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一步一個腳印 實現(xiàn)創(chuàng)新夢想

發(fā)布時間:2016-05-10 點擊:

      陸建華,清華大學電子工程系教授、宇航技術(shù)研究中心主任、航天航空學院副院長,教育部“長江學者”特聘教授,國家杰出青年基金獲得者、國家自然科學基金委創(chuàng)新研究群體學術(shù)帶頭人,973項目首席科學家,IEEE Fellow。

  1963年出生于江蘇省南通市,1986年畢業(yè)于清華大學無線電電子學系,1989年獲得清華大學電子工程系碩士學位后留校工作,1998年獲得香港科技大學電機與電子工程系博士學位。主要從事無線通信的理論及應用研究,為探月與載人航天等重大工程解決了重要的實際問題。提出一種結(jié)構(gòu)化的信息傳輸方法,發(fā)展了無線通信傳輸容量優(yōu)化理論;發(fā)明了一種結(jié)構(gòu)化LDPC(低密度奇偶校驗)編碼方法,有效解決逼近容量極限的低復雜度編碼問題;提出了時、空、頻等多域協(xié)同的通信方法,為復雜傳播環(huán)境下提升傳輸容量提供新途徑。曾獲國家自然科學二等獎(排名第一)、國家技術(shù)發(fā)明二等獎(排名第一)等,被授予“探月工程嫦娥二號任務突出貢獻者”稱號。

   “一步一個腳印”,這是陸建華的座右銘。他相信天下沒有免費的午餐,做出任何成績都要付出勞動。正是憑著這份執(zhí)著、認真,陸建華的學術(shù)研究成績?nèi)找骘@著,從一名清華學子、教師成長為受人尊敬的專家、教授。

  他是國家973項目首席科學家,國家杰出青年科學基金獲得者,教育部長江學者特聘教授,國務院學位委員會“信息與通信工程”學科評議組召集人,IEEE Fellow……如今,陸建華身上又新添了一項榮譽——中國科學院院士。

  “當選院士是對我20多年科研工作的一個肯定,我感到非常榮幸。但更多的是抱有一顆平常心,今后還有很長的路要走。”沒有太多時間喜悅,等待陸建華的還有更多的工作,更重的擔子。

國家需求引領(lǐng)人生軌跡

  1981年,陸建華考入清華無線電系(電子工程系),1989年獲得碩士學位后留校任教?!霸谇迦A,我受到的最好教育是把人生追求與國家需求緊密相連。老一輩科學家和教授們非常敬業(yè),他們發(fā)自內(nèi)心、實實在在地為國家和民族振興做事情,他們的言傳身教對我影響很大,讓我深受觸動?!币舱窃从诓粩嘟佑|到的國家需求,陸建華經(jīng)歷了幾場難忘的科研“硬仗”,實現(xiàn)了一系列創(chuàng)新。

  陸建華人生中遇到的第一場“硬仗”,是1990年主持設計我國某專網(wǎng)第一代用戶入口交換機。由于該專用交換機與常規(guī)的交換機技術(shù)體制差別很大,使用環(huán)境苛刻,技術(shù)條件復雜,無參考設計,且合作方的相關(guān)技術(shù)基礎比較薄弱,加之國內(nèi)強大對手的競爭,時間緊任務重,當時的研發(fā)面臨著極大困難。

  沒有絲毫退縮,在電子系領(lǐng)導和老師們的信任、支持與鼓勵下,陸建華帶領(lǐng)一群比自己小不了太多的本科生和工廠的工程師一道開始了一場與時間賽跑的征程。他們?nèi)硇牡赝度氲巾椖垦兄浦校贫巳齻€月內(nèi)研制出原理樣機、八個月內(nèi)研制出可供評測的工程樣機這一近乎“瘋狂”的計劃。

  整整三個月間,陸建華幾乎沒有回家吃過飯,但這些外人眼里的“苦”,在陸建華的心里卻是留存至今的難忘記憶:“就是覺得這件事國家需要,特別值得去做,尤其是遇到難題要去解決的時候,就覺得特別有意思?!弊罱K,團隊按預定計劃,很快為合作方贏得了競爭優(yōu)勢,并成功完成了該交換機的定型、批量生產(chǎn)和裝備部隊。這一場“硬仗”的完勝,也為陸建華的科研生涯積攢了第一桶“金”。

  1998年,在香港科技大學臨近完成博士學位論文之際,陸建華得知清華發(fā)展航天航空技術(shù)的設想和決心,毅然放棄到美國工作等機會,返回清華并隨即前往英國薩里大學參與“清華一號”微小衛(wèi)星的研制。這顆由清華和薩瑞大學聯(lián)合研制的微小衛(wèi)星于2000年6月28日發(fā)射升空,它的成功發(fā)射是清華發(fā)揮綜合學科優(yōu)勢的一項創(chuàng)舉,也是陸建華等一批立志報國的科研人員人生道路上的一道亮麗風景?!叭绻皇钱斈陞⑴c微小衛(wèi)星研制,我現(xiàn)在也不可能成為航天信息領(lǐng)域的專家,也無緣接觸更多的國家需求。”陸建華回憶道。

  2014年9月,陸建華作為工程任務總師負責的“靈巧通信試驗衛(wèi)星”成功搭載發(fā)射,在軌運行正常,實現(xiàn)了我國低軌移動通信衛(wèi)星零的突破。低軌衛(wèi)星移動通信是國家亟待發(fā)展的核心技術(shù),面臨門檻高、風險大、系統(tǒng)復雜和成本高昂等難題,加之國外技術(shù)和市場的雙重封鎖,發(fā)展受到制約。陸建華帶領(lǐng)清華和信威通信公司聯(lián)合研究團隊,經(jīng)過四年艱苦攻關(guān),突破星地協(xié)同按需覆蓋、快變信道條件下實時交互式通信、多業(yè)務可重構(gòu)星上處理等瓶頸難題,圓滿完成了工程任務,為我國成體系發(fā)展自主可控、低成本的低軌移動通信衛(wèi)星系統(tǒng)奠定了關(guān)鍵技術(shù)基礎?!斑@是一場硬仗,更是一場惡戰(zhàn),我們打贏了!”陸建華興奮地說。

  正是憑著這份認真和執(zhí)著的精神,陸建華牢牢地抓住了每一次機會,逐步在學術(shù)研究領(lǐng)域打開局面,從一名普通的青年教師成長為學科領(lǐng)軍人物,為國家空天信息領(lǐng)域的科技創(chuàng)新作出實實在在的貢獻。陸建華表示:“下一步,我們希望謀劃發(fā)展未來空間網(wǎng)絡,這件事更具挑戰(zhàn)性,也更有意義,值得為之奮斗?!?

團隊協(xié)作,共同面對基礎難題

  2005年春節(jié)對陸建華而言是一個非同尋常的節(jié)日。大年初三,他陪同清華時任副校長龔克等來到中國探月一期工程總指揮欒恩杰家中。言談中,欒恩杰對我國深空通信領(lǐng)域種種亟待解決的瓶頸問題并不諱言,更流露出對我國探月衛(wèi)星鏈路余量不足的擔憂。初步了解對方需求后,陸建華“斗膽”問了一句:“我們用一個算法把這個不足補回來,行不行?”欒恩杰將信將疑,陸建華心里也并無完全的把握。

  大年初五,探月工程中心郝希凡副司長受欒恩杰委托到清華考察。陸建華許下承諾:“給我們?nèi)齻€月,我們把原型系統(tǒng)做出來?!?

  為了實現(xiàn)服務國家重大需求的愿望,立下“軍令狀”的陸建華在學校領(lǐng)導的支持下,組織宇航中心、電子系相關(guān)人員成立了從編碼理論、算法設計、芯片設計、到系統(tǒng)接口與實驗的協(xié)作團隊,集中力量進行攻關(guān),很快研發(fā)出原型系統(tǒng),并通過計算機仿真和半物理仿真,驗證了采用新型的LDPC(低密度奇偶校驗)編碼提升鏈路余量的有效性,得到探月工程中心的初步認可。

  LDPC編碼具有優(yōu)異的編碼性能,但在深空通信領(lǐng)域的設計和應用面臨突出的基礎難題,國際上也無先例。為保證該技術(shù)在探月工程的有效應用,陸建華帶領(lǐng)研究團隊著力編碼構(gòu)造理論創(chuàng)新和算法實現(xiàn)優(yōu)化創(chuàng)新,并結(jié)合工程實現(xiàn)研究,反復試驗、反復修改。

  2006年3月,國家探月與航天工程中心批復了LDPC研究項目的立項申請,航天五院總體部隨即向我校下達了相關(guān)工程研制任務書,陸建華和他的團隊自此“師出有名”,清華也成為唯一一家與探月工程總體簽訂工程任務合同、參與國家探月工程嫦娥二號任務的高校。2007年,陸建華和他的團隊完成了星上LDPC編碼器的產(chǎn)品化,測試表明該設備體積小、重量輕、功耗低,可使衛(wèi)星測控通信的可靠性和傳輸數(shù)據(jù)速率得到較大提升,該編碼技術(shù)被確定為嫦娥二號任務四大創(chuàng)新技術(shù)的核心內(nèi)容之一。

  2010年10月,陸建華帶領(lǐng)項目組,按照嫦娥二號任務既定計劃參與了嫦娥二號任務創(chuàng)新技術(shù)試驗,并在北京航天飛行控制中心、青島、喀什測控站全程提供技術(shù)保障,試驗獲得成功。因帶領(lǐng)研究團隊在探月工程中的重要貢獻,陸建華被授予“探月工程嫦娥二號任務突出貢獻者”稱號,他是教育部部屬高校中唯一的獲獎者。

  面對成功,陸建華將主要成果歸功于和自己一起打拼的團隊,“個人的力量永遠是渺小的,團隊里這些更年輕、有想法、有思想、有干勁、素質(zhì)高的人才,才是真正的希望所在。”陸建華說。

矢志不渝,鐘愛教學

  教師、科學家、院系領(lǐng)導、團隊帶頭人……隨著業(yè)界資歷的不斷加深,陸建華身上肩負的角色也越來越多,但他坦言,自己最喜歡的還是教學。“我喜歡和學生交流,和他們交流可以緊跟時代,使自己一直年輕;另一方面,教學相長也能為科技創(chuàng)新提供源泉和動力?!倍嗄陙?,對于教學,陸建華始終保持著滿腔熱情,也正是這種外力無法阻擋的熱情,使陸建華深受學生的愛戴。

  課內(nèi)課外,陸建華始終與學生保持著一種亦師亦友的關(guān)系,與學生相處融洽,既詼諧可親,又治學嚴謹,為同學們所信賴。他時常告誡學生,要持有一顆探索未知的恒心,特別是在通信領(lǐng)域,“人類距離實現(xiàn)任何人在任何時間、任何地點以任何方式與任何人進行通信的夢想依然有很遙遠的距離,蘊含著無限可能,要不斷往前看,甘于沉下心來,以堅定的科學信念,在學科領(lǐng)域里踏踏實實付出努力?!?

  “作為大學老師,我會繼續(xù)盡職盡責,教書育人,培養(yǎng)更多的優(yōu)秀學者;另一方面,前行在科技創(chuàng)新的道路上,我也深感任重而道遠?!标懡ㄈA始終堅信“千里之行,始于足下”,他慶幸自己遇到了一個好的時代,也會時刻謹記時代賦予自己的責任,“在新的起點、新的征程上,我愿意為信息與通信事業(yè)不遺余力?!?

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