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刘永坦：让海防雷达炼就火眼金睛

“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，做成了点儿事。这事离开团队的力量是绝对无法做到的。荣获国家最高科学技术奖是一种无上的光荣，这份殊荣不仅属于我个人，更属于我们团队，属于这个伟大时代所有爱国奉献的知识分子。”刘永坦接受记者采访时说。

1月8日，在北京人民大会堂，刘永坦接过2018年度国家最高科学技术奖证书，那一刻，他想的更多的是，他是在代表整个团队领取这个奖项。

40年来，刘永坦心无旁骛，始终致力于新体制雷达事业的发展，让海防“千里眼”炼就火眼金睛。

生逢乱世，唐诗宋词熏陶出家国情怀

“我家是在南京大屠杀之前逃离的，如果晚一点我们都没了。” 刘永坦淡然的冷幽默中饱含着对国家命运的深切关注。

1936年，刘永坦出生在南京一个温馨的书香门第。然而，生逢乱世，出生不到一年，他就随家人开始了颠沛流离的逃难生涯。饱受10多年流离之苦的刘永坦自懂事起就对国难深有体会。

“虽然那时候小，但那种苦深深印在脑海里。‘死去元知万事空，但悲不见九州同。王师北定中原日，家祭无忘告乃翁’……我永远不会忘记在昏暗的菜油灯下做完作业，母亲用慈祥动人的声音诵读诗词和讲解家国大义时的激情。”刘永坦说，他很小的时候就在母亲的“监督”下读史书、诵诗文，培养出了很强的求知欲和爱国心。父亲常告诉他，科学可以救国，可以振兴中华。这种在唐诗宋词里熏陶出的家国情怀，此后伴随他科研攻关一生。

13岁那年，新中国的成立更让他坚定了刻苦学习、科技兴国的信念。

1953年，刘永坦以优异成绩考入哈尔滨工业大学。在大学里他如鱼得水，对于学校开设的工科数学和物理，他觉得“不解渴”，又自学了理科数学和物理的有关部分。三年后，成绩优异的刘永坦作为预备师资之一，被学校派往清华大学进修无线电技术。1958年，刘永坦回到哈工大参与组建无线电工程系。这年夏天，他走上哈工大讲台，成为高校教师，迈出向科学进军的脚步。

走出国门，开启学霸模式赢得同行认可

1965年春，刘永坦在哈工大参加了科技攻关第一战，承担国家“单脉冲延迟接收机”研制任务，提出了总体设计方案。遗憾的是，他还没有来得及完成人生第一项研制任务，“文革”就开始了。1970年刘永坦暂别尖端技术的研发，插队落户到黑龙江省五常县农村。刘永坦知道，处于逆境中的个人必须经得起考验，他没有消沉，激励自己做“合格的农民”，但因此落下了腰病的毛病。

1973年，刘永坦重回哈工大，1978年，被破格晋升为无线电系副教授。同年8月，凭借扎实的“内功”，他以优异成绩考入北京语言学院出国外语培训快班，成为改革开放后第一批迈出国门的学者。

1979年6月，刘永坦走出国门开始异域求学。他所进修的英国伯明翰大学电子工程系聚集着一大批雷达技术知名专家和学者，刘永坦的合作教授谢尔曼就是其中之一。谢尔曼交给刘永坦大量英文文献，凭借过硬的英文功底、深厚的专业知识，刘永坦开启学霸模式，很快“啃完”了文献。他的勤奋、刻苦和才华赢得谢尔曼的信赖和赏识。谢尔曼让他参与到重大科研项目“民用海态遥感信号处理机”的研制工作中。

设计、试验、失败、总结、再试验……一年多以后，刘永坦顺利完成具有国际先进水平的信号处理机研制工作。谢尔曼评价说：“刘永坦独自完成的工程系统，是一个很有实用价值、工程上很完善的设备，其科研成果无论在理论上还是实践上都很重要。他的贡献具有独创性。”进修期间，伯明翰大学授予刘永坦“名誉研究员”称号。通过这次难得的科研任务，刘永坦对雷达有了全新认识。传统雷达虽然有“千里眼”之称，但也有“看”不到的地方。世界上少数发达国家开始致力于新体制雷达的研究，旨在让“千里眼”练就火眼金睛。“中国必须要发展这样的雷达!这就是我要做的!”一个坚定的目标就此在刘永坦心中萌芽。1981年秋，怀揣开创中国新体制雷达之路的宏愿，进修结束后的刘永坦立刻起程回国。

对标前沿，为新体制雷达立项四处游说

留学归来的刘永坦满腔赤诚地开始向哈工大、向国家有关部门宣讲他的“雷达故事”。然而，当时“新体制雷达”还只是一个概念，国际上还没有做成的，很多人不信。“美国做出来了么?英国做了么?”这是刘永坦被追问最多的问题。

新体制雷达不仅代表现代雷达的一个发展趋势，而且对航天、航海、渔业、沿海石油开发等领域都有重要作用。20世纪70年代中期，国内有关单位曾对该项技术进行过尝试，但由于难度太大、技术储备不足等诸多因素，最终未获成功。

除基本思路外，刘永坦找不到参考资料，更没有相关技术可借鉴。很多人认为刘永坦的“雷达故事”听上去很美好，但希望很渺茫。好心人劝他，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;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……但刘永坦不改初衷。

苦心人，天不负。这一切在1982年初春有了转机。刘永坦向当时的航天工业部预研部门领导详实介绍了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。预研部门当场拍板支持。随后，刘永坦着手进行细致的策划和准备。

经过10个月连续奋战，一份20多万字的《新体制雷达的总体方案论证报告》诞生了，有厚厚的六大本。1983年夏，原航天工业部科技委员会召开整整4天的方案评审会，最后一致通过。这是一场填补国内空白、从零起步的具有开拓性的攻坚战。经过800多个日日夜夜的努力、数千次实验、数万个测试数据的获取，刘永坦主持的航天部预研项目“新体制雷达关键技术及方案论证”获得丰硕成果，在新体制理论体系和关键技术上取得重大突破。1986年7月，新体制雷达关键技术成果通过鉴定，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。

建雷达站，完成对舰船远距离探测实验

完成预研，刘永坦认为仅仅“纸上谈兵”还不够，需要进一步建立有实际意义的雷达实验站，用于理论和关键技术的验证。1986年，刘永坦开始主持“新体制雷达研究”。雷达研制试验现场，都是荒无人烟之地，刘永坦团队常常在条件恶劣的试验现场一干就是几个月，临到春节前一两天才能回家与亲人团聚。据刘永坦爱人回忆，那时刘永坦差不多每年有200多天在外出差，家里大事小情都由她统管。

调试初期，系统频频死机。要从几十万行的大型控制程序系统中找出问题症结，工作量巨大。作为主帅，刘永坦承担着比别人更加繁重的工作。在外场做试验的劳动强度非常大——每天工作十几个小时，常常赶不上吃饭，困了就倒在实验室板凳上凑合一觉……超负荷的脑力和体力付出，铁打的汉子也会被击倒，疼痛难忍的腰间盘突出曾让他几个月不能行走。有一次，在攻克某个关键技术时，他因为长期劳累倒在现场。但刘永坦依旧“运筹”于病床之上，坚持和大家一起奋战，打败了挡在必经之路上的“拦路虎”。刘永坦还患有高血压，一直在吃药，但40年来，从没因此停止过科研攻关。

有志者，事竟成。这群优秀的科技工作者顶风冒雪，日晒雨淋，终于在1989年建成了中国第一个新体制雷达站，成功研制出我国第一部对海新体制实验雷达。

1990年4月3日，刘永坦团队首次完成了我国对海面舰船目标的远距离探测实验，取得重大突破。当年10月，国家多个部门联合举行的鉴定会宣布：“新体制雷达研究成果达到国际先进水平。”1991年，该项目荣获国家科技进步奖一等奖。

探索不止，把实验室成果变成真正的应用

研究成果获得国家科技进步奖一等奖，有人劝说他见好就收吧。刘永坦不仅没有停下，而且选择了一条更加难走的路。

“一定要把实验室里的成果变成真正的应用。”刘永坦认为这些成果倘若不能变成真正的应用，那无疑就像是一把没有开刃的宝剑，好看却不中用，这对国家来说是一种巨大的浪费和损失。

一切为了国家的需要，面对不确定性，面对人生的又一次重要抉择，刘永坦又一次做出了勇往直前的决定。

这一次，他知道不止需要8年。随后发生的事情，让刘永坦“意外”地被深深感动。得知他的决定，团队成员全体义无反顾地选择了全力支持。

刘永坦深知，科学技术发展到今天，科研活动不可能再允许一个人去单打独斗。新体制雷达研制队伍就是一个相互协作的团队。更艰苦的下一步，他要联合国内优势科研力量组建一个更大的团队，走一条产学研结合之路。

1997年，新体制雷达被批准正式立项，哈工大作为总体单位承担研制工作，这在国内高校中尚属首次。刘永坦团队深知，这是一条只能进不能退的路。“能为国家的强大作贡献是我们最大的动力和使命。国家把这么重要的项目交给我们做，这是我们最大的荣耀。”

为了解决国家海防远程探测的迫切需求，必须研制具有稳定、远距离探测能力的雷达，然而，从原理到工程实现涉及电磁环境复杂、多种强杂波干扰等国际性技术难题。面对世界各国均难以逾越的技术瓶颈，刘永坦带领团队，历经上千次实验和多次重大改进，对长期以来困扰雷达的诸多威胁提供了有效的对抗技术措施，终于在本世纪初形成了一整套创新技术和方法，攻克了制约新体制雷达性能发挥的系列国际性难题。

回忆起从实验场地转战到实际应用场地的岁月，团队成员都唏嘘不已：很多理论、技术上的难点和空白仍然需要去解决、去填补，再加上地域环境的差异，实际工作中又产生了许多新的问题和困难。

历经十余年的艰辛努力和刻苦攻关，刘永坦和他的团队又一次圆满完成了任务，2011年成功研制出我国具有全天时、全天候、远距离探测能力的新体制雷达——与国际最先进同类雷达相比，系统规模更小、作用距离更远、精度更高、造价更低，总体性能达到国际先进水平，核心技术处于国际领先地位，标志着我国对海远距离探测技术的一项重大突破。2015年，团队再次获得国家科技进步奖一等奖。

哈工大副校长韩杰才院士说：“刘永坦团队研制的新体制雷达实现了关键技术自主可控，不向国外封锁低头，不惧卡脖子，靠不服输的劲头，通过自主创新，技术成果达到国际先进水平。刘永坦团队敢于啃硬骨头，40年坚持围绕一个方向一个领域，这种精神非常宝贵。”

钱七虎：铸就“地下钢铁长城”

古城南京，位于钟山脚下的解放军陆军工程大学一角，有一座不起眼的小楼，几位科研人员正围着一台不起眼的设备忙碌着。

通过这台设备，科研人员可以用少量普通炸药模拟核爆炸产生的冲击波压力的作用效应，并据此研究相应的防护技术。这里就是我国唯一的“爆炸冲击与防灾减灾国家重点实验室”。而这座小楼里的多个神秘装置，都是由中国工程院院士钱七虎亲自设计的。

作为我国现代防护工程理论的奠基人、防护工程学科的创立者、防护工程科技创新的引领者，钱七虎是中国工程院首届院士，陆军工程大学教授，著名的防护工程和岩石力学专家。

奋斗一甲子，铸盾60年。他用毕生心血，为我国铸就坚不可摧的“地下钢铁长城”立下了不朽功勋。1月8日，他用坚不可摧的共和国“盾牌”，赢得了我国科技领域的最高奖项——国家最高科学技术奖。

峥嵘岁月，矢志强军报国

“作为一名科技工作者，只有始终不忘初心、心怀感恩，把个人理想与党和国家的需要、民族的前途命运紧密联系在一起，才能有所成就、彰显价值!”

1937年10月，在一艘小船上，一个小生命呱呱坠地。因家中排行老七，取名“七虎”。那一年，淞沪会战爆发，日本侵略者占领上海。血腥的战争逼迫邻近的江苏昆山人民流离失所。在那个风雨飘摇的年代，钱七虎在母亲逃难途中出生。

解放后，依靠政府的助学金，钱七虎完成了中学学业。强烈的新旧社会对比，在他心中深深埋下了矢志报党报国的种子。

1954年8月，钱七虎迈进了哈尔滨军事工程学院的大门，成为哈军工组建后招收的第三期学生。18岁加入中国共产党，从此开启了他一心为党、忠贞报国的壮丽人生。

“当时防护工程专业没人选，因为要跟黄土铁铲打交道，但是我始终服从组织分配，让我学什么就学什么。”钱七虎说，大学六年他只回过一次家，年年都被评为优秀学员，是全年级唯一的全优毕业生。1960年，钱七虎又被选派到莫斯科古比雪夫军事工程学院学习深造。

1965年，钱七虎学成回国。从那时起，为国家铸就坚不可摧的“地下钢铁长城”，就成了他毕生的事业追求。直到现在，82岁高龄的他仍坚持活到老学到老，孜孜不倦地为国家和军队贡献智慧力量。

“作为一名科技工作者，只有始终不忘初心、心怀感恩，把个人理想与党和国家的需要、民族的前途命运紧密联系在一起，才能有所成就、彰显价值!”回顾自己八十余年的人生岁月，从亲身经历被侵略欺凌的旧社会，到满怀激情跨入中华民族伟大复兴的新时代，从切身感受国家翻天覆地的沧桑巨变，到无数次在个人志愿与组织需要时的无悔抉择，钱七虎道出了自己的深切感受。

科技支撑，建起钢城坚盾

在钱七虎看来，如果说核弹是军事斗争中锐利的“矛”，那么防护工程则是一面坚固的“盾”。经过长达十多年的研究，他和团队为我国战略工程装上了“金钟罩”。

上世纪70年代初，戈壁深处的一声巨响，荒漠升起一片蘑菇云……当人们欢呼庆贺之时，一群身着防护服的科研人员迅速冲进了核爆中心勘察爆炸现场，钱七虎便是其中一员。

“世间万物，相生相克，有矛必有盾”。那个年代，我国面临严峻核威胁环境。在钱七虎看来，如果说核弹是军事斗争中锐利的“矛”，那么防护工程则是一面坚固的“盾”。

“防护工程是我们国家的地下钢铁长城，‘矛’升级了，我们的‘盾’就要及时升级。”从那时起，为国设计打不烂、炸不毁的“钢城坚盾”成了他一生未曾动摇的目标。

上世纪70年代初，飞机洞库防护门的相关设计均采用手算的方式，计算精度差，效率低。钱七虎受命研究设计空军大跨度机库钢筋混凝土防护门，率先引入了有限元计算方法，加班加点翻译整理出十多万字的外文资料，通过当时中国最大的晶体管电子计算机计算，设计出当时跨度最大、抗力最高的机库大门。

“当时，中国的武器装备和美国苏联有差距，所以我们立足于‘防’。我主持设计计算的某空军最大的地下机库大门，跨度最大，抗力最高，能抵抗原子弹爆炸压力最高的核爆炸冲击波。”

“矛”与“盾”总是在攻防对抗的进程中不断碰撞出新的“火花”。特别是世界军事强国开始研制精确制导钻地弹，给防护工程造成了巨大威胁和挑战。为此，钱七虎决定开展抗深钻地武器防护的系统研究。通过钻研已解密公开的前苏联地下核试验等大量资料，经过近千次细致的推导计算，他创造性地提出了建设深地下防护工程的总体构想，并带领团队开始了艰难的跋涉。

功夫不负有心人。经过长达十多年的研究，他和团队攻克了一个个难关，构建了破碎区受限内摩擦模型，研究了地冲击诱发工程性地震的不可逆运动规律和深部施工灾变孕育演化机理，为抗钻地核武器防护工程的设计与建设提供了理论依据，也为我国战略工程装上了“金钟罩”。

独具慧眼，再造地下新城

“做科研工作，不能仅仅着眼当下看得见的事情，更应该站在国家的全局进行前瞻思考，哪些事情对国家和人民有利，我们的兴趣和爱好就要向哪些事情聚焦。”

“上世纪90年代初，‘城市病’问题并不突出，但钱老师就让我研究地下空间，当时我还有点无法理解。”回想起二十多年前的决定，钱七虎的博士生、陆军工程大学陈志龙教授，至今仍十分敬佩导师的战略眼光。

当时，钱七虎敏锐地发现，国外一些大都市已经出现交通拥堵、空气污染、城市水涝等问题，地上空间利用远远跟不上人口的增长。而中国城市的规划建设并没有充分开发利用地下空间，如何向地下要空间，让城市更紧凑，这是钱七虎必须面对的科研新挑战。

钱七虎利用自己研究地下工程占有大量国内外学术资料的优势，开始从事相关研究工作，率先提出开发地下城市空间、发展城市地下物流等创新观点，竭力为解决我国城市可持续发展问题出力献策。

上世纪末，钱七虎带队完成了中国工程院首个咨询管理课题《21世纪中国城市地下空间利用发展战略与对策》。“1999年钱院士首次提出开发利用城市地下空间的战略，现在来看，他当时关于城市地下空间开发、地下快速路、地下物流等的理念依然是处于世界前沿的。”陈志龙说。

2000年，他参与撰写了我国第一部关于城市地下空间开发利用方面的专著《中国城市地下空间开发利用》;2004年，他开创了城市地上地下空间一体化规划的理论体系和实践探索，先后组织编制了全国20多个重点设防城市的地下空间规划，有力促进了我国地下空间开发利用发展;他还主持了北京、深圳、南京、青岛等十几个城市地下空间规划的评审工作。

“做科研工作，不能仅仅着眼当下看得见的事情，更应该站在国家的全局进行前瞻思考，哪些事情对国家和人民有利，我们的兴趣和爱好就要向哪些事情聚焦。”谈及自己的经历，钱七虎说得斩钉截铁。

矢志开拓，探秘深部岩体

在他的不懈努力下，中国岩石力学与工程学会首次赢得国际岩石力学学会成立近半个世纪以来的大会主办权。

随着科学技术的发展，人类向地球内部的探索愈加深入。

现在，我国已经能在2500米的地下建水电站，在1000米深的地下建煤矿。但是在这样的压力下，岩石极易反弹，一开挖容易产生岩石爆炸(简称岩爆)，易造成人员伤亡。“建设某水电站时就发生过岩爆，出现了亡人事故。”这场事故让钱七虎格外揪心，也给科学界提出了一个全新的课题：深部岩石力学与浅部完全不同，如不加以研究解决，将束缚人类探索地球深处的脚步。

2000年，钱七虎开始带领团队研究深部岩土力学。钱七虎介绍说，作为岩土工程的一个分支学科，地震、大变形、岩爆等都是深部岩石力学所涉及、研究的内容。当前，深部岩石力学可广泛应用在高层建设时土体爆炸压密、地震波预报、页岩气开采等方面。

“岩石要爆炸首先会裂开，也可能裂开了没有爆炸，但可以据此进行预测。大连理工大学和中科院岩土力学研究所共同进行的试验显示，我们的微震监测预报准确率在80%以上，这已经很了不起了。”他说，过去国外对岩爆局限于定性研究，而中国学者则在应变型岩爆定量研究方面取得突破，“即将上马的川藏铁路，地质条件非常复杂，必然要开挖大量的隧道，我们可以利用岩爆研究成果，进行微爆探测，监测隧道挖掘的过程。”

钱七虎认为，深部岩石力学学科的发展是由工程牵引的，而目前我国的大规模深部岩石工程建设比较多，所以中国最有条件引领国际岩石力学发展。

在他的不懈努力下，中国岩石力学与工程学会首次赢得国际岩石力学学会成立近半个世纪以来的大会主办权，在国际岩石力学学会现有的9个专业委员会中，有5名中国学者担任主席。

桃李不言，下自成蹊。对于中国在世界岩石工程领域的实力，国际岩石力学学会前主席J.A.Hudson教授这样评价说：“无论是理论岩石力学，还是地面、地下岩石工程方面，中国正在引领全世界”。

立德树人，育才是最大课题

对学生的论文，他总是不厌其烦，逐字逐句推敲。他常说，“我要是哪一天不批评你们了，就是对你们失望了。”

满头白发，和蔼可亲。这是钱七虎留给很多人的印象。

然而，很多学生提起师从钱七虎的经历，却觉得是“痛苦而有收获的煎熬”，因为经常会受到批评。对学生的论文，他总是不厌其烦，逐字逐句推敲。他常说，“我要是哪一天不批评你们了，就是对你们失望了。”

“写论文不能仅仅是为了拿到学位，你的科研成果是要运用到实践中去的，来不得半点马虎，理论和技术都要经得起实践检验。”

1996年，赵跃堂把自己的博士论文第7次修改完成交给导师钱七虎时，钱七虎正好动身去北京参加政协会议。半个月后，钱七虎开完会返回南京，赵跃堂从导师手里拿回自己的论文时，发现上面写满了密密麻麻的小字，从观点、公式到表格、数据，200多页的论文几乎每页都有增减和修改。在钱七虎的严格要求下，赵跃堂的论文先后做了4次大的调整。

学术研究中，钱七虎从不争名争利。学生们有时写的文章要署他的名，他规定：凡是署他名的文章必须经他审阅，凡非他执笔的，一律不许署他第一。有一次，一名学生发表论文未经他审稿而署了他的名，事后钱七虎对该学生进行了严厉的批评。

数十年来，钱七虎创建了我国防护工程学科和人才培养体系，培养了长江学者、杰青、勘察设计大师等大批优秀人才，先后共指导博士研究生55名，博士后40名，帮带10余名国家级科技人才。

“耄耋之年自有狂，固北疆，战南洋。磨剑数载，建万里国防。黄卷青灯伏书案，披繁星，戴骄阳。三尺讲台八千日，传师道，育儒将。十步芳草，立中外首榜。谋无不当举有功，铸利刃，断金刚。”听闻导师获奖的消息，钱七虎的学生吕亚茹写下了这首词。

她说，她庆幸人生遇到了大师，让她找到了前进的方向。