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科学伉俪携手攻克世界难题

时间:2015-05-13 17:39:48  来源:光明日报  作者:   字号:TT

 有这样一对夫妻,在科研道路上志同道合,24年前瞄准卫星激光通信这个国际难题,自掏腰包开始拓荒之旅,最终带领团队把我国研究水平推到世界前列——

  在北国冰城,记者见到了这对以“痴迷于科研”著称的科学伉俪——哈尔滨工业大学空间光通信技术研究中心教授马晶和谭立英。

  眼前的他们韶华虽逝,但痴心未改:“为国家建立天地间的激光高速信息网络是我们的梦想,一生做好这件事是我们的最大快乐。”

科学伉俪携手攻克世界难题

24年专注卫星激光通信研究的哈工大教授马晶(左)和谭立英(右)。 冯健摄

  青年教师的“痴心妄想”

  现代航天技术的发展,使得需要从卫星下传给地面的信息越来越多,星地之间的通信能力成为考验全世界航天科技的一道难题。作为拥有大数据传输潜力的新技术,卫星激光通信日益成为国际科研热点。而这个领域正是马晶和谭立英24年来矢志不渝的研究方向。

  所谓卫星激光通信技术,就是在卫星与地面、卫星与卫星之间,通过激光光束链接,实现大数据高速通信。在马晶和谭立英从事研究之前,卫星激光通信在我国还是一片空白。

  1991年秋天,哈工大物理系青年教师谭立英在准备硕士论文时,看到一篇关于卫星激光通信技术的外国文献。她眼前一亮,毕业论文就做这个课题了!但在当时,这纯属“痴心妄想”,包括导师在内,没有人支持她。

  “明明是个好方向,为什么不能研究?豁出去了,我就要做这个选题,大不了不毕业、不评职称!”34岁的谭立英犟劲儿上来了。幸运的是,她得到了丈夫马晶的支持:“我在欧洲核子中心做访问学者时,就接触过相关资讯,这肯定是国家未来急需的高精尖技术。我支持你,没有经费就从家里拿,咱们一起干!”

  中国卫星激光通信研究,就这样在哈工大拉开了序幕。

  一对青年教师要挑战世界前沿科技?!这注定,是一条孤独而艰难的拓荒之路。一切从零开始:没有实验室,就借了一间潮湿的地下室;没有实验仪器,就找来一些废旧仪器自己改造;没有启动经费,就将家里积蓄拿出来……夜以继日,废寝忘食,成了他们的工作模式,5岁的女儿也自此进入了“散养”模式。

  困难重重,谭立英的犟劲儿却一直没改:“就是要从观念和技术上全面打破国外‘紧箍咒’。”经过1000多个日日夜夜,反复的论证和试验,马晶和谭立英终于在1995年完成了卫星激光通信的概念研究,并开展了初步的单元技术研究。由此,他们才得到经费和人员支持,逐步组建起由百余名师生组成的科研梯队,成立了空间光通信技术研究中心,创建了卫星光通信技术重点学科实验室。

  什么叫原始创新?必然是没有人做过,自然也没有人知道能不能成功、何时能成功。年复一年,路迢迢、梦无期,眼看同事们纷纷摘得“长江学者”“国家杰青”“百千万人才”等桂冠,只有“实验室主任”头衔的马晶和谭立英却始终专心致志,埋头带领团队冲击世界级科研难题。其间辛苦,他们甘之如饴。

  2011年的那缸酸菜

  2011年春天,在一个城乡郊区的居民区里,住进了一批青年人。他们看起来像书生,日子过得却像民工,“群居”在一套毛坯房中,拎着馒头早出晚归,房间里还腌了一大缸酸菜。这群年轻人,就是马晶和谭立英率领的科研团队成员。

  “我们天天吃馒头酸菜,可和谭老师有直接关系。”团队骨干成员于思源教授介绍,从2007年1月起,马晶和谭立英率领团队启动了利用海洋二号卫星进行星地激光通信链路试验的工作。课题组开始“群居”的时候,正是中国卫星激光通信技术从实验室迈向空间试验的关键环节。

于思源是团队的“大管家”。在科研任务之外,他被经费问题折磨得欲哭无泪——要进行空间试验了,却连入住基地宾馆的钱都拿不出来。原因有二:一是所有实验设备、器件和材料,谭立英都要求买最好的;二是谭立英坚持把任务目标由每秒下传20兆数据提高到每秒下传504兆,这需要额外添置设备和元器件,直接导致经费超支。

  怎么办?谭立英还是老办法——自掏腰包。她在附近小区租了套毛坯房,又从家里运来电饭锅、窗帘、大米,就让师生们自带被褥搬了进去。日子必须精打细算,谭立英就亲自给大家做饭,还动手腌了一大缸酸菜。

  那段日子里,大家都无比紧张。实现星地激光通信,要在距离近2000公里的卫星与地面站之间,在时速28000多公里的相对运动条件下,进行双向极窄光束对准。“都说‘针尖对麦芒’难,卫星光通信可比这还要难上百倍。”团队的技术“主心骨”马晶说。

  “群居”了近9个月后,奇迹出现在人们眼前:在擦肩而过的海洋二号卫星与地面站之间,“针尖对麦芒”成功了——我国首次星地激光通信试验取得成功,这是国际上首次成功进行的星地直接探测高速激光通信试验!

  那是2011年10月25日的清晨,风清云荡,黄叶漫天。54岁的谭立英痛哭不已,20年的辛酸苦辣,宛如一条白练,在滚滚泪光中汹涌而来。

  欣喜之余,马晶重拾荒废20年的爱好,赋了一首《贺新郎》:“日日奋战夜色里。记不得,月圆月缺,春风又绿。”得知喜讯,被“散养”了20年,已远赴加拿大留学的女儿这样和道:“千里之外候佳音。喜极泣,无知顽童,也将而立。”

  告诉你什么叫“安专迷”

  马晶、谭立英主持的海洋二号卫星星地激光通信链路试验的成功,标志着我国卫星激光通信技术的应用取得了重大突破,是卫星高速实时激光通信技术发展的里程碑,我国的星地激光链路终端因此直接跨入国际先进终端行列,在卫星激光通信领域达到国际领先水平。

  此项成果入选2013年中国高等学校十大科技进展,并获得2013年国防技术发明特等奖和2014年国家技术发明一等奖。科研团队在此项研究的基础上出版了系统的卫星光通信理论专著,建立了先进的卫星激光通信系统理论体系,填补了国内外该领域的空白。

  面对巨大的成功,年近花甲的马晶和谭立英依然不改痴心,他们已经确立了下一步奋斗目标:2020年前实现每秒10G的数据传输。夜以继日,废寝忘食,依然是他们的工作常态。吃酸菜、啃馒头完成星地激光通信链路试验任务的团队成员们,也和他们一样,继续心无旁骛地投入科研工作。

  在马晶和谭立英影响下,“一辈子干好一件事”“安下心来、专心致志、迷恋至深”的潜心钻研精神,已被团队成员奉为圭臬。“马老师在学术上特别严谨。”团队成员们都这样说,“就是因为他特较真儿,我们才在任何细节上都不敢马虎。”对谭立英,大家的一致认识是:“特别执着,总是逼我们去挑战各种不可能。她的口头禅是,要看5年后、10年后国家需要什么样的技术。”

  “当前,中国在原始创新领域领先的技术并不多,马晶和谭立英团队的卫星激光通信技术应该算一个,不仅解决了星地之间的通信瓶颈,还将给当代通信技术带来革命性变化。”哈工大副校长安实感慨地说,“20多年的坚持,中间要克服多少想象不到的困难,要抛弃多少荣誉和利益的东西。马晶和谭立英做到了。在他们身上,可以看到中国当代知识分子的风骨。”

  (光明日报记者 罗旭)

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