科學(xué)技術(shù)獎是一種無上的光榮，這份殊榮不僅屬于我個人，更屬于我們團隊，屬于這個偉大時代所有愛國奉獻的知識分子。”劉永坦接受科技日報記者采訪時說。
1月8日，在北京人民大會堂，劉永坦接過2018年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎證書，那一刻，他想的更多的是，他是在代表整個團隊領(lǐng)取這個獎項。
40年來，劉永坦心無旁騖，始終致力于新體制雷達事業(yè)的發(fā)展，讓海防“千里眼”煉就火眼金睛。
生逢亂世，唐詩宋詞熏陶出家國情懷
幼時讀史書、誦詩文，培養(yǎng)出很強的求知欲和愛國心
“我家是在南京大屠殺之前逃離的南京，如果晚一點我們都沒了�！� 劉永坦淡然的冷幽默中飽含著對國家命運的深切關(guān)注。
1936年，劉永坦出生在南京一個溫馨的書香門第。然而，生逢亂世，出生不到一年，他就隨家人開始了顛沛流離的逃難生涯。飽受10多年流離之苦的劉永坦自懂事起就對國難深有體會。
“雖然那時候小，但那種苦深深印在腦海里�！廊ピf事空，但悲不見九州同。王師北定中原日，家祭無忘告乃翁’……我永遠不會忘記在昏暗的菜油燈下做完作業(yè)，母親用慈祥動人的聲音誦讀詩詞和講解家國大義時的激情。”劉永坦說，他很小的時候就在母親的“監(jiān)督”下讀史書、誦詩文，培養(yǎng)出了很強的求知欲和愛國心。父親常告訴他，科學(xué)可以救國，可以振興中華。強國的夢想從小就在他心里深深扎下了根。這種在唐詩宋詞里熏陶出的家國情懷，此后伴隨他科研攻關(guān)一生。
13歲那年，中華人民共和國的成立更讓他堅定了刻苦學(xué)習(xí)、科技興國的信念。
1953年，劉永坦以優(yōu)異成績考入哈爾濱工業(yè)大學(xué)。在大學(xué)里他如魚得水，對于學(xué)校開設(shè)的工科數(shù)學(xué)和物理，他覺得“不解渴”，又自學(xué)了理科數(shù)學(xué)和物理的有關(guān)部分。
經(jīng)過一年預(yù)科、兩年本科學(xué)習(xí)，成績優(yōu)異的劉永坦作為預(yù)備師資之一，被學(xué)校派往清華大學(xué)進修無線電技術(shù)。1958年，劉永坦回到哈工大參與組建無線電工程系。這年夏天，他走上哈工大講臺，成為高校教師，邁出向科學(xué)進軍的腳步。
走出國門，開啟學(xué)霸模式贏得同行認可
作出獨創(chuàng)性貢獻，被授予“名譽研究員”稱號
1965年春，劉永坦在哈工大參加了科技攻關(guān)第一戰(zhàn)，承擔國家“單脈沖延遲接收機”研制任務(wù)，提出了總體設(shè)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(wù)，“文革”就開始了。1970年劉永坦暫別尖端技術(shù)的研發(fā)，插隊落戶到黑龍江省五常縣農(nóng)村。劉永坦知道，處于逆境中的個人必須經(jīng)得起考驗，他沒有消沉，激勵自己做“合格的農(nóng)民”，但因此落下了腰病的毛病。
1973年，劉永坦重回哈工大，1978年，被破格晉升為無線電系副教授。同年8月，憑借扎實的“內(nèi)功”，他以優(yōu)異成績考入北京語言學(xué)院出國外語培訓(xùn)快班，成為改革開放后第一批邁出國門的學(xué)者。
1979年6月，劉永坦走出國門開始異域求學(xué)。他所進修的英國伯明翰大學(xué)電子工程系聚集著一大批雷達技術(shù)知名專家和學(xué)者，劉永坦的合作教授謝爾曼就是其中之一。謝爾曼交給劉永坦大量英文文獻，憑借過硬的英文功底、深厚的專業(yè)知識，劉永坦開啟學(xué)霸模式，很快“啃完”了文獻。他的勤奮、刻苦和才華贏得謝爾曼的信賴和賞識。謝爾曼讓他參與到重大科研項目“民用海態(tài)遙感信號處理機”的研制工作中。
設(shè)計、試驗、失敗、總結(jié)、再試驗……一年多以后，劉永坦順利完成具有國際先進水平的信號處理機研制工作。謝爾曼評價說：“劉永坦獨自完成的工程系統(tǒng)，是一個很有實用價值、工程上很完善的設(shè)備，其科研成果無論在理論上還是實踐上都很重要。他的貢獻具有獨創(chuàng)性�！边M修期間，伯明翰大學(xué)授予劉永坦“名譽研究員”稱號。
通過這次難得的科研任務(wù)，劉永坦對雷達有了全新認識。傳統(tǒng)雷達雖然有“千里眼”之稱，但也有“看”不到的地方。世界上少數(shù)發(fā)達國家開始致力于新體制雷達的研究，旨在讓“千里眼”練就火眼金睛。
“中國必須要發(fā)展這樣的雷達！這就是我要做的！” 一個堅定的目標就此在劉永坦心中萌芽。1981年秋，懷揣開創(chuàng)中國新體制雷達之路的宏愿，進修結(jié)束后的劉永坦立刻起程回國。
對標前沿，為新體制雷達立項四處游說
歷時10個月，一份20多萬字的方案論證報告出爐
留學(xué)歸來的劉永坦?jié)M腔赤誠地開始向哈工大、向國家有關(guān)部門宣講他的“雷達故事”。然而，當時“新體制雷達”還只是一個概念，國際上還沒有做成的，很多人不信�！懊绹龀鰜砹嗣矗坑隽嗣�？”這是劉永坦被追問最多的問題。
新體制雷達不僅代表現(xiàn)代雷達的一個發(fā)展趨勢，而且對航天、航海、漁業(yè)、沿海石油開發(fā)等領(lǐng)域都有重要作用。20世紀70年代中期，國內(nèi)有關(guān)單位曾對該項技術(shù)進行過嘗試，但由于難度太大、技術(shù)儲備不足等諸多因素，最終未獲成功。
除基本思路外，劉永坦找不到參考資料，更沒有相關(guān)技術(shù)可借鑒。很多人認為劉永坦的“雷達故事”聽上去很美好，但希望很渺茫。好心人勸他，大的研究院所尚且不具備這樣的條件和能力，更別說一所大學(xué)了；這樣的研究風(fēng)險太大、周期太長，很可能把時間和精力都搭進去了卻一事無成……但劉永坦不改初衷。
苦心人，天不負。這一切在1982年初春有了轉(zhuǎn)機。劉永坦向當時的航天工業(yè)部預(yù)研部門領(lǐng)導(dǎo)詳實介紹了發(fā)達國家新體制雷達發(fā)展的動態(tài)，并暢談了自己的大膽設(shè)想。預(yù)研部門當場拍板支持。隨后，劉永坦著手進行細致的策劃和準備。
經(jīng)過10個月連續(xù)奮戰(zhàn)，一份20多萬字的《新體制雷達的總體方案論證報告》誕生了，有厚厚的六大本。1983年夏，原航天工業(yè)部科技委員會召開整整4天的方案評審會，最后一致通過。
這是一場填補國內(nèi)空白、從零起步的具有開拓性的攻堅戰(zhàn)。經(jīng)過800多個日日夜夜的努力、數(shù)千次實驗、數(shù)萬個測試數(shù)據(jù)的獲取，劉永坦主持的航天部預(yù)研項目“新體制雷達關(guān)鍵技術(shù)及方案論證”獲得豐碩成果，在新體制理論體系和關(guān)鍵技術(shù)上取得重大突破。1986年7月，新體制雷達關(guān)鍵技術(shù)成果通過鑒定。從此，新體制雷達從預(yù)研項目被列為國家科技應(yīng)用與基礎(chǔ)研究項目。
建雷達站，完成對艦船遠距離探測實驗
每年200多天出差在外，研究成果達到國際先進水平
完成預(yù)研，劉永坦認為僅僅“紙上談兵”還不夠，需要進一步建立有實際意義的雷達實驗站，用于理論和關(guān)鍵技術(shù)的驗證。1986年，劉永坦開始主持“新體制雷達研究”。
雷達研制試驗現(xiàn)場，都是荒無人煙的無人之地，劉永坦團隊常常在條件惡劣的試驗現(xiàn)場一干就是幾個月，臨到春節(jié)前一兩天才能回家與親人團聚。據(jù)劉永坦愛人回憶，那時劉永坦差不多每年有200多天在外出差，家里大事小情都由她統(tǒng)管。
調(diào)試初期，系統(tǒng)頻頻死機。要從幾十萬行的大型控制程序系統(tǒng)中找出問題癥結(jié)，工作量巨大。作為主帥，劉永坦承擔著比別人更加繁重的工作。在外場做試驗的勞動強度非常大——每天工作十幾個小時，常常趕不上吃飯，困了就倒在實驗室板凳上湊合一覺……超負荷的腦力和體力付出，鐵打的漢子也會被擊倒，疼痛難忍的腰間盤突出曾讓他幾個月不能行走。有一次，在攻克某個關(guān)鍵技術(shù)時，他因為長期勞累倒在現(xiàn)場。但劉永坦依舊“運籌”于病床之上，堅持和大家一起奮戰(zhàn)，打敗了擋在必經(jīng)之路上的“攔路虎”。劉永坦還患有高血壓，一直在吃藥，但40年來，從沒因此停止過科研攻關(guān)。
有志者，事竟成。這群優(yōu)秀的科技工作者頂風(fēng)冒雪，日曬雨淋，終于在1989年建成了中國第一個新體制雷達站，成功研制出我國第一部對海新體制實驗雷達。
1990年4月3日，劉永坦團隊首次完成了我國對海面艦船目標的遠距離探測實驗，取得重大突破。當年10月，國家多個部門聯(lián)合舉行的鑒定會宣布：“新體制雷達研究成果達到國際先進水平�！�1991年，該項目榮獲國家科技進步獎一等獎。
探索不止，把實驗室成果變成真正的應(yīng)用
形成了一整套創(chuàng)新技術(shù)和方法，攻克了一系列國際性難題
研究成果獲得國家科技進步獎一等獎，有人勸說他見好就收吧。劉永坦不僅沒有停下，而且選擇了一條更加難走的路。
“一定要把實驗室里的成果變成真正的應(yīng)用。”劉永坦認為這些成果倘若不能變成真正的應(yīng)用，那無疑就像是一把沒有開刃的寶劍，好看卻不中用，這對國家來說是一種巨大的浪費和損失。
一切為了國家的需要，面對不確定性，面對人生的又一次重要抉擇，劉永坦又一次做出了勇往直前的決定。
這一次，他知道不止需要8年。隨后發(fā)生的事情，讓劉永坦“意外”地被深深感動。得知他的決定，團隊成員全體義無反顧地選擇了全力支持。
劉永坦深知，科學(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，科研活動不可能再允許一個人去單打獨斗。新體制雷達研制隊伍就是一個相互協(xié)作的團隊。更艱苦的下一步，他要聯(lián)合國內(nèi)優(yōu)勢科研力量組建一個更大的團隊，走一條產(chǎn)學(xué)研結(jié)合之路。
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(nèi)高校中尚屬首次。劉永坦團隊深知，這是一條只能進不能退的路。“能為國家的強大作貢獻是我們最大的動力和使命。國家把這么重要的項目交給我們做，這是我們最大的榮耀。”
為了解決國家海防遠程探測的迫切需求，必須研制具有穩(wěn)定、遠距離探測能力的雷達，然而，從原理到工程實現(xiàn)涉及電磁環(huán)境復(fù)雜、多種強雜波干擾等國際性技術(shù)難題。面對世界各國均難以逾越的技術(shù)瓶頸，劉永坦帶領(lǐng)團隊，歷經(jīng)上千次實驗和多次重大改進，對長期以來困擾雷達的諸多威脅提供了有效的對抗技術(shù)措施，終于在本世紀初形成了一整套創(chuàng)新技術(shù)和方法，攻克了制約新體制雷達性能發(fā)揮的系列國際性難題。
回憶起從實驗場地轉(zhuǎn)戰(zhàn)到實際應(yīng)用場地的歲月，團隊成員都唏噓不已：很多理論、技術(shù)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(chǎn)生了許多新的問題和困難。
歷經(jīng)十余年的艱辛努力和刻苦攻關(guān)，劉永坦和他的團隊又一次圓滿完成了任務(wù)，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，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(shù)處于國際領(lǐng)先地位，標志著我國對海遠距離探測技術(shù)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。
哈工大副校長韓杰才院士說：“劉永坦團隊研制的新體制雷達實現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)自主可控，不向國外封鎖低頭，不懼卡脖子，靠不服輸?shù)膭蓬^，通過自主創(chuàng)新，技術(shù)成果達到國際先進水平。劉永坦團隊敢于啃硬骨頭，40年堅持圍繞一個方向一個領(lǐng)域，這種精神非常寶貴�！�
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