國(guó)家需要就是動(dòng)力！
——毛二可院士的雷達(dá)人生
發(fā)布日期：2021-09-01 供稿：文字素材來(lái)源于《北京日?qǐng)?bào)》 攝影：北京理工大學(xué)
編輯：吳楠 審核：藺偉 閱讀次數(shù)：
【編者按】學(xué)百年黨史,、知紅色校史。為慶祝建黨百年,，推動(dòng)廣大黨員干部師生深入開(kāi)展黨史學(xué)習(xí)教育,，北京理工大學(xué)黨委宣傳部精心策劃，組織力量,，聚焦為黨和國(guó)家事業(yè)做出重要貢獻(xiàn)的師生校友,，推出“足跡”系列專(zhuān)題報(bào)道，通過(guò)學(xué)習(xí)身邊的榜樣楷模,，教育師生學(xué)史明理、學(xué)史增信,、學(xué)史崇德,、學(xué)史力行。
本期推出信息與電子學(xué)院教授,、中國(guó)工程院院士毛二可的專(zhuān)題報(bào)道,。毛二可院士始終將國(guó)家的需求作為自己的研究動(dòng)力，深耕雷達(dá)領(lǐng)域,、矢志報(bào)國(guó),，在教書(shū)育人和科學(xué)研究中樹(shù)立了光輝的典范。8月19日《北京日?qǐng)?bào)》“領(lǐng)創(chuàng)”欄目整版報(bào)道了毛二可院士的事跡,。
北京理工大學(xué)的校園里,，一位瘦削的老人操作著電動(dòng)輪椅,，每天往返于家和研究所之間。已經(jīng)87歲高齡的他,，雖然腿部做過(guò)手術(shù),，但依然堅(jiān)持按時(shí)上班。
更早之前,，他每天騎車(chē)上班成了校園一道獨(dú)特的風(fēng)景線,，被師生們親切地稱(chēng)為“自行車(chē)院士”。
他是全國(guó)優(yōu)秀共產(chǎn)黨員毛二可,，從他樸素的衣著,、謙和的態(tài)度中，你可能很難想象到他的一生創(chuàng)造過(guò)怎樣的“寶藏”,。
22歲,，設(shè)計(jì)出“新中國(guó)第一個(gè)電視頻道”；30歲,，參與設(shè)計(jì)中國(guó)第一臺(tái)相控陣?yán)走_(dá),；61歲，當(dāng)選中國(guó)工程院院士,；75歲,，“下海”創(chuàng)立學(xué)科性公司,，讓國(guó)家重大需求科技領(lǐng)域的前沿技術(shù)得到廣泛應(yīng)用……
在他走了幾十年的上班路上,，寫(xiě)滿(mǎn)了理想、激情和科研精神,。
白手起家建起頂配研究室
毛二可出生在北京,，兒時(shí)隨著父親工作的變動(dòng)，一家人輾轉(zhuǎn)于廣州,、重慶,、北京多地。在重慶,，毛二可度過(guò)了大半少年時(shí)光,。在重慶私立南開(kāi)中學(xué)，從小受父兄影響而深深被無(wú)線電知識(shí)吸引的毛二可,，加入了中國(guó)無(wú)線電學(xué)會(huì)南開(kāi)分會(huì),。抗戰(zhàn)時(shí)期,，許多工廠搬到“陪都”重慶,，這也為愛(ài)好無(wú)線電的少年們提供了更多“創(chuàng)作”的機(jī)會(huì)。他們各處搜尋零配件,，從電子廢件中搗騰自己能用得上的東西,，“土電話”“收音機(jī)”“校園廣播”……一個(gè)個(gè)拼裝出來(lái)的無(wú)線電作品給了少年毛二可極大的樂(lè)趣和滿(mǎn)足,。
1951年，即將從南開(kāi)中學(xué)畢業(yè)的毛二可聽(tīng)說(shuō)了華北大學(xué)工學(xué)院（北京理工大學(xué)前身）將招生的消息,。了解到這所學(xué)校設(shè)有電機(jī)制造專(zhuān)業(yè),，一門(mén)心思想學(xué)習(xí)“跟電有關(guān)”知識(shí)的他很想抓住這個(gè)機(jī)會(huì)。在學(xué)校的組織下,，他與四位有志于此的同學(xué)北上參加了報(bào)名和考試,。
順利通過(guò)考試的毛二可進(jìn)入電機(jī)制造專(zhuān)業(yè)，開(kāi)始學(xué)習(xí)發(fā)電機(jī),、電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì),。1953年，根據(jù)當(dāng)時(shí)的國(guó)內(nèi)外形勢(shì),，國(guó)家重工業(yè)部決定在學(xué)校設(shè)立雷達(dá)專(zhuān)業(yè),，為國(guó)家培養(yǎng)急需的科技工業(yè)人才?！熬瓦@樣,，我搞上了雷達(dá)，這條路一走就是一輩子,?！被仡櫷拢筛锌卣f(shuō),。
當(dāng)時(shí),，國(guó)內(nèi)的雷達(dá)研究尚處在萌芽狀態(tài)。
1954年,，系里請(qǐng)來(lái)了蘇聯(lián)專(zhuān)家加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)建設(shè),。兩年后，正是在蘇聯(lián)專(zhuān)家的指導(dǎo)下,，毛二可與幾位同學(xué)完成了自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)——中國(guó)第一個(gè)電視試驗(yàn)發(fā)射中心的研究設(shè)計(jì),。
這個(gè)作品曾于1957年在北京市勞動(dòng)人民文化宮展出，雖然只是一個(gè)原理性,、實(shí)驗(yàn)性的作品,，卻讓觀眾真實(shí)地從屏幕上看到了從北京工業(yè)學(xué)院（北京理工大學(xué)前身）主樓上發(fā)出的視頻信號(hào)。這個(gè)被稱(chēng)為“新中國(guó)第一個(gè)電視頻道”的研究成果,，在當(dāng)時(shí)引起了不小的轟動(dòng),。
毛二可與雷達(dá)所師生在一起
畢業(yè)后,，毛二可留校任教,。1957年，在主管部門(mén)的建議下,，學(xué)校開(kāi)始籌建雷達(dá)研究室,。1958年,，當(dāng)時(shí)的校長(zhǎng)魏思文向上級(jí)提出申請(qǐng)，希望能批給學(xué)校一些新型雷達(dá),，用于建設(shè)試驗(yàn)場(chǎng)地,。“當(dāng)時(shí)學(xué)校里實(shí)驗(yàn)使用的都是小型雷達(dá),，沒(méi)有大型號(hào)的,。上級(jí)非常支持，一口氣批下了三臺(tái)大雷達(dá),。這太令人驚喜了,，我們的雷達(dá)實(shí)驗(yàn)室成了當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)高校里最大的?！泵苫貞浾f(shuō),。這三臺(tái)從蘇聯(lián)進(jìn)口的大型雷達(dá)是當(dāng)時(shí)中國(guó)使用的最主要的雷達(dá)設(shè)備。
這么復(fù)雜的雷達(dá),，如何在學(xué)校的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地架設(shè)起來(lái)呢,？毛二可與上級(jí)派來(lái)的專(zhuān)家一起承擔(dān)了組裝架設(shè)雷達(dá)的任務(wù)。他們對(duì)照操作指南,，不斷試驗(yàn)和摸索,，時(shí)常一干就是一整天。為了省掉上下班路上的時(shí)間,，他干脆不回宿舍就睡在雷達(dá)車(chē)?yán)?。?jīng)過(guò)不懈努力，毛二可和同事終于完成了雷達(dá)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)的建設(shè),，從此學(xué)生們不僅可以在課堂上學(xué)到關(guān)于雷達(dá)的理論知識(shí),，也擁有了上手操作的實(shí)踐場(chǎng)所。
“這樣的實(shí)驗(yàn)條件,，在當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)高校的教學(xué)中可以說(shuō)是最高級(jí)的配置了,，連清華大學(xué)的高年級(jí)學(xué)生都到我們這兒來(lái)實(shí)習(xí)，做畢業(yè)設(shè)計(jì),?！?/p>
時(shí)隔60年，說(shuō)起當(dāng)年自己參與創(chuàng)辦的雷達(dá)研究室,，毛二可臉上還是會(huì)微微流露出自豪的神色,。
國(guó)家需求就是搞研究的動(dòng)力
在雷達(dá)研究領(lǐng)域，毛二可是個(gè)高產(chǎn)的發(fā)明家,。搞了多少發(fā)明,，得了多少獎(jiǎng)項(xiàng)，他自己也數(shù)不清。
不過(guò),，有一項(xiàng)發(fā)明讓他和學(xué)生都記憶猶新,，那就是1977年問(wèn)世的新型雷達(dá)“動(dòng)目標(biāo)顯示裝置”。什么叫“動(dòng)目標(biāo)顯示”,？毛二可解釋?zhuān)肜美走_(dá)監(jiān)測(cè)移動(dòng)的飛行物,，需要區(qū)分接收到的監(jiān)測(cè)物體雷達(dá)回波的多普勒頻率。移動(dòng)目標(biāo)的多普勒頻率較高,，而且移動(dòng)越快頻率越高,。“接收到回波后,，通過(guò)濾波器的處理,，將物體以移動(dòng)速度進(jìn)行區(qū)分，排除掉固定物體等干擾物,，就能‘看到’目標(biāo)飛行物了,。”
原理說(shuō)起來(lái)不難,，但誰(shuí)能在實(shí)際操作中將它實(shí)現(xiàn),，各國(guó)的科學(xué)家都在較著勁兒。
在雷達(dá)顯示的反饋中,，固定目標(biāo)的回波更強(qiáng),，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的回波反而較弱?！耙蛔鶐h然不動(dòng)的大山和一架移動(dòng)中的飛機(jī),，它們反饋的回波強(qiáng)弱差距可達(dá)上萬(wàn)倍都不止?！比绾卧诠潭ㄎ矬w強(qiáng)雜波的干擾中,，提取出更小的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，并檢測(cè)出它的移動(dòng)速度,，用于提取運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的延遲線是關(guān)鍵器件,。
為了找到合適的延遲線材料，從上世紀(jì)50年代末到70年代,，毛二可和同事們反復(fù)試驗(yàn),。從當(dāng)時(shí)國(guó)外用過(guò)的水銀延遲線，到磁質(zhì)伸縮延遲線,，再到熔石英延遲線……經(jīng)過(guò)十余載的努力,，最終攻克了延遲線這一難題。
1977年,，新型雷達(dá)“動(dòng)目標(biāo)顯示裝置”參加了國(guó)家組織的電子對(duì)抗測(cè)試,，展現(xiàn)出優(yōu)越的性能，大大加強(qiáng)了我國(guó)空中探測(cè)能力。在此基礎(chǔ)上,，團(tuán)隊(duì)的項(xiàng)目“模數(shù)混合動(dòng)目標(biāo)顯示系統(tǒng)”獲得了1987年國(guó)家發(fā)明二等獎(jiǎng)。這在當(dāng)年,，是該領(lǐng)域的國(guó)家級(jí)最高獎(jiǎng)項(xiàng),。
毛二可在脫靶量實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)
“國(guó)家的需求，就是我們搞研究的動(dòng)力,?！庇眯录夹g(shù)解決實(shí)際問(wèn)題，讓技術(shù)成果在國(guó)家重大需求領(lǐng)域做貢獻(xiàn),，這是毛二可在數(shù)十載科研道路上一直身體力行的原則,。而研制“矢量脫靶量檢測(cè)系統(tǒng)”，成功解決脫靶量檢測(cè)這一重大難題,，正是他踐行這一原則最有代表性的成果,。
什么是脫靶量？毛二可通俗解釋?zhuān)焊咚亠w行物體在碰撞目標(biāo)的時(shí)候,，可能撞到目標(biāo)上,，也可能擦著邊兒飛過(guò)。如果飛過(guò)了,，需要知道它偏了多少角度,，偏離時(shí)的速度是多少，以便在后續(xù)設(shè)計(jì)中予以改進(jìn),?！斑@個(gè)偏離的距離就是脫靶量，加上偏離的角度就是矢量脫靶量,?！?/p>
時(shí)速幾千公里的飛行物與固定目標(biāo)，交匯過(guò)程可以用“一閃而過(guò)”來(lái)形容,。怎樣在特定的瞬間監(jiān)測(cè)到它們之間的“偏差”,，這是一個(gè)世界級(jí)的難題。西方曾對(duì)脫靶量檢測(cè)做過(guò)一個(gè)形象的比喻,，形容它是“從干草堆上找一根針”,，或者說(shuō)就是在茫茫天空中鎖定一根“繡花針”。
20世紀(jì)90年代初,，國(guó)內(nèi)某實(shí)驗(yàn)基地提出研究矢量脫靶量測(cè)量系統(tǒng)的需求,，要求做出一個(gè)空間上幾乎全方位的測(cè)量雷達(dá)，能夠測(cè)量出高速運(yùn)動(dòng)物體與目標(biāo)交匯的方向和距離,。毛二可勇?lián)厝?，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)全力投入攻堅(jiān)。
“實(shí)驗(yàn)遇到的一大關(guān)鍵性難題在于,，解決高速運(yùn)動(dòng)物體與目標(biāo)交匯實(shí)驗(yàn)的成本問(wèn)題,。”受客觀條件限制,，在前期實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景中使用實(shí)物是不可能實(shí)現(xiàn)的,。
怎么解決實(shí)驗(yàn)條件受限的問(wèn)題呢？頭腦靈活的毛二可在當(dāng)時(shí)創(chuàng)造性地想出了不少“土辦法”,。比如,，用“打彈弓”的方式進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。他們制作出一米多寬的大型彈弓,，發(fā)射大鋼珠作為運(yùn)動(dòng)目標(biāo),，進(jìn)行雷達(dá)跟蹤實(shí)驗(yàn)。彈珠的大小類(lèi)似老年人的手部健身球,，速度可達(dá)每秒數(shù)十米，既能保證實(shí)驗(yàn)效果,，又降低了實(shí)驗(yàn)成本,，讓項(xiàng)目順利進(jìn)行。
后期為了模擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更真實(shí)可信,，團(tuán)隊(duì)使用移動(dòng)速度每秒數(shù)百米的實(shí)驗(yàn)火箭作為移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
“那時(shí)候老師已經(jīng)年過(guò)六十,，還堅(jiān)持親力親為,，跟我們一起到郊外做實(shí)驗(yàn),，一干就是一天,。”毛二可的一名學(xué)生回憶,，每當(dāng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)入瓶頸,，研究進(jìn)展困難時(shí)，毛老師總是鼓勵(lì)大家：我們的原理沒(méi)問(wèn)題,，堅(jiān)持下去肯定能成功?！澳欠N對(duì)待科研的從容和篤定,，給我們每個(gè)人都吃了‘定心丸’?！?/p>
經(jīng)過(guò)8年的不懈努力,，課題組突破了層層烏云,，終于完成了雷達(dá)定型。如今,，這個(gè)項(xiàng)目已被發(fā)展為國(guó)家重點(diǎn)領(lǐng)域的系列設(shè)備，為國(guó)家科技事業(yè)發(fā)展注入新的力量,。
學(xué)人“下?！狈床缚蒲?/strong>
毛二可與雷達(dá)所年輕師生在實(shí)驗(yàn)室
隨著研究項(xiàng)目的增多，雷達(dá)所的規(guī)模越來(lái)越大,。物資采購(gòu)、機(jī)電設(shè)備加工,、質(zhì)量管理等一系列職能需要投入更多的人力和物力,。“大量的科研任務(wù)讓團(tuán)隊(duì)人手日漸緊張,，大家像‘救火隊(duì)員’一樣,，一個(gè)項(xiàng)目還沒(méi)驗(yàn)收，另一個(gè)項(xiàng)目又立項(xiàng)了,?！痹趺唇鉀Q雷達(dá)所的運(yùn)行問(wèn)題？毛二可想到了創(chuàng)立公司——用掙來(lái)的錢(qián)去招聘急需的人才,，反哺科研項(xiàng)目的運(yùn)轉(zhuǎn),。
“我們的初衷不是掙錢(qián)，是為了解決迫在眉睫的人才問(wèn)題,?！泵烧f(shuō)，讓做學(xué)問(wèn)的人開(kāi)公司,，這個(gè)想法在研究所內(nèi)部引起了巨大的震動(dòng),。有人支持，有人反對(duì),，還有人打“中立牌”,。大家各執(zhí)一詞，莫衷一是,，事情一討論就是好幾年,。
“這個(gè)事不下決心，就辦不起來(lái),，人才問(wèn)題就解決不了,。”平素謙和的毛二可在開(kāi)公司這件事上展現(xiàn)出了過(guò)人的魄力,，他力排眾議,，“拍板兒”決定牽頭成立一家產(chǎn)學(xué)研一體化的企業(yè)——理工雷科。研究所負(fù)責(zé)基礎(chǔ)研究,、原理性試驗(yàn),，公司實(shí)現(xiàn)工程化，做出正式產(chǎn)品,。
如今,，產(chǎn)學(xué)研一體化的企業(yè)體制已在全國(guó)眾多高校普及推廣，并日益成熟,。但在當(dāng)時(shí),，“下海”辦公司的人在全國(guó)高校里尚屬“敢吃螃蟹”的勇者,。而毛二可帶隊(duì)創(chuàng)辦的這家企業(yè),，不僅成功解決了科研人才短缺、配置不合理的問(wèn)題,，還成為中關(guān)村乃至全國(guó)知名的高?？萍汲晒D(zhuǎn)化典型案例。
走進(jìn)位于北京理工大學(xué)國(guó)防科技園雷科公司的展廳,，一個(gè)個(gè)不同領(lǐng)域的科技項(xiàng)目展現(xiàn)著前沿科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化,、落地的傲人成果。機(jī)場(chǎng)鳥(niǎo)情探測(cè)預(yù)警雷達(dá),、機(jī)場(chǎng)跑道異物檢測(cè)系統(tǒng),、邊坡變形監(jiān)測(cè)雷達(dá)……眾多基于毛二可團(tuán)隊(duì)國(guó)家重點(diǎn)領(lǐng)域科技研究成果轉(zhuǎn)化而成的產(chǎn)品找到了更多的應(yīng)用領(lǐng)域，成了與人們生活息息相關(guān)的重要應(yīng)用,。
劉峰是理工雷科的董事長(zhǎng),，也是毛二可的學(xué)生，曾獲國(guó)家發(fā)明二等獎(jiǎng),。他從2009年12月公司成立,，就扛起公司的領(lǐng)導(dǎo)重任，至今已11年了,。
“眼前這個(gè)機(jī)場(chǎng)鳥(niǎo)情探測(cè)預(yù)警雷達(dá),，不僅應(yīng)用了毛老師團(tuán)隊(duì)的科研技術(shù)，它的各個(gè)部分也都由毛老師參與設(shè)計(jì),?！眲⒎褰榻B，在沒(méi)有這項(xiàng)技術(shù)之前,，機(jī)場(chǎng)普遍采取人工或物理的手段驅(qū)趕飛鳥(niǎo),，“不僅浪費(fèi)人力，而且不夠周全,，畢竟以人的視力最多只能看到二三百米遠(yuǎn)處,?！倍@款以雷達(dá)探測(cè)的鳥(niǎo)情預(yù)警系統(tǒng)，不僅能識(shí)別飛鳥(niǎo)的距離,、方位,、高度、速度等信息,，還能對(duì)飛鳥(niǎo)的大小,、種類(lèi)、到達(dá)時(shí)間,、威脅程度進(jìn)行警報(bào),，從而降低飛機(jī)被鳥(niǎo)擊的風(fēng)險(xiǎn)?！傍澴哟笮〉镍B(niǎo)類(lèi),，在十公里內(nèi)都能‘看’得清清楚楚?！?/p>
在這款探測(cè)雷達(dá)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中,，毛二可對(duì)團(tuán)隊(duì)的指導(dǎo)起到了重要作用,?！?019年，我陪同毛老師出差,。坐飛機(jī)的兩個(gè)多小時(shí)里,，我將這款鳥(niǎo)情探測(cè)雷達(dá)的設(shè)計(jì)思路向毛老師詳細(xì)匯報(bào)了一遍。當(dāng)時(shí),，毛老師聽(tīng)得非常認(rèn)真,。”劉峰回憶,，出差回京后,，毛二可專(zhuān)門(mén)把他叫到了辦公室?！八f(shuō),，聽(tīng)了我的方案，他認(rèn)真地思考了兩天時(shí)間,，將許多地方進(jìn)行了調(diào)整和優(yōu)化,。然后，拿出了全套的優(yōu)化方案,?！?/p>
劉峰說(shuō)，如今這款雷達(dá)系統(tǒng),，從外形到內(nèi)容,，都深刻體現(xiàn)著毛二可的設(shè)計(jì)理念,。比如，根據(jù)毛二可的建議,，系統(tǒng)采用他近年來(lái)深入研究的合成寬帶多普勒原理,，來(lái)識(shí)別微動(dòng)的特性?！斑@種微動(dòng)的特性體現(xiàn)在鳥(niǎo)類(lèi)的身上就是它們振翅的頻率,。”劉峰進(jìn)一步解釋?zhuān)瑢?duì)于高速運(yùn)行的飛行器來(lái)說(shuō),，鳥(niǎo)類(lèi)的運(yùn)動(dòng)是微小的,，一般的雷達(dá)很難識(shí)別。而采用合成寬帶多普勒原理,，則可以通過(guò)振翅的頻率和特點(diǎn)來(lái)識(shí)別飛鳥(niǎo)的類(lèi)型,。該系統(tǒng)即將在全國(guó)各大機(jī)場(chǎng)推廣應(yīng)用。
另一項(xiàng)邊坡變形監(jiān)測(cè)雷達(dá)則可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)山體,、礦山堆料的位移情況,，及時(shí)發(fā)現(xiàn)坍塌、滑坡風(fēng)險(xiǎn)的苗頭,，提高安全保障,。“在這個(gè)項(xiàng)目試驗(yàn)的過(guò)程中,，年過(guò)八旬的毛老師曾多次親自到地處偏遠(yuǎn),、條件艱苦的內(nèi)蒙古錫林浩特露天礦區(qū)、重慶三峽壩區(qū)等地考察指導(dǎo),?！眲⒎褰榻B，如今,，該系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于我國(guó)多個(gè)礦山,、水庫(kù)、橋梁隧道,、鐵路和城市建筑,，曾多地多次成功預(yù)警滑坡現(xiàn)象，還應(yīng)用于九寨溝景區(qū)生態(tài)修復(fù)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中,。
2019年8月,，85歲的毛二可在騎自行車(chē)上班途中不慎摔傷，并進(jìn)行了股骨關(guān)節(jié)置換手術(shù),。但這位高齡院士并沒(méi)有因此停下科研的腳步,。理工大學(xué)的師生依然能夠看到這位瘦削的老人，每天駕駛電動(dòng)輪椅準(zhǔn)時(shí)來(lái)到研究所上班,。
“毛老師對(duì)科研的這股子堅(jiān)持勁兒,，鼓舞了我們幾代‘雷達(dá)人’,。”劉峰說(shuō),。
而毛二可卻說(shuō),，認(rèn)認(rèn)真真做好科研工作，這是每一名科技工作者的職責(zé)所在,。
