1981年秋天的哈尔滨,一列从北京开来的绿皮火车缓缓停靠在哈尔滨站。
一个四十五岁的男人拎着两只旧皮箱走出车厢,皮箱里装满了从英国带回来的专业书籍和笔记。
他站了片刻,呼出一口白气,北国的秋风已经有了寒意。
这个人是哈尔滨工业大学电子工程教研室主任刘永坦,刚刚结束了在英国伯明翰大学为期两年的进修。
没有人知道,他两只皮箱里除了书本之外,还装着一个宏愿——一个关于中国海防的、几乎不可能实现的梦。
二十世纪八十年代初的中国,300万平方公里的海洋国土上,沿海部署的传统雷达有效监测范围不足20%。
传统雷达的无线电信号沿直线传播,站得高才能看得远。
我国海边少有高山,布防的雷达一般只能看到数十公里。
别人进入我们的海域捕鱼、勘探石油、建立钻井平台,甚至敌方目标进来,我们都看不到。
而当时世界上少数几个西方大国,早已把目光投向了一种全新的雷达——新体制雷达。
这种雷达被俄罗斯人称为“21世纪的雷达”。
但在中国,20世纪70年代中期曾经组织过对新体制雷达的突击性会战攻关,终因难度太大、技术储备不足、国外实行技术封锁而未能取得成果。
一个知识分子家庭的童年,是从逃难开始的。
1936年12月1日,刘永坦出生在江苏南京一个书香门第。
父亲刘鹏超毕业于浙江高等学校,母亲沈汝静是湖北师范学校毕业的小学老师。
外祖父家五代从教。
“永坦”这个名字,既是家人对他一生平安的祝愿,也怀揣着那一代人内心最深的期许。
但这个孩子出生不到一年,南京大屠杀就发生了。
尚在襁褓中的刘永坦随家人踏上了逃难之路。
从南京到武汉,从武汉到宜昌,从宜昌到乡下,从乡下再到重庆,后来又从重庆回到南京。
十多年的流离失所,让刘永坦自懂事起就对国难深有体会。
他哭着问父亲:“日本鬼子总来轰炸我们,我们为啥不开飞机打他们?”
父亲无可奈何地回答:“因为我们的国家很落后,我们打不过人家……所以希望你们好好学习,将来能改变中国贫穷落后的状况,我们中国经不起没完没了地侵略、瓜分。”
父亲的话像钉子一样砸进了一个孩子的心。
没有国泰,就没有民安;没有固若金汤的国家防线,就没有个人人生的平坦平安。
十一岁那年,母亲给他淘来一些少年科普读物,这些书在他心里种下了科学理想的种子。
在南京大学附中高中班,物理老师陈杰夫善于启发学生的思维,把深奥的物理本质揭示出来,数十年后刘永坦依然清晰记得老师所讲的内容。
1953年,刘永坦填报高考志愿时读到了一篇文章——《哈工大——红色工程师的摇篮》,文章点燃了这个青年的报国理想。
那一年他以优异成绩考入哈尔滨工业大学。
当时的哈工大条件艰苦,800多名青年师生响应国家号召来到这所北国名校,这批开拓者后来被称为哈工大的“八百壮士”。
刘永坦不断告诫自己:“一定要努力学习,将来为这个多灾多难的国家干点大事。”
经过一年预科的俄语学习,刘永坦进入电机系本科。
他求知若渴,不仅学完了学校开设的工科数学和物理,还自学了理科数学和物理的相关部分。
年龄最小的他因为懂得多,被同学们称作“小老师”。
1956年9月,成绩优异的刘永坦作为预备师资被选送到清华大学进修无线电技术。
在清华,他遇到了高水平的教师,常迥教授讲的无线电发射学理论令他受益匪浅。
1958年,刘永坦回到哈工大参与组建无线电工程系,那年夏天他走上大学讲台,正式成为一名青年教师。
1978年,“科学的春天”到来。
凭着出色的业务水平,刘永坦被破格晋升为副教授,并作为改革开放后第一批公派留学生,被派往英国深造。
1979年6月,四十三岁的刘永坦踏上了前往英国的飞机。
他先后在埃塞克斯大学和伯明翰大学进修和工作。
伯明翰大学是发明并最早应用雷达技术的学校,那里拥有丰富的文献资料和先进的试验设备,聚集着一大批雷达技术的知名专家和学者。
刘永坦的导师谢尔曼是国际雷达领域的权威。
最初,谢尔曼并没有太看重这个中国访问学者。
他给刘永坦布置了一道难题——把厚厚一沓有关雷达的英文文献整理成一份文献综述报告。
这些知识是刘永坦此前没有接触过的。
但他只用了三天就完成了这项任务。
谢尔曼刮目相看,让刘永坦独立负责一项重大科研项目“民用海态遥感信号处理机”中信号处理器部分的研制工作。
刘永坦以实验室为家,呕心沥血拼搏了一年多,将现代计算机技术与信号处理技术有效结合,完成了高精度信号处理器的研制,成功解决了当时英国实时海态测量中的一大难题。
1980年12月25日,他做出了仿真模型。
正是这次科研,让刘永坦对雷达有了全新的认识。
传统雷达虽然有“千里眼”之称,但也有很多“看”不到的地方。
而当时世界上不少国家正致力于研制新体制雷达,想让“千里眼”练就“火眼金睛”的本领。
刘永坦看清了现代雷达的重要发展方向。
谢尔曼曾多次挽留刘永坦,希望他留在英国做助手。
刘永坦拒绝了:“我的生命之根深深地扎在祖国母亲的血脉当中。”
1981年的金秋,四十五岁的刘永坦回到了哈尔滨。
他带回来的不仅是一箱书,还有一个坚定的信念——“中国也必须要发展这样的雷达!”
但这个宏愿说出来的时候,几乎没有多少人相信。
“大家都劝我说雷达领域有很多的事可以干,为啥偏要干这个?
这样的研究风险太大、周期太长,很可能把时间和精力都搭进去了却一事无成。”
有人说,大的研究院所尚且不具备这样的条件和能力,更别说一所大学了。
刘永坦不改初衷。
1982年初春,他专程赶赴北京,向当时的航天工业部预研部门领导汇报,详实地介绍了当时发达国家新体制雷达发展的动态,并畅谈了自己的大胆设想。
预研部门的领导当场拍板支持刘永坦。
也是在这一年,刘永坦加入了中国共产党。
立项只是第一步。
刘永坦需要尽快拿出一份详细的新体制雷达方案论证报告。
他组建了一个六人团队。
六个人中,学雷达专业出身的只有三人,其余人边学边干。
在那个缺少计算机和打印机的年代,六个人一笔一画手写了二十余万字的《新体制雷达的总体方案论证报告》。
写到手指发麻、手腕酸痛,后来甚至连鸡蛋都握不住。
经过十个月的连续奋战,这份近七百页的报告终于完成。
论证报告获得通过后,真正的战斗才刚刚开始。
刘永坦带着团队扑在案头、钻进实验室。
在之后的八百多个日夜里,他们每天工作十几个小时,进行了数千次实验、数万次数据获取。
系统突破了传播激励、海杂波背景目标检测、远距离探测信号及系统模型设计等基础理论,创建了完备的新体制理论体系。
1986年7月,航天工业部在哈工大举行了新体制雷达关键技术成果鉴定会。
五十多位专家一致认为:“由于主要关键技术已经突破,证明原定方案是可行的,已经具备了进一步完善雷达系统设计并建立实验站的条件。”
新体制雷达从预研项目被列为国家科技应用与基础研究项目。
但刘永坦很清楚,仅仅“纸上谈兵”是不够的。
国家真正需要的是进一步建立有实际意义的雷达实验站。
1986年,五十一岁的刘永坦开始主持“新体制雷达研究”,为建设雷达实验站而拼搏。
实验站建在哪儿成了一个关键问题。
新体制雷达主要是对海观测,雷达站必须建在海边。
有人把眼光投向了山东威海的刘公岛。
刘永坦乘船踏上刘公岛时,中日甲午海战的悲壮场景仿佛历历在目。
从1840年到1940年的一百年间,西方列强和其他国家从海上入侵中国达479次,入侵舰船达1860多艘次。
每一处遗迹都在无声诉说着那段屈辱与抗争的历史。
威海一个偏僻的小渔村,成了刘永坦和团队的第二个家。
雷达研制试验现场,多是荒无人烟之地。
刘永坦团队常常在条件恶劣的试验现场一干就是几个月,临近春节前一两天才能回家与亲人团聚。
建立雷达实验站时,经费曾发生困难,有人打起了退堂鼓。
经过反复讨论,课题组决定自筹资金建站。
年过半百的刘永坦和大家一起日晒雨淋、迎风冒雨架设天线,烈日晒暴了皮,风雨打湿了衣服。
超强的脑力劳动和体力付出把刘永坦击倒在病床上。
腰椎间盘突出,疼痛难忍,几个月不能下地行走。
但实验站还在一点一点地建起来。
1989年,刘永坦和团队在山东威海建成了我国第一个新体制雷达站。
实验室条件下的研究成果,一到实际应用场景下就状况频出。
雷达根本分辨不出茫茫大海上哪是真正的目标。
海浪杂波、大气噪声、电台干扰——各种信号混杂在一起,微弱的目标信号如同淹没在暴风雨中的一盏烛火。
要在比目标反射波强一百多万倍的海杂波干扰下实时精准捕获目标,难度不亚于从太空中精准发现一只游动的“水母”。
1990年4月3日,山东威海,海风吹拂着海滩上阵列整齐的雷达天线。
这是中国第一个新体制雷达站,驻守在这里的科研人员如往常一样紧盯着漆黑的显示屏。
这一天,一件新鲜事发生了。
屏幕上破天荒地出现了一个小光点。
一开始,大家都没反应过来这是什么。
直到刘永坦指着这个光点说:“这就是我们的目标!”
。
一时间,人们热泪盈眶、相拥而泣。
八年的艰辛,化作了这一刻的喜悦和泪水。
1991年,“新体制雷达与系统试验”项目荣获国家科技进步奖一等奖。
同年,刘永坦当选为中国科学院学部委员(院士)。
1994年,他成为首批中国工程院院士。
年近花甲,功成名就。
很多人以为他该歇歇了。
刘永坦却没有停,因为他的目标不是出名,不是获奖,是要像一名钢铁卫士般守卫国家。
“一项任务完成了,就要开始下一项,只有研制出性能更好的产品,才能给国家交上满意的答卷。”
在刘永坦看来,科研没有止境,国防没有上限。
如果科研成果不能转化为实际应用,就如同一把没有开刃的宝剑,对国家来说是一种巨大的损失和浪费。
1997年,已经功成名就的刘永坦再次决定——牵头承担研制实用型的新体制雷达。
有人善意地劝他:“再往上做,是一个很难的过程。
你学校这么几个穷书生能干成这个事吗?”
刘永坦的回答很简单:“这个事情理论上比较完善,而且有我们的实验站也建立起来了,也拿到国家的奖励了,但是真正把它做成一个完善的雷达还有相当的距离。”
接下来的十几年,从实验场到海洋,这支来自哈尔滨的团队长期驻扎海边。
自然环境和生活条件的艰苦对他们来说都不算什么,最难的是所有的理论空白、技术难题都需要自己一个个填补、攻克。
仅仅是破解电离层的干扰,刘永坦带着团队就花了两年多时间。
电离层是距地面六十公里以上大气层中被电离的部分,它对无线电波的反射和折射极不稳定,像一面不断变形的镜子,让雷达信号扭曲、散失。
没有现成的理论可以套用,没有国外的技术可以借鉴,只能靠一次次实验、一组组数据去摸索。
2011年,具有全天时、全天候、远距离探测能力的新体制雷达研制成功。
总体性能达到国际先进水平,核心技术处于国际领先地位。
这标志着我国对海远距离探测技术的重大突破。
2015年,团队再次获得国家科技进步奖一等奖。
2019年1月8日上午,北京,人民大会堂。
2018年度国家科学技术奖励大会隆重召开。
八十二岁的刘永坦缓步走上领奖台。
中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平为他颁发奖章、证书,并请他到主席台就座。
刘永坦成为2000年国家最高科学技术奖设立以来黑龙江省首位获得该项殊荣的科学家。
面对荣誉,老人始终很谦逊。
他说:“我只是一名普通的教师和科技工作者,在党和国家的支持下做成了点事。
这份荣誉不仅仅属于我个人,更属于我的团队,属于这个伟大时代所有爱国奉献的知识分子。”
2020年8月3日,哈尔滨工业大学行政楼。
八十四岁的刘永坦和夫人冯秉瑞教授并排坐在桌前。
他们面前是一份捐赠协议。
刘永坦将国家最高科学技术奖八百万元奖金全部捐给哈尔滨工业大学。
这笔钱设立了“永瑞基金”——从刘永坦、冯秉瑞夫妇二人名字中各取一字命名。
基金旨在聚焦国防电子工程领域,助力学校培养更多杰出人才,打造更多国之重器。
“我个人的成长发展,离不开党和国家长期的培养与教育,离不开学校和同志们的帮助与支持。
在获奖那一刻,我就有了将奖金全部捐出,回报国家、回报学校的想法,也得到了家人的一致支持。”
他说:“作为一名普通教师和科技工作者,荣获国家最高科学技术奖,这份殊荣不单属于我个人,更属于我的团队,属于这个伟大时代所有爱国奉献的知识分子。”
四十年来,刘永坦的团队从最初的六人发展到三十多人,成为新体制雷达领域老中青齐全的人才梯队。
这支“雷达铁军”使中国成为世界上极少数拥有新体制远距离雷达这一核心技术的国家。
我国海域监控面积从不足百分之二十实现了全覆盖。
这些雷达如今矗立在中国漫长的海岸线上。
它们看不见、摸不着,却在无声地扫描着海天之间的每一个角落。
从渤海到南海,从近岸到远洋,电波昼夜不息地发射、反射、接收、识别。
海面上的一艘船、低空中的一架飞机,都逃不过它们的“眼睛”。
1990年4月3日那天出现在威海雷达站屏幕上的那个小光点——那是中国新体制雷达捕捉到的第一个目标回波。
三十多年过去了,那个光点早已不是屏幕上孤独的一粒。
无数个光点日夜不停地跳动着,织成了一张看不见的网。
2019年1月8日的人民大会堂里,八十二岁的老人从总书记手中接过奖章。
那个从南京的炮火中逃出来的孩子,那个在哈工大课堂上讲第一堂课的年轻教师,那个在威海海边架设天线的年过半百的科学家,那个躺在病床上腰椎疼痛难忍却还在想着实验数据的人——都站在了那里。
刘永坦转过身,慢慢走下领奖台。
掌声还在身后响着,他已经开始想下一步的事了。
“因为国家还有需要。”
他说。