劉永坦：隱在「火眼金睛」身後

劉永坦

　　來源：中國科學報

　　1月8日，國家科學技術獎勵大會在京舉行。繼1991年和2015年兩次獲得國家科技進步獎一等獎之後，今年，劉永坦再次站在了人民大會堂的聚光燈下，獲頒最高科學技術獎。

　　劉永坦所從事的對海探測新體制雷達理論與技術是保衛祖國海疆不可缺少的「火眼金睛」，在長達近40年的研製過程中卻經常讓他面對外場試驗的清苦孤寂、枯燥重複。

　　與雷達要將一切探測物盡收眼底相反，低調務實的劉永坦一直隱在他的事業背後。今天，我們將劉永坦與中國雷達事業的因緣呈現給讀者，讓我們一道走進這位「雷達鐵軍」主帥的崢嶸歲月。

　　「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也是絕對無法做到的。榮獲國家最高科學技術獎是一種無上的光榮，這份殊榮不僅僅屬於我個人，更屬於我們的團隊，屬於這個偉大時代所有愛國奉獻的知識分子。」

　　這是2018年度國家最高科學技術獎獲得者劉永坦院士談及自己的貢獻時所說的一段話。很難想像，這位老人樸實謙虛的話語背後，卻是一段波瀾壯闊的新體制雷達發展史。鮮為人知的是，40年來他心無旁騖，一直致力於新體制雷達事業的發展，為我國築起「海防長城」做出了卓越的貢獻。

　　戰火紛飛山河碎 碧血丹心圖自強

　　1936年12月1日，劉永坦出生在南京一個溫馨的書香門第，父親是工程師，母親是教師，舅舅是大學教授。然而，生活在內憂外患的亂世，無論什麼樣的家庭，都無法擺脫那揮之不去的陰霾和苦難。國家蒙難，民何以安？出生不到一年，他就隨家人開始了逃難生涯。從南京到武漢，從武漢到宜昌，從宜昌到宜昌鄉下，從宜昌鄉下再到重慶，後來又從重慶回到南京，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。「永坦」不僅是家人對他人生平安順遂最好的祝願，也是對國家命運最深的企盼。

　　1953年，劉永坦懷著投身祖國工業化的決心，以優異的成績考入哈爾濱工業大學。經過一年預科、兩年本科的學習，成績優異的他作為預備師資之一，被學校派往清華大學進修無線電技術。短暫的兩年時光，他毫不懈怠，扎紮實實地完成了學習任務。1958年，劉永坦回到哈工大參與組建無線電工程系。這年夏天，他走上了大學講台，正式成為哈工大的青年教師和科技工作者。

　　1965年春，劉永坦參加了科技攻關第一戰，承擔了國家「單脈衝延遲接收機」的研製任務，主持並提出了總體設計方案。遺憾的是，他還沒有來得及完成人生第一項研製任務，「文革」就開始了。1973年重回學校後，劉永坦所在的專業正在從事聲表面波的器件研究。由於研究需要大量數字計算，他成為系裡第一個學會使用計算機的人。

　　1979年6月，劉永坦到英國埃塞克斯大學和伯明翰大學進修和工作。伯明翰大學電子工程系擁有豐富的文獻資料和先進的試驗設備，聚集著一大批雷達技術的知名專家和學者——劉永坦的合作教授謝爾曼就是其中之一。劉永坦來進修之前，這裡曾接收過少量的中國留學生。不過，他們大多做的是科研輔助工作。

　　了解情況之後，劉永坦心裡不是滋味。因此，他更是嚴格要求自己，鉚足勁去學。劉永坦常常提醒自己：「我是一名中國人，我的成功與否代表著中國新一代知識分子的形象。」

　　異域未敢忘報國 壯士歸來獲突破

　　去英國之初，謝爾曼給了劉永坦大量的英文文獻去學習。憑藉過硬的英文功底、深厚的專業知識，劉永坦很快完成了「作業」。他的勤奮、刻苦和才華贏得了謝爾曼的信賴和賞識。謝爾曼開始讓他幫帶博士生，並讓他參與重大科研項目「民用海態遙感信號處理機」的全部研製工作。這一技術對劉永坦來說是一個全新的領域，他深知此項課題的艱巨性。

　　設計—試驗—失敗—總結—再試驗……無數個日日夜夜在劉永坦的鑽研中悄無聲息地溜走。終於，一年多以後，他順利完成了具有國際先進水平的信號處理機研製工作。謝爾曼評價說：「劉永坦獨自完成的工程系統，是一個最有實用價值、工程上很完善的設備，其科研成果無論在理論上，還是實踐上都很重要。他的貢獻是具有獨創性的。」進修期間，伯明翰大學授予劉永坦「名譽研究員」稱號。

　　通過這次難得的科研任務，劉永坦對雷達有了全新的認識。傳統的雷達雖然有「千里眼」之稱，但也有「看」不到的地方。世界上不少國家因此致力於研製新體制雷達，從而使「千里眼」練就「火眼金睛」的本領。

　　「中國必須要發展這樣的雷達！這就是我要做的！」劉永坦說，「我學有所成，當然要回國。在英國，無論我工作多麼努力，取得了多大的成績，終歸是在給別人幹活。回到祖國，我可以堂堂正正地署上『中華人民共和國』，這種心情是何等舒暢！」

　　1981年的金秋，進修結束後的劉永坦立刻起程回國。此刻，他的心中已萌生出一個宏願——開創中國的新體制雷達之路。

　　新體制雷達被俄羅斯人稱為「21世紀的雷達」。當今世界的千餘種雷達中，新體制雷達不僅代表著現代雷達的一個發展趨勢，而且對航天、航海、漁業、沿海石油開發、海洋氣候預報、海岸經濟區發展等領域也都有重要作用。20世紀70年代中期，中國曾經對這種新體制雷達進行過突擊性的會戰攻關，但由於難度太大、國外實行技術封鎖等諸多因素，最終未獲成果。

　　除了基本理論和思路外，劉永坦根本找不到多少資料，更沒有相關的技術可供借鑒。對此，當時有人說，大的研究院所尚且不具備這樣的條件和能力，更別說一所大學了；還有人說，這樣的研究風險太大、周期太長，很可能把時間和精力都搭進去了卻一事無成……但是劉永坦不改初衷。

　　1982年初春，劉永坦專程趕赴北京，向當時的航天工業部預研部門領導彙報，詳實地介紹了當時發達國家新體制雷達發展的動態，並暢談了自己的大膽設想。預研部門的領導聽得十分認真，當場拍板支持劉永坦的設想，希望他迅速組織科技攻關力量，早日把新體制雷達研製出來。得到支持後，劉永坦立即進行了細緻的策劃和準備。他根據當時世界上雷達的最新技術信息，運用自己在國外取得的科研新成果，採用了獨特的信號與數字處理技術，提出研製中國新體制雷達的方案。

　　經過10個月的連續奮戰，一份20多萬字的《新體制雷達的總體方案論證報告》誕生了。1983年夏，原航天工業部科技委員會召開方案評審會，對這份新體制雷達方案報告做詳細評審。專題會開了整整4天，最後與會專家們一致表決通過該報告。有兩位與會的知名老專家深有感觸地說：「我們已經多年沒有看到過如此詳細的論證報告了！」

　　這是一場填補國內空白、從零起步的具有開拓性的攻堅戰。接下來的戰鬥更加艱苦卓絕，經過800多個日日夜夜的努力、數千次實驗、數萬個測試數據的獲取，劉永坦主持的航天部預研項目「新體制雷達關鍵技術及方案論證」獲得豐碩成果，系統地突破了傳播激勵、海雜波背景目標檢測、遠距離探測信號及系統模型設計等基礎理論，創建了完備的新體制理論體系。這些關鍵技術的突破為中國新體制雷達研製成功打下了良好基礎。

　　1986年7月，航天工業部在哈工大舉行了新體制雷達關鍵技術成果鑒定會。50多位專家認真審查、討論和評議，一致認為：「哈爾濱工業大學用兩年多的時間在技術攻關中取得了重大進展，已經掌握了新體制雷達的主要關鍵技術，某些單項技術已經進入國際、國內先進行列。由於主要關鍵技術已經突破，證明原定方案是可行的，哈工大已經具備了進一步完善雷達系統設計並建立實驗站的條件。」從此，新體制雷達從預研項目被列為國家科技應用與基礎研究項目。

　　自古英豪成大器 功夫皆是苦中來

　　劉永坦和他的團隊已經完成了預研使命，完全可以結題報獎了。但是，他認為僅僅「紙上談兵」是不夠的，國家真正需要的是進一步建立有實際意義的雷達實驗站。1986年，劉永坦開始主持「新體制雷達研究」，再一次出發，為研製完整的雷達系統奮力拚搏。

　　從1987年開始，劉永坦和他的團隊還承擔了國家「863」計劃項目新體制雷達研製工作。他們與航天工業總公司聯合研製了中國第一台逆合成孔徑實驗雷達，為中國雷達技術的進一步發展奠定了堅實的基礎。

　　進行雷達研製，研究人員大部分時間都要在現場做試驗。外場試驗期間，劉永坦他們常常在條件惡劣的試驗現場一干就是幾個月，臨到春節前一兩天才能回家與親人團聚，短短几天之後又得返回試驗現場。

　　調試初期，系統死機頻頻出現。問題究竟出在哪裡？幾十萬行的大型控制程序，再加上發射、接收、信號處理、顯示等設備組成的龐大系統，任何一個微小的故障都可能導致整個系統無法運行。要從這麼大的系統中找出問題的癥結，工作量無疑是很大的。可試驗中的運行狀況是決定項目能不能順利轉入下一階段研製的關鍵。劉永坦率領他的團隊，每天工作十幾個小時，從系統的每一個程序開始檢查，發現一個問題就解決一個問題，保證了系統的穩定運行。

　　作為主帥，劉永坦承擔著比別人更加繁重的工作。雖說有了當年在農村的磨礪，他並不認為工作有多辛苦，可即便如此，他們在外場做試驗的勞動強度也遠非常人可比——每天工作十幾個小時，常常由於趕不上吃飯而用麵包充饑，困了就倒在實驗室的板凳上湊合一覺……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，在攻克某個關鍵技術時，他終於因為長期勞累而倒在了現場。上不了「前線」，就「運籌」於病床之上，劉永坦硬是躺在床上，堅持和大家一起「奮戰」，終於打敗了擋在必經之路上的「攔路虎」。

　　新體制雷達不同於以往的微波雷達，就連當時航天部的專家們在論證時也低估了其工程化的難度。採購完必要的儀器設備之後，可支配的資金已經所剩無幾。有道是「巧婦難為無米之炊」，面對這種境況，有些人灰心了。關鍵時刻，劉永坦不但沒有退縮，反而奮勇直前。經過反覆討論，他們決定自籌資金並爭取國家有關部門的大力支持。

　　隨後的日子，這群優秀的科技工作者頂風冒雪、日晒雨淋，終於在1989年建成了中國第一個新體制雷達站，成功研製出我國第一部對海探測新體制實驗雷達。

　　1990年4月3日，對於團隊所有人來說，都是一個難忘的日子。這一天，劉永坦他們首次完成了我國對海面艦船目標的遠距離探測試驗，標誌著新體制雷達技術實現了我國對海探測技術的重大突破。當目標出現在屏幕上時，團隊成員們都流淚了，為的是成功後的狂喜，為的是8年來不為外人知曉的艱辛。

　　8年之中，劉永坦的團隊也從當初的6人攻關課題組發展成了幾十人的研究所。

　　1990年10月，國家多個部門聯合舉行的鑒定會宣布：「新體制雷達研究成果居國際領先水平。」1991年，該項目榮獲國家科技進步獎一等獎。

　　黃沙百戰穿金甲 不破樓蘭終不還

　　「一定要把實驗室里的成果變成真正的應用。」研究成果雖然獲得了國家科技進步獎一等獎，但劉永坦覺得還遠遠不夠。他認為這些成果倘若不能變成真正的應用，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。

　　由於在雷達、制導技術方面的創造性科學成就和突出貢獻，劉永坦於1990年被人事部批准為有突出貢獻的中青年專家，1991年當選為中國科學院學部委員（1993年改稱院士），1994年又當選為中國工程院首屆院士。對此，劉永坦說過這樣一句話：「我這個『雙院士』稱號，是整個研究所集體智慧的結晶。」的確，科學技術發展到今天，科研活動不太可能再允許一個人去單打獨鬥。新體制雷達研製隊伍就是一個相互協作的團隊。

　　任何一支團隊都有著自己的「精神」。這精神是什麼？是一種性格，也是一種情懷。在很多人看來，劉永坦所秉承的性格和情懷是敢於迎難而上、挑戰自我的氣魄，是困境之中勇往直前、毫不退縮的決心，是難題面前義無反顧、敢於亮劍的鬥志。他的性格和情懷早已潤物細無聲般深深植根於團隊每一個成員的心中。

　　「新體制雷達項目得到了國家高度重視。它對國家、學校和專業都意義重大，我們壓力很大，但必須做好。」1997年，新體制雷達被批准正式立項，哈工大作為總體單位承擔研製工作，這在國內高校中尚屬首次。大家深知，面前是一條只能進不能退的路。

　　為了解決國家海防遠程探測的迫切需求，必須研製具有穩定、遠距離探測能力的雷達，然而，從原理到工程實現涉及電磁環境複雜、多種強雜波干擾等國際性技術難題。面對世界各國均難以逾越的技術瓶頸，劉永坦帶領團隊，歷經上千次試驗和多次重大改進，針對長期以來困擾雷達的諸多威脅提出了有效的對抗技術措施，終於在本世紀初形成了一整套創新技術和方法，攻克了制約新體制雷達性能發揮的系列國際性難題。

　　寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來。按照國家有關部門提出的繼續提高雷達性能的要求，又是10餘年的艱辛努力和刻苦攻關，劉永坦和他的團隊又一次圓滿完成了任務，2011年成功研製出我國具有全天時、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，系統規模更小、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，核心技術處於國際領先地位，標誌著我國對海遠距離探測技術的一項重大突破。2015年，團隊再次獲得國家科技進步獎一等獎。

　　三尺講台哺新秀 學為人師育群星

　　「一年之計，莫如樹谷；十年之計，莫如樹木；終身之計，莫如樹人。」劉永坦既是成就卓著的雷達技術帥才，同時又是善於教書育人的優秀教師。無論獲得什麼榮譽和頭銜，他最看重的還是「教師」這一身份。作為人民教師，他覺得培養創新人才責無旁貸。

　　從教60年來，他一直致力於電子工程的教學與研究工作，先後講授過10多門課程。20世紀80年代以來，他又講授了五六門新課程。有兩年，他給本科生和研究生連續講授4門課，近300學時。1989年5月，他主編的《無線電制導技術》作為全國統編教材出版。1999年10月，他出版了專著《雷達成像技術》獲得首屆國防科技工業優秀圖書獎、全國普通高等學校優秀教材一等獎。

　　「必須志存高遠，大膽創新，走別人沒走過的路，攻佔世界前沿高地，打敗那些科研實踐中遇到的『攔路虎』；必須實事求是，腳踏實地，不畏艱險沿著陡峭山路攀登，一步一步達到光輝的頂點。」基於這樣的教育理念，他培養的學生都獲得了較強的分析和解決問題的能力。他認為，科研和教書育人是相輔相成的，重大科研課題為培養高層次科技人才提供了豐富生動的課堂，思想活躍的青年學生是科研中十分重要的生力軍，也是創新思想的重要源泉。

　　從2001年開始，劉永坦著力進行梯隊建設，將接力棒傳遞到了年輕人手中。正如原國防科工委副主任、中將聶力所讚譽的「劉永坦是個難得的帥才」那樣，他帶出了一支作風過硬、能攻克國際前沿課題的科技隊伍。

　　面向國家未來遠海戰略需求，自「十五」開始，劉永坦帶領團隊規劃實施了對海遠程探測體系化研究，逐步開展了分散式、小型化等前瞻技術的自主創新，為構建由近海到深遠海的多層次探測網、實現廣袤海域探測提供有效的技術手段。

　　在一窮二白、一無所有之時，很多人都可以為了夢想去戰鬥、去拼搏。可是，當有了一定積累、功成名就之時，還有多少人能夠心甘情願為了偉大的事業艱苦奮鬥，為了最初的夢想繼續前行？真正考驗一個人的不僅是逆境，還有順境。國家科技進步獎一等獎得兩次了，「雙院士」的頭銜也早早拿到了，中國的新體制雷達已經是世界領先，劉永坦卻從來沒有「因為走得太遠而忘記為什麼出發」。

　　「雄關漫道真如鐵，而今邁步從頭越。」投身教育科研事業60周年的劉永坦始終有一種強烈的緊迫感和使命感，耄耋之年仍奔波在教學、科研一線，繼續為我國築起「海防長城」貢獻力量。

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