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致敬 中国科学家

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-01-10  阅读数:740
核心提示:1月8日,2018年度国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂隆重举行。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平向获得2018年度国家最高科学技术奖的哈尔滨工业大学刘永坦院士(右)和中国人民解放军陆军工程大学钱七虎院士(左)颁奖。 新华社记者 谢环驰 摄1月8日,2018年度国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂隆重举行

 1月8日,2018年度国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂隆重举行。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平向获得2018年度国家最高科学技术奖的哈尔滨工业大学刘永坦院士(右)和中国人民解放军陆军工程大学钱七虎院士(左)颁奖。 新华社记者 谢环驰 摄

1月8日,2018年度国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂隆重举行。会前,党和国家领导人习近平、李克强、王沪宁、韩正等会见获奖代表并同大家合影留念。 新华社记者 谢环驰 摄

1月8日,2018年度国家科学技术奖励大会举行。哈尔滨工业大学刘永坦院士、中国人民解放军陆军工程大学钱七虎院士获2018年度国家最高科学技术奖。

刘永坦:“从0到1”,他为祖国海疆雷达打造“火眼金睛”

坚持自主研发新体制雷达,打破国外技术垄断,为我国海域监控面积的全覆盖提供技术手段;40年坚守,带出一支“雷达铁军”……他就是2018年度国家最高科学技术奖得主,哈尔滨工业大学教授、两院院士刘永坦。1月8日,刘永坦在北京人民大会堂接过了沉甸甸的奖章、证书。

刘永坦带领团队研制的新体制雷达究竟新在哪儿?他告诉记者,这款雷达不仅能够“看”得更远,还能有效排除杂波干扰,发现超低空目标,对于对海远程预警来说至关重要。为了这个“新”字,他在“冷板凳”上一坐就是40年。

严冬时节的山东威海,寒风萧瑟。刘永坦带领团队成员一同检查正在调试的新体制雷达设备,面前是一个面积约6000平方米的雷达天线阵,天线阵外就是波浪翻滚的大海。此时,年过八旬的刘永坦精神矍铄,满眼欣喜。

如果说雷达是“千里眼”,那么新体制雷达就是练就了“火眼金睛”的“千里眼”,被称为“21世纪的雷达”。它不仅代表着现代雷达的发展趋势,更对航天、航海、渔业、沿海石油开发、海洋气候预报、海岸经济区发展等都有着重要作用。

早在1991年,经过十年科研,刘永坦在“新体制雷达与系统试验”中取得了重大突破,并建成我国第一个新体制雷达站,获得国家科技进步奖一等奖。

那时,身边很多人劝他“功成名就、见好就收”,但刘永坦却说:“这还远远不够。”在他看来,科研成果如不能转化为实际应用,就如同一把没有开刃的宝剑,中看不中用。“一定要让新体制雷达走出实验室,走向海洋。”

随后的十余年里,从实验场转战到实际应用场,他带领团队进行了更为艰辛的磨炼。由于国际上没有完备的理论,很多技术难点亟待填补,再加上各个场域环境差异巨大,新体制雷达的“落地之旅”格外艰难。

“解决不了抗干扰问题,雷达就没有生命。”刘永坦说,各种各样的广播电台、短波电台、渔船,发出强大的电磁干扰是最大的难题。设计—试验—失败—总结—再试验……他带领团队进行上千次调整,终于找到了解决方案。

这项完全自主创新的研究成果于2015年再次获得国家科技进步奖一等奖。它不仅破解了长期以来困扰雷达发展的诸多瓶颈难题,更让我国成为世界上少数几个拥有该技术的国家。

“依靠传统雷达,我国海域可监控可预警范围不足20%,有了新体制雷达,则实现了全覆盖。”刘永坦告诉记者,给祖国的万里海疆安上“千里眼”,国防才能更安全。

1936年12月,刘永坦出生在南京。第二年,发生了惨绝人寰的南京大屠杀。南京、武汉、宜昌、重庆……刘永坦回忆说,他的童年被颠沛流离的逃难所充斥,让他从小就对国家兴亡有着深刻理解。

“永坦”是家人对他的祝愿,更代表着国人对国家的期许。刘永坦坚信,科技可以兴国,他一定要实现这个最朴素的愿望。

1953年,刘永坦以优异的成绩考入了哈尔滨工业大学,大三时,他作为预备师资到清华大学进修,开始接触无线电技术,返回哈工大后组建了无线电工程系。

1978年,被破格晋升为副教授的刘永坦作为国家外派留学生,到英国深造。“我是一名中国人,我的成功与否代表着中国新一代知识分子的形象。”踏出国门的一刻,他发誓要做出一番名堂。

在导师英国雷达技术知名专家谢尔曼的指导下,刘永坦参与了一项民用海态遥感信号处理机的研制项目,并独自完成了其中的信号处理机工程系统。正是这次科研,让刘永坦与雷达结缘。

“雷达看多远,国防安全就能保多远。这样的雷达别的国家已经在研制,中国决不能落下,这就是我要做的事。”1981年秋,毅然回国的刘永坦带回了一个宏愿——开创中国的新体制雷达之路。

刘永坦说,在国外,无论做多少工作,取得多大成就,都是给别人干活。只有回到祖国,才是真正的归属。

然而,要建新体制雷达,在当时的中国简直是异想天开。哈尔滨工业大学原副校长李绍滨介绍,20世纪70年代中期,中国曾经对此进行过突击性会战攻关,但由于难度太大、国外实行技术封锁等诸多原因,最终未获成果。

面对重重质疑,刘永坦始终坚信:新体制雷达一定能做出来,只是时间和实践的问题。

1983年,经过10个月连续奋战,刘永坦完成了一份20多万字的《新体制雷达的总体方案论证报告》,在理论上充分论证了新体制雷达的可能性,得到原航天工业部科技委员会的认可。

“没有谁会告诉你关键技术,只有咬牙向前走,不能向外面的封锁低头。”一场填补国内空白、从零起步的具有开拓性的攻坚战从此开始,刘永坦立志要向国家交上一个满意的答卷。

“这件事可能要干一辈子,不光我自己,要集结全系的力量,甚至更多的力量。”刘永坦说,相对于一些短平快的科研项目,新体制雷达是个十足的“冷板凳”。

团队骨干许荣庆、张宁、邓维波等人都说,刘老师是学术上的干将,更是团队里的帅才,他懂得如何调动大家一起攻关。

雷达调试初期,系统死机频频出现。几十万行的大型控制程序,再加上发射、接收、信号处理、显示等诸多设备,任何一个微小的故障都可能导致整个系统无法运行。

“不能给科研留死角。”刘永坦就率领团队每天工作十几个小时,从系统的每一个程序开始检查,发现一个问题就解决一个问题。

1990年4月3日,对于团队来说是刻骨铭心的日子——这一天,新体制雷达技术终于使目标出现在屏幕上。团队所有成员都流泪了,是成功后的狂喜,也是多年压力的释放。

40年里,刘永坦的团队从最初的6人发展到30多人,成为新体制雷达领域老中青齐全的人才梯队,建立起一支雷达科研“铁军”。

“围绕一个方向,聚焦一个领域,刘永坦一干就是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。

 

刚领完奖,这位“80后”老院士又许下了新的愿望,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。


钱七虎:铸就共和国“地下钢铁长城”

炮弹、炸弹、导弹、核弹……当和平破灭,哪一种会成为对手先发制人的邪恶之矛?

坑道、防空洞、地下工程……当战争来临,哪里才能撑起坚不可摧的安全之盾?

曾赴海外刻苦求学,曾赴核爆中心现场试验,曾赴千米地下深入研究……他用毕生精力成就一项事业,解决核武器空中、触地、钻地爆炸和新型钻地弹侵彻爆炸若干工程防护关键技术难题,建立起我国现代防护工程理论体系,创立了防护工程学科,引领着防护工程科技创新,为我国铸就固若金汤的“地下钢铁长城”。

他,就是战略科学家钱七虎——2018年度国家最高科学技术奖获得者,我国现代防护工程理论奠基人,中国工程院首届院士,中国人民解放军陆军工程大学教授。

矢志报效国家,他让钻地弹遭遇钻地难

今年82岁的钱七虎历经磨难。1937年8月,淞沪会战爆发,他的家乡江苏昆山饱受战乱困扰,人民流离失所。那一年,母亲在逃难途中生下他。

钱七虎在苦难中艰难成长。新中国成立后,他依靠政府的助学金,顺利完成中学学业。他成绩优异,成绩单被当作慰问品送给参加抗美援朝的志愿军。

新旧社会的强烈对比,让钱七虎报效国家的感情日益强烈。

1954年,钱七虎成为原哈尔滨军事工程学院成立后选拔保送的第三期学生。毕业时,他成为全年级唯一一个全优毕业生。1965年,钱七虎在获得副博士学位后,从苏联留学归国。此后,防护工程成为他毕生为之奋斗的事业。

“国家间的军事竞争就像两个武士格斗,一人拿矛、一人持盾,拼的是矛利盾坚。我的使命就是为国铸造最强盾牌。”钱七虎这样描述他挚爱的防护工程事业,“防护工程是地下钢铁长城,也是国家安全的最后一道防线。”

“我军的战略方针是积极防御,不首先使用核武器。敌人先打了我们,我们要保存力量进行反击,靠什么?靠防护工程。”钱七虎归国后有一段时期,我国面临严峻的核武器威胁。他在核空爆防护工程理论与设计方法领域进行开拓性研究,研制出国内第一套核爆炸压力模拟装置,设计出当时国内跨度最大、抗力最高的飞机洞库防护门,相关成果被编入国家规范。

上世纪八十年代以来,世界军事强国开始研制新型钻地弹、钻地核弹,动辄数十米的钻地深度和巨大威力让人不寒而栗。为此,钱七虎创造性地提出建设深地下超高抗力防护工程的总体构想,并攻克一系列关键技术难题,为抗钻地核武器防护工程的选址、安全埋深、指标体系的建立和抗爆结构的设计提供理论依据,实现了防护工程的跨越式发展。

有人曾在某地下防护工程内当面表达对钻地弹的担忧,钱七虎的回答掷地有声:“我们的防护工程不仅能防当代的,也能防未来可能的敌战略武器打击,什么钻地弹来了都不怕。”

这是一位科学家的豪气,更是一个国家的底气。

急国家之所需,他在炮台山创造世界爆破史上新纪录

钱七虎一生获奖无数,其中一项格外特别:2010年,南京市委市政府授予他“南京长江隧道工程建设一等功臣”。

非常之奖,缘于非常之功。

21世纪初,钱七虎建议在长江上修建越江隧道。后来,南京长江隧道工程上马。这个工程是当时已建隧道中地质条件最复杂、技术难题最多和施工风险最大的,人称“万里长江第一隧”。

而专家委员会主任的重担,众望所归地落在钱七虎肩上。

设计单位提出采用“沉管法”的建设方案。但钱七虎调查发现,南京所在长江段泥沙含量减少,江底冲刷大于淤积,“沉管法”存在较大隐患。由他提议并经反复论证,盾构机开掘成为最终建设方案。

后来,钱七虎又攻克盾构机突发故障停工等一系列重大难题。2010年5月,南京长江隧道全线通车运营。当年,这项工程获鲁班奖、国家科技进步奖等10多个奖项。

科技强军,为国铸盾。钱七虎始终放眼国际前沿,急国家之所需,制定我国首部城市人防工程防护标准,提出并实现全国各地地铁建设兼顾人防要求;组织编制全国20多个重点设防城市的地下空间规划;参与南水北调、西气东输、港珠澳大桥等重大工程的战略咨询,提出能源地下储备、核废物深地质处置、盾构机国产化等战略建议,多次赴现场解决关键性难题。

早在1992年,珠海机场扩建迫在眉睫,却被炮台山拦住去路。炸掉它,是最佳方案。

消息一出,咨询者一波接一波地涌入珠海,却又一波接一波都走了。这次爆破的难度实在太大:爆破总方量超过1000万立方米;要求一次性爆破成功;一半的土石方要被定向爆破抛入大海,另一半要松动破碎;必须确保1000米内两处村庄的安全……

一筹莫展之际,钱七虎带领团队7赴珠海,反复试验,最终设计出科学可靠的爆破方案。那一年的12月28日,1.2万吨炸药在38秒内分33批精确起爆。

直到今天,被称为“亚洲第一爆”的炮台山爆破,仍保持世界最大爆炸当量的爆破纪录。

引领学科发展,他把中国智慧变成世界潮流

很多人或许不知道,有一种学科叫作岩石力学。那是力学的一个分支,旨在研究岩石在不同物理环境的力场中产生的各种力学效应。

上世纪八十年代初期,国外就已经开展深部岩石力学研究,中国的研究晚了近10年。中国这项研究的引领者正是钱七虎。

作为后来者,钱七虎带领团队奋起直追。他一次次深入地下1000多米,在气温近40摄氏度的湿热环境中实地考察,获取大量一手数据。

钱七虎成功研制我国首套爆炸压力模拟器、首台深部岩体加卸荷实验装置,提出16项关键技术方案,解决困扰世界岩体力学界多年的数十项技术难题。他还出版和发表了《岩土中的冲击爆炸效应》等多部专著和论文,形成国际领先水平的深部岩石非线性力学理论体系。

俄罗斯科学院院士奥帕林称赞这些成果“具有创造性”。美国工程院院士费尔赫斯特表示:“这是中国同行在发展岩石力学所起重大作用中一个令人钦佩的范例。”国际岩石力学学会授予钱七虎“国际岩石力学学会会士”这一学会最高荣誉。

在钱七虎的不懈努力下,中国学者在岩石力学领域的研究动向和成果,越来越受到国际同行的重视。2009年,钱七虎主动放弃被提名竞选国际岩石力学学会主席的机会,大力推荐中国年轻学者冯夏庭,最终使他成为第一个担任学会主席的中国专家。

对于钱七虎及其他中国同行对岩石力学的贡献,国际岩石力学学会前主席汉德森评价说,无论是理论岩石力学,还是地面、地下岩石工程方面,中国都正在引领全世界。

 

走下国家最高科学技术奖的领奖台,钱七虎又踏上新征程。“川藏铁路即将全面开建,大量高难度的工程、岩石力学难题需要攻克,我有责任作出自己的最大努力。”


历届国家最高科学技术奖获得者  

国家最高科技奖的颁发是科技界的盛事,每年获奖者不超过2名。自设立至今,共有31位科学家获奖。历届国家最高科学技术奖获奖者全名单如下。让我们一起致敬!


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