“科学人生·百年”院士风采
中科院学部成立60多年来,先后选聘产生了1499名中国科学院院士。包括诺贝尔物理学奖获得者杨振宁院士,国家最高科学技术奖获得者吴孟超院士、吴良镛院士等。“科学强国”栏目将持续刊登这些院士的故事,展现他们的人生风采。
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保铮一生淡泊名利,敬业奉献。他常对学生讲:“能有机会用自己掌握的知识为社会作贡献,这种满足感是平常人难以体验的。”
人物小档案
保铮
(1927-2020)
男,汉族,出生于江苏南通。1953年毕业于解放军通信工程学院(现西安电子科技大学)雷达系,中国电子学家,中国科学院院士。保铮院士长期从事雷达与信号处理方面的理论研究和工程实践,治学严谨,学术造诣深厚。面对国外的技术封锁,他毅然扛起中国雷达研究的重任,在祖国国防科技战线上作出重大贡献,被誉为“中国雷达裁判长”。
天上飞机可以准确按特定轨道飞行,卫星能够准确到达提前计算好的轨道运行,气象部门能够及时发布准确预警台风登陆……随着技术的日臻成熟和社会的发展,雷达越来越多地应用于日常生活之中。很多现代社会看似平常的现象,其实背后都离不开雷达的“十八般武艺”。
雷达自1935年问世便在军事战争和民用领域扮演着重要角色,是当今科技世界名副其实的低调“王者”。
谈及中国雷达技术的发展,有一个人不得不提,那就是中国科学院院士、西安电子科技大学原校长保铮。国内第一台微波气象雷达,第一台埋地电力电缆故障测寻仪,第一台动目标检测器……我国雷达领域的多项第一都与他有着千丝万缕的联系。他在祖国国防科技战线上做出了重大贡献,被誉为“雷达裁判长”。
知行合一求学报国
南通保氏家族,古往今来走出过许多名人。保铮,就是其中一位。
1927年,保铮出生在南通的一个书香门第,在兄弟六人中排行老三。他于战乱中度过了童年,抗战爆发、南京沦陷后随家人迁居乡下。因求学时代不幸遭遇战乱,生活颠沛流离,他小学、初中、高中都没有完成学业。不过,在幺弟保烽的印象中,哥哥勤奋好学,尤其偏爱数理化。即便是高二那年,因身患肺病,家中无钱医治,被迫休学在家,哥哥依然没有停止学习。保烽多年后依然清晰记得,哥哥的床上堆满了书。
艰难的岁月,催生了保铮“科学救国”的志愿。1948年,他虽然以优异成绩考上了南通学院纺织科,但因为学校氛围和学科方向并不是自己心中所想,次年主动提出辍学,重新参加考试。
功夫不负有心人,1949年,保铮再次以优异成绩通过了大连大学、清华大学、上海交通大学和唐山工学院四所院校的录取考试。
面对人生第一次重大选择,饱经战乱、尝尽人间冷暖的少年,经过权衡,并没有选择最负盛名的清华大学,也没有选择距离南通很近的上海交通大学,而是选择了远在东北的大连大学。在外人看来,这样的决定有些不可理解,但在保铮看来,这样的选择却是必然的。他曾这样回忆道:“一是从高中开始,有一种'科学救国’的热情,而面对残酷的现实又感到前途渺茫。家乡解放虽只有半年多,但共产党和人民政府使我看到了光明、看到了希望,相信在解放区建立的大学里,(我)能学到更多的东西。二是该校有一批名师,都是在解放军渡江前辗转进入解放区的。此外,家庭经济困难也是个原因,因为大连大学的学生可享受供给制待遇。”
在这里,保铮遇到了对他人生影响深远的恩师毕德显和王大珩。
毕德显是我国雷达工程专业的主要创始人之一。保铮考入大连大学那年,41岁的毕德显任大连大学电讯系主任,不仅知识渊博,对问题阐述深刻,待人更是亲切,非常善于启发学生思路,常常一句话就能让保铮受益匪浅。
王大珩是我国光学事业奠基人之一。大连大学工学院非常重视理论联系实际,1949年,时任物理系主任的王大珩亲自负责筹建实验室,并指导学生的碰撞力学实验。保铮的实验课排在星期六下午,因为当晚学校会放映电影,所以很多学生都想尽快闯过实验关去看电影。不过,王大珩对学生要求非常严格,总是亲自指导“碰撞”的力学实验。学生做实验时,他就守在实验室里,寸步不离。
恩师们严谨的科学态度和精益求精的教学作风,极大地激发了保铮的学习兴趣,也让他更加坚定了科学报国的志向。
1952年年初,大连大学工学院电讯系师生远赴塞外张家口,并入军委工程学校(后改称为中国人民解放军通信工程学院,是现西安电子科技大学前身)。保铮光荣参军,成为新成立雷达系的第一届学生。自此,正式开启了他与“雷达”一辈子的不解之缘。
“顶天立地”做科研
毕业后保铮留校从事科研和教育事业,在工作中他逐渐形成顶天立地的理念。顶天,就是要走在国际学科发展的前沿。立地,就是要从祖国的实际需要出发,为国家建设真正发挥作用。
1953年,他毕业时,国内雷达专业还在“一穷二白”的阶段。面对这种情况,他选择了留校任教,几乎参与了雷达专业全部课程的教学与辅导工作。1958年,作为技术骨干,他与其他几位教师共同研制出我国第一台气象雷达,经测试证明其主要技术性能与当时国外同类产品相当。
1973年11月,保铮临危受命,破解雷达数字动目标显示器难题。当时,我国从法国进口了5部LP-23航管雷达,这些雷达上有一个重要部件叫数字动目标显示处理器。它最突出的作用便是从雷达回波中消除固定杂波(如山、大建筑造成的杂波),只将飞机等动目标显示出来。但是由于当时环境复杂,我国正面临国际技术封锁,唯一的供货商法国是将雷达中数字信号处理部分去除,才卖给我国。
怎么办?是仿制法国雷达信号处理器还是自主研制?相关人员议论纷纷。虽然当时很多人倾向于仿制,但保铮认为,法国的雷达信号处理器的方案并不完美,一是设计繁琐,二是进一步发展会受限,三是没有通用性。他坚持中国雷达向数字信号处理的转变应是全面的,不仅要考虑实用性,也要考虑能在国内现有雷达的动目标显示器上使用。为此,他希望,以数字动目标显示器的研制为契机,上级拨付少量研究经费,自力更生研制一个通用性强、结构简单、能解决当时国产雷达动目标显示的数字化设备。
不久后上级批准了保铮的方案。拿着19万的研究经费,保铮迅速组建起一个8人科研小组。小组发展起来不容易,一方面要快速弥补知识上的欠缺,另一方面还要解决仪器设备的落后问题。基于现实状况,保铮提出了两步走的策略,先研制0.5微秒数字动目标显示器,再研制0.2微秒数字动目标显示器。
保铮身上有一种天生的执着和坚韧,为了科研攻关,他甚至搬到了实验室住,夜以继日地工作。
1976年秋,经过一年多的努力,保铮终于带领小组成员成功研制出0.5微秒数字动目标显示器,突破了当时国外1微秒的技术指标。
随后几年,研究小组再次取得突破,研制出了0.2微秒数字动目标显示器。这项技术最重要的意义在于将数字技术应用到了雷达中,相比传统的模拟设备,使用数字动目标显示器不仅性能更加优越,可靠性和稳定性也更高。该项目在1980年获得了四机部科技成果一等奖。原本的8人小组也迅速发展扩大为研究室,继而又扩大为电子工程研究所,1991年获批我国首批国家级重点实验室。
在保铮的带领下,雷达信号处理国家级重点实验室在该领域的研究一直处于国内领先水平。重点实验室在自适应旁瓣相消、阵列信号处理、空时二维自适应信号处理、稀布阵综合脉冲孔径雷达技术、雷达成像、雷达自动目标识别等方面取得了一系列高水平的成果。保铮也培养了一大批德才兼备的学生,包括博士119人、硕士42人,其中全国百篇优秀博士论文获得者4人、全国百篇优秀博士论文提名奖3人,培养院士1人。他们大都成了各单位的技术骨干,为国家培养了急需的高科技人才。
保铮一生淡泊名利,敬业奉献。他常对学生讲:“能有机会用自己掌握的知识为社会作贡献,这种满足感是平常人难以体验的。”
(本文由《小康》·中国小康网记者刘彦华综合整理)
本文刊登于《小康》2023年5月下旬刊
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