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[保氏名人] 保氏保铮院士及其先进事迹简介

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发表于 2013-7-14 00:00:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
一方面理论要跟上国际发展的前沿,另一方面还要结合
国家的实际。
——保 铮
2002年金秋时节,一位杂志记者在古城西安对我国著名电子学家保铮院士进行了专访,文章一开始这样写道:“你微笑着站在了我的面前,在我握住你的手的那一瞬间,在我仔细地打量着你的那一瞬间,一位中国科学院院士,一位大名鼎鼎的雷达专家,陡然打破了我的思维习惯,我愣住了。你是南方人,任何人都可以想像到一位71岁的南方老人会是什么模样?瘦小又疲倦,满头的白发,鼻梁上架着高度的眼镜…..而你却是那样高高大大,握手不是绵软而是有力的,倘若不是我早早地翻阅了你的简历,知道了你对中国雷达事业所做出的贡献,我对你的第一个判断便是站在我面前的这位老人,年轻时肯定有着辉煌的体育生涯,有着骄人的战绩。”
接着记者对他进行了风度和气质的描写:“儒雅淳厚,谦虚热情。他操一口浓重的苏南口音,有问必答,侃侃而谈。”
也许这位记者并不懂什么叫苏南口音,从保铮的简历来看:生于南通,南通中学毕业,而后是大连——张家口——西安,直到现在仍在西安,没有在苏南生活过,何来的苏南口音呢?记者可能把“南通口音”当作“苏南口音”了。殊不知南通口音与苏南口音是完全不同的。南通的方言是独立于全国七大方言体系以外的特殊方言(有的学者称之为“方言岛”)。保铮的家乡南通情结很浓,乡音也很重,虽然年越古稀了,依然保持着儿时的南通口音。
接着记者描述了他的办公室:“你的办公室很大很大,而给我的感觉却并不宽敞,四周全是书,中文的、外文的,竖放的、平放的,精装的、简装的,乃至你给我放茶杯的茶几上,也堆放着好几本博士毕业生论文。我清楚这环墙的书柜里面有你编著的八部教材,发表的230余篇论文,那全是智慧的结晶,劳动的汗水。”
记者请他回顾一下世界的雷达发展史,保院士对自己一生为之奉献的雷达,便滔滔不绝地介绍起来——
“雷达”是“无线电侦察及测距”(Radio Detection and Ranging)的简写英语Radar的译音。它是利用无线电波遇到障碍物产生回波的原理制造的一种电子仪器。通俗一点说,一个人面对群山大喊,会听到回声,这是因为喊声撞到山壁折回的声音。同样,电子撞到目标物也要返回,由此使人发现目标物,并可测定距离及其方向,这就是雷达的原理。雷达由电波发射机、天线、回波接收机和目标显示器等组成。雷达的天线能将雷达发射机发出的电波,聚集成一条很细的电波的电波束(好比手电筒的反光镜把光收拢成一条光束),向一定方向发射出去。这个电波遇到天空中飞行的飞机,立刻反射回来,雷达天线收到这个回波后,便在显示器屏上显现出一个微微移动的亮点。
保院士说:“实用雷达的发明是第二次世界大战初期,远程轰炸机造成很大威胁,为了防空需要,许多国家如英、美、苏联、德、意、日等均独立地、几乎同时地发明了雷达。英国的防空雷达对保卫英伦三岛起了很大的作用。
“英国初期的雷达采用了较低的射频(23—30兆赫,波长约10米)。为了测定目标方向,天线需定向发射无线电波,形成窄的波束。为此,天线长度要远大于无线电的波长。可以想像,10米量级的波长,雷达的天线是十分庞大的。研制微波(波长为厘米量级)雷达就被提到日程上来,关键是大功率的微波发射管。1940年,英国发明了磁控管,其技术引进到美国,并很快在美国生产上百种微波雷达。微波雷达用不大的天线就能形成很窄的波束,能对目标精确定向,加上自动控制系统,制成能对目标跟踪和精确测量的炮瞄雷达,大大提高了高炮对飞机以及后来V—1飞弹的命中率。
“由于雷达可全天候和全天时方便地探测各类目标,而微波雷达又可将其体积做得较小,于是迅速推广到陆、海、空军各个部门,战斗机上也很快装上雷达。总之,在第二次世界大战后期,雷达已广泛应用于各个战场,在战争中发挥了很大的作用。
“二次战以后雷达又得到很大的发展,在雷达系统方面最重要的发展有两个:一是合成孔径雷达,雷达装在运动平台(如飞机、卫星等)上,可以对地面场景成像;另一个是天波超视距雷达,它利用高频(HF)信号,通过电离层反射探测到几千公里外的飞机和舰船。”
在谈到新技术革命给军事、给现代战争带来强烈冲击时,保院士说,新技术备件下的现代战争中,建立信息优势至关重要。信息应从全空域获取,雷达具有这样的能力。但是在各种新型雷达出现的同时,也出现了电子干扰、反辐射导弹,甚至出现了隐身技术,使雷达“看不到”目标。而现在又出现了对付隐身技术的雷达。世界上的科技发展史就是这样,有矛必有盾,有了坚固的盾,必有更锐利的矛,事物总在在矛盾中前进。
进入80年代,由于多种雷达新技术兼蓄并用,电子计算机和大规模集成电路的广泛应用,雷达正朝着高性能、多功能、高可靠性、数字化、固态化、小型化的方向发展。
现在雷达不仅应用于军事,也日益广泛应用于国民经济和科研,如空中和海上的交通管制,飞机和船舶的导航,气象预报和资源勘察。航天、大气物理、电离层结构和天体的研究中,雷达也占重要位置。回顾近代历史上的技术革命:人类经历了以机械化为主要特征的第一次技术革命;以电气化为主要特征的第二次技术革命;以自动化为主要特征的第三次技术革命;从二十世纪七十年代以来,人类进入第四次技术革命了,信息技术是其中突出的内容,雷达技术便是信息技术的内容之一。
在谈到我国雷达技术与国际上的差距时,保院士满怀信心地说:“我想在不久的将来,把我国雷达技术提高到接近或达到国际先进水平是完全在可能的。”
保铮于1927年12月1日生于江苏南通。1944年于南通中学毕业。1953年毕业于通信工程学院(现西安电子科技大学)。毕业后留校任教,历任系主任、副院长,并于1984年至1992年期间任校长,后为校学术委员会主任。1991年当选为中国科学院院士。主要从事雷达系统和信号处理的教学和研究工作,研究面涉及自适应信号处理、阵列信号处理、二维信号处理、雷达成象和目标识别等雷达信号处理的重要领域,在理论和实践方面有多项创造性的成果,对推动我国雷达信号处理理论与技术的发展做出了杰出贡献。曾获全国科学大会奖、国家科技进步二、三等奖及光华基金特等奖,以及何梁何利科技进步奖。1984年获“国家级有突出贡献的科技专家”称号,1988年被评为全国先进教育工作者,获五一劳动奖章,1990年被评为高校先进科技工作者。

奠基人生
保姓在《百家姓》上没有,是比较罕见的,说起南通的保姓,还有一段渊源呢。
《南通市志》载:“南宋淳祐二年(1242)冬,蒙古人入通州。明洪武元年(1368),元人之后讳元善受招抚,以保姓定居通州,是有史可据的蒙古族后裔。”通州(即现在南通市区)城里有大保家巷、小保家巷,有保家野大门,还有个在吏部做过大官的“保天官”,通州当然有其“保天府”了。通州志上姓保的人也不少。经过几百年的岁月流变,即使保姓有人曾是蒙古族的后裔,但早已汉化了。保氏门中是有幸的,因为南通保家出了个中科院院士——保铮。
现代的中科院士,就好比从前皇家翰林,李白是翰林,纪昀是翰林,我国古代许多大学问家都是翰林。不过现在中科院院士,比从前的翰林的学问可要大多了。保铮是从前翰林无法企及的当代研究电子的科学家。
根据保铮中学时代的好友季修甫回忆,保铮中学时代有点“口吃”,季修甫也“口吃”,两个“口吃”的青少年时聚在一起,看书交流,默默相处,十分和谐。
保铮于1943年南通中学毕业。
那时南通还处于日寇的铁蹄践踏之下。家境稍好的同学,通中毕业后弄个小职业糊糊口;一般同学毕业即失业了。而保铮的家境并不好,中学毕业后又患病休学,真是“破屋更遭连夜雨,漏船又遇打头风”。他躺在家里,根本谈不上上学和就业了。这段时期当然是保铮的“艰苦岁月”。
抗战胜利后,眼看日子似乎有转机了,可是国民党反动派挑起内战,烽烟又起,南通城里很不安宁,保家一部分人去了台湾。保诤和老母亲、姐姐、弟弟留在城里,生活十分艰苦。保铮在南通中学上高二时,听到南通河海专科学校招收高中毕业生的消息,高中还没有毕业的保铮心里直痒痒,就去试一试,竟然考上了,就读土木工程专业。谁知,没有读多久,他却生病了。一病就是三年,身体一直很虚弱。保铮在国危家困之际,依然保持着知识分子的卓尔不群的清高,在他的病榻上,到处是书,他一边养病,一边看书。看啊,看啊,他凭借在通中学习获得的“科学救国”的思想,和学到的数理化基础知识,拚命地看书,坚持自学,直到1949年迎来了南通解放。
解放那年,人们拨开乌云见青天,缠扰他多年的病患也逐渐消失了。23岁的保铮成了中国共产党领导下的一个有为的青年。
解放初大学招生跟现在不同,不是统一招生,而是各自招生。保诤以他突出的成绩同时考取了四、五个名牌大学,其中包括清华大学也录取了他。
有的人跟他开玩笑:“你们通中的文凭真硬,每考必取,厉害!”
保铮笑笑,心想:不是通中的文凭硬,是通中的学生肯钻研。
保铮面对考取的四、五个大学,这也不选,那也不选,却选择了离家千里、且知名度并不那么很高的大连大学。
后来他在《自述》中回忆这一段的思想活动时说:“当时我考取了几所大学,最后选择了大连大学,其主要原因有二:一是从高中开始,有一种科学救国的热情,而面对残酷的现实又感到前途渺茫。家乡解放虽然只有半年多,但共产党和人民政府使我看到了光明,看到了希望,我相信在解放区建立的大学里,能学到更多的东西;二是该校有一批名师,都是解放军渡江前,辗转进入解放区的。此外,家庭经济困难也是个原因,因为大连大学的学生可享受供给待遇。”
保铮进入大连大学之前,恋恋不舍家乡南通,恋恋不舍母校南通中学。保铮后来回顾自己的人生时说,学习科学知识、学有所长诚然重要,而更重要的是如何做人。通中对学生的影响,不仅是让学生有好的学习成绩,重要的是人生导向,人文思想的熏陶,这是从通中毕业出来学生一辈子也忘怀不了的。我怎么也忘不了敬爱的钱素凡老师对我一生的影响。
1949年保铮去读大学后,四十八年间只在1959年和1974年回南通家乡两次。他自认为家乡、母校哺育了他,给他的很多,而他给家乡和母校的回报很少,欠家乡的债很多,感到内疚。其实,保铮近五十多年来,为祖国流了多少汗水,用了多少脑筋,担了多少心思,这也是对家乡和母校的回报。即使在十年浩劫期间,他作为一个大科学家,即使下放劳动,他也为当地供电部门解决了国际上解决不了的一个难题,为国家节约了不少物力、财力、人力。
南通供电局听到家乡有此科学家,几次邀请,保铮都因工作忙走不开而没有回来。直到1998年初冬,应通中汪干荣校长之邀,保铮回通十天,但是保铮接待确实很忙,供电局又未能请到这位对供电部门作过贡献的科学家而引以为憾。

恩师之情
1949年9月,新中国建立前夕,保铮进入大连大学工学院学习。上了几堂课,果然感到收获比他预想的还大。
来大连之前,他在家的病榻上,对大学普通物理和微积分也曾自学过一些。可是听了学院物理老师毕德显讲的课,感到他对问题阐述之深刻,常使他有顿开茅塞之感。保铮觉得奇怪:这些内容,我看过不少书,为什么我就体会不到呢?
善于思考,是保铮在通中养成的习惯。毕老师讲课的奥秘在哪里?他注意探讨了。他改变了听课方式:不记笔记,专心听讲,下课后对一些重要的概念多找参考书对比着深入思考。
当时同学间的讨论也很多,常为一些学业上的问题争论很长时间,保铮通过许多问题的争论,再对照毕老师的讲解,觉得毕老师注重对原理、对概念的阐述,使学生的思考,能够提纲挈领,抓住主要问题,搞得更加清楚。
保铮是大连大学工学院的首届学生,几位名师给他上过多门课,最使他难以忘怀的首推毕德显老师,继一年级讲授普通物理后,二年级讲授电磁场理论,三年级讲授微波技术,四年级讲授天线。四年下来,全班同学都对毕老师十分敬佩,他渊博的学识、高尚的品德、严谨的学风一直是同学们学习的楷模.
保铮记得,那时大连大学工学院非常重视理论联系实际。学校开办之初,就下大力气建设了几个实验室。当时王大珩老师是物理系主任,他没有开课,而是负责筹建实验室,并亲自指导“碰撞”的力学试验。同学中流传着难过“碰撞”关的说法。王大珩老师在学生做实验时,坚守岗位,寸步不离,对学生的实验一般不加干预,但整个过程他看得一清二楚。实验做完后,要经指导老师审查实验记录、签字后,才算结束。同学们把记录报告交上去,经王老师仔细审查,得到的常常是“不对”二字,怎样不对是不加说明的。于是,小组实验的两个同学拿了被打回的报告,反复研究,重新试验。一而再,再而三,还是“不对”的情况是屡见不鲜的。保铮他们班的实验课排在星期六下午,四个小时做不完,只好推迟吃晚饭,王老师总是陪着;那时星期六晚上有电影,电影看不成,王老师也陪着。那时星期天同学们彼此见面,关心对方的一句问话就是:“昨天晚上看了电影没有?”以此作为“有没有过关”的代义词。
俗话说,严师出高徒。保铮在工学院毕德显、王大珩等诸位老师的精心培育与严格要求下,都很重视实际,都练出了较强的实际动手能力。
在大连工学院还有一件事,对保铮的一生都有重大的影响。那是1951年的冬天,一件喜讯在系里传开了,由于抗美援朝的需要,保铮所在的电讯系将集体参军,并入张家口军委工校学习雷达专业。当时来大连动员他们参军的是孙俊人老师。
孙俊人老师当时任军委工校一部主任。军委工校分三个部,一部为通信工程部,设有无线和有线专业,准备新建雷达专业。
那时保铮报国的热情很高,他在中学时代就有“长风破浪会有时,直挂云帆济沧海”的抱负,眼前就有参军报国的机遇,真是求之不得。保铮在后来回忆录中写道,孙俊人老师动员他参军谈话,是他一生中接受的第一堂革命传统课:
“这一天孙俊人来到我们宿舍,介绍军校学生的学习和生活,坦述张家口的实际状况,勉励我们要在艰苦条件下锻炼成长。我们请他对我们的宿舍提点意见,他说:‘房子不错,至于生活管理,说客气些,不怎么样,说老实话,很糟糕;你们到张家口后会看到,虽然房子很简陋,但内务管理井井有条。’他勉励我们要克服自由散漫的习气,加强纪律性、组织性的锻炼。这是我参军前接受到的第一堂革命传统教育课。”
保铮到张家口军委工校后,生活条件果然比他们想像的还要艰苦,吃饭是在室外蹲在地上,塞外风大是有名的,大风夹着沙石常撒到饭碗和菜盆时。六、七个人挤在小平房的木炕上睡觉,翻身都有困难。厕所在室外,离宿舍有四、五十米远,塞外严冬最低温度零下20多度,夜间上厕所,裹着皮大衣,牙齿直打战。孙老师说,这里的生活比较艰苦,但比过去好多了,新中国刚成立,国家还很穷,你们体验体验艰苦生活,多了解国情民情,对今后工作有好处。
这番话深深铭记在保铮的心里,对保铮刻苦钻研产生了重大的作用,五十年后,保铮还清楚地记得。
当时毕德显老师还领全体师生到了张家口通信工程学院,次年7月,保铮从通信工程学院毕业。他和另外4位同学,因为成绩突出,留校在毕德显老师身边工作。当时师资力量严重不足,特别是新建的雷达专业更缺师资。
从世界范围来说,雷达的出现是二十世纪二三十年代的事情。而这时的旧中国处于积贫积弱的时期,国内很少有人知道英语Radar(雷达)是一个什么玩意儿。张家口通信工程学院开设雷达专业,可算全国之最。哪来的师资呢?而且当时的课程和实验建设任务很重。所以毕业后的保铮,立即参加了辅导工作,第二年还讲授了部分课程。毕老师对他们几个年轻人的培养是十分精心的,每学期除教学任务外,有一半时间在实验室工作。
50年代初,我国的电子工业基本上是空白,为了开出雷达专业基础的实验课,有关仪器还要自己制作,当时分配给保铮的任务是改造脉冲示波器和电子开关,以及几个脉冲技术和微波技术的实验。经过两年的努力,终于建成了有相当规模的微波和脉冲实验室。保铮经过这一番实践锻炼,实际工作能力有了更大提高。
保铮回想这一段时间的锻炼,感到对他后来的工作影响很大。一般同行都认为他解决实际问题的能力较强,这固然是由于他一直没有离开过实际工作,但与早期经常做实验、认真做实验打下的基础是分不开的。
毕老师对保铮他们进一步学习提高也抓得很紧。当时西方国家对我国封锁,英文资料很少,能得到的主要是俄文书刊和资料,保铮他们虽然在大学里学过俄文但很不熟练。毕老师分配他们翻译几本俄文教科书,通过翻译工作,把一本俄文字典都翻烂了,俄文阅读能力得到很大提高。当时他们只是本科毕业,数理基础是薄弱的,毕老师虽然工作十分繁忙,还是亲自给他们讲“原子物理学”,并指导保铮学习概率论和随机过程。他还教导保铮他们要注意学科的新发展,组织了“信息论”研讨小组和研讨班。当时他们的学校涉及军事项目的研究,是需要十分保密的,特别是他们的专业更有保密性,所以环境是相当封闭的。但毕老师十分重视学术交流,他设法创造条件使保诤他们多与外界接触,组织他们外出参观学习,鼓励他们写文章在刊物上发表。在毕老师的指导下,保铮他们与国内许多部门的联系是密切的,这对于扩展知识视野,根据科技发展和国家需要,确定努力方向是十分必要的。这是保铮成长发展的一个重要环节。
40多年过去了,保铮觉得老师们的教诲始终铭刻在脑海中。进入老年的保铮说,我一直工作在教育岗位上,看到一批批年轻人蓬勃成长,深受鼓舞。我喜欢和年轻人一起工作,和他们讨论、切磋问题。在与他们相处的时候,我总是回忆起40多年前自己在老师指导下成长的经历,从而更增加了自己的责任感,勉励自己要像当年老师们那样,为祖国的明天,为年轻人的茁壮成长,尽责尽力。

情系雷达
1953年,保铮以优异的学习成绩从中国人民解放军通信工程学院(现为西安电子科技大学)雷达工程系毕业并留校任教。登上教坛不久,他就在教学和科研工作中崭露头角,在著名的毕德显教授的指导下,在雷达专业建设中做了不少开拓性的工作。
1956年,他写出了国内第一本《雷达指示设备》。在五、六十年代,先后出版了《脉冲技术》、《晶体管原理和晶体管电路》、《电子管放大器》、《非线性电路》、《脉冲电路基础》等一批教材。这些教材均被多次翻印或重印,不但在国内高校同类专业里被广泛采用,而且作为参考书受到了有关研究所、工厂技术人员的欢迎。
保铮教授在谈起这一段经历时说:“早在50年代,我们就开展了气象雷达的研究工作。当时,科研条件很差,很多实验设备都是自己动手做的,从无到有,还建立起了实验室。”
1958年在极端困难的条件下,他率先开始了气象雷达的研制,不到半年的时间他和他的同事们便研制成功我国第一台气象雷达,测试证明其主要技术性能与当时国外同类产品相当。这对他们无疑是一个很大的鼓舞。
正当他踌躇满志的时候,十年动乱爆发了。年龄不足40岁的保铮被打成“反动学术权威”, 蹲牛棚,下干校劳动,……
对于以雷达事业为自己生命的的保铮来说,让他停止心爱的事业,无异致他于死命;而对于生命力异常顽强的科学家来说,头可断,血可流,事业不可丢。不管处境多么艰难,保铮从来没有忘记他的事业——雷达;不管当时的“文化大革命”如何轰轰烈烈,但是保铮总是坚信,中国要发展,要进步,非发展科技不可!
1970年,保铮刚从牛棚出来,到工业生产第一线接受教育,了解到电力部门长期为地下电力电缆故障的测寻问题而伤透脑筋。他清楚地记得,有一个地方的电力部门发现地下电缆出了问题,但这条电缆埋在地下有一、二公里,不知哪一处出了问题。如果按常规方法测寻故障,需要一个月,还不一定能找到,与这条电缆有关的许多工厂还要为此停工停产,这个损失十分惊人。保铮认为解决这个问题是科技工作者义不容辞的责任,他经过两个多月的跟班劳动,搞清了问题的要害,提出了一种独特的“冲击闪络法”技术方案,与工人师傅一起设计制造出了我国第一台“埋地电力电缆测寻仪”,使寻找故障的时间从原来需要一个月,缩短为半天。
这在当时国内外尚属首创。多年以后,国外才出现类似的方法和仪器。此项创造发明,工人师傅极为称赞,在电力部门影响也不小。但在那个特殊的年代并没有发生全国性的轰动效应。更谈不上什么奖金之类了。
但是,保铮对此很激动,记者在采访到这一节的时候,这样写道:“你说你当年在班组劳动,工人对你都很好,他们并没有把你当作‘臭老九’看待,反而对你十分友好尊敬。他们理解你,支持你,你说这难道不是对你最高的奖励吗?你说,说句良心话,工人中有许多聪明能干的人,只是文化低了点,倘若他们有机会学习的话,谁也保不住会做出惊天动地的大事情呢。”
保铮的这项成果直到三中全会之后,知识分子甩掉了“臭老九”的帽子,1978年他才荣获了全国科学大会奖。
保铮到过许多从事雷达生产和研制的厂、所,还参与多部雷达的试制和生产,解决了不少技术难题。他在雷达方面深厚的造诣,博得了同行们的高度赞赏。
保铮在这个实践中的最大体会是:搞科研最重要的是选好研究方向,而且要“咬定青山不放松”。
从60年代后期到70年代初期,在国外,数字技术已在雷达中开始应用。保铮紧紧盯住这一发展方向。从70年代中期以来,在雷达信号处理的诸多领域中进行了系统而深入的研究,取得了10余项重要成果,在国内外刊物上发表了100多篇学术论文,对推动我国雷达信号处理理论和技术的迅速发展有突出贡献。
保铮教授说:“科研方向既要跟国际上的发展趋势一致,又要跟国内的需要一致。”
信号处理是雷达的灵魂,是决定雷达性能优劣的关键。70年代初,一些发达国家的雷达已采用了数字动目标显示,而我国的雷达信号处理技术仅相当于世界上50年代的水平。于是,保铮教授就瞄准这一研究方向,为发展我国雷达信号处理理论和技术做出了努力,并取得了重大贡献。保铮教授谦虚地说:“这也是让现实给逼出来的——”他回忆了这样一件事情:
“1974年,我国从法国进口了一台雷达,法国把说明书给了我们,其中只有简单的方框图,没有信号处理分机。四机部组织国内力量要搞出信号处理分机,就派我去把原理搞清楚。我通过分析,发现法国的处理分机,从理论上说,性能不是很好的,而且结构复杂。我们完全可以做一个性能更好、结构简单的数字动目标显示器。我的想法得到了四机部(即后来的电子工业部)的支持,于是我就组织了一个七人小组,开始数字动目标显示器的研究工作。用了两年的时间,我们研制出了0.5μS数字动目标显示器,不久又研制出0.2μs的数字动目标显示器,其处理速度是国内同时研制的同类仪器的10倍。1977年在烟台全国抗干扰会议上现场表演,引起了大家的关注。《国外电子技术》刊物也约我写文章介绍动目标显示器。这些都对推动数字信号处理技术在我国雷达界的推广及应用,起到了较大的作用。”
成功像催化剂,激发了保教授更大的创造热情,他一鼓作气,继1982年主持研制出我国第一代动目标检测器以后,1986年研制出可编程动目标检测信号处理机。那时,自适应信号处理国内还很少有人问津,他早在1979年就开始了这方面的研究,1982年研制成自适应天线旁瓣相消系统。这些设备各具特色,性能良好,已推广应用和配置到多种雷达,直接为国防建设服务,对推动我国雷达数字信号处理技术的发展起了较大作用。
80年代初,随着国家战略目标的转移,军工行业掀起了一个军转民的热潮。他身边的有些同志也准备抛弃原研究方向,另辟领域,开发民品。保教授认为科研战略计划的制定,必须审慎。研究方向问题这是一个战略决策,应当慎重对待。根据客观需要扩展甚至转移方向是必要的,但他认为现在的研究方向无论对军工还是对民品都是有前途的,军品与民品在许多方面是相通的,军品技术可以直接为民品服务,军事科研部门开发民品也应充分发挥自己的专业优势和特长。他说:“如果丢掉自己的长处,去发挥自己的短处,那就是打背水仗了。”他坚持自己选定的研究方向,继续潜心研究。后来事实也证明他是正确的。他所在的研究所不仅在军工科研方面硕果累累,而且还开发出了一批有水平的民用新产品。
从80年代初开始,保铮还瞄准了阵列信号处理这一新的重要研究方向,先后在自适应阵列信号处理、阵列超分辨技术、阵列天线的低仰角跟踪技术、大孔径稀布阵列技术、稀布阵列合成脉冲和孔径雷达、逆合成孔径雷达成像与识别技术等方面开展了系统的、深入的研究,取得了一系列成果,丰富和发展了阵列信号处理技术的内涵,使我国雷达数字信号处理技术走上了一个新的台阶。
在自适应信号处理方面,保铮提出了用单延迟节滤波器改善雷达天线自适应旁瓣相消性能的新构思,在设备量增加很少的情况下,有效地提高于窄带自适应天线系统对干扰的抑制能力。
保铮还将阵列信号处理的研究内容延拓到合成孔径雷达目标的成像方面。利用雷达技术对目标进行成像,可以使雷达不仅能发现目标,还能对目标进行识别和分类。在国家“863”高技术计划的资助下,他重点研究了逆合成孔径雷达成像的关键技术——运动补偿方法,在较短的时间内取得了突破性的进展。他提出了一种目标散射重心跟踪的运动补偿新方法,并从理论上证明了在统计意义上,目标散射重心可以通过计算雷达回波的复包络时延重心和相位重心来求得。通过各种方法模拟以及从国外获得的实测数据的检验,证明性能良好。他在成像方法、多目标成像和深空目标成像方面也进行了深入探讨,取得了较大进展。与此同时,他还研究了基于雷达目标一维像的自动目标识别技术,提出了一种对方位角变化不太敏感的不变特征提取的新方法,通过对多幅距离像取功率平均可获得较稳定的距离像。
从1986年起,保铮率先在国内开展了机载相控阵雷达空时二维自适应滤波技术的研究。其出发点是用信号处理的软手段来弥补我国在研制相控阵天线超低副瓣时加工工艺的不足。在此方面,他提出了先通过窄带多普勒滤波降低杂波自由度,再作多路自适应滤波的新方案。新方案的运算量大大低于已有的各种方法,利用现有的器件技术即可实现。该方案对各种随机误差(如阵元幅相误差、通道幅相误差、部分阵元失效等)不太敏感,在一定条件下,其性能明显高于现设备,而对天线的要求低于现设备。他所领导的课题组在这一领域已取得了领先的系统性的研究成果。近年来,空时二维自适应滤波已成为国内外雷达界的研究热点。
进入90年代,保铮除了在以上领域中继续进行攻关外,他还十分重视新的理论和技术在雷达数字信号处理中的应用。目前,他正集中精力探讨近年发展起来的人工神经网络、子波变换、时频分布、高阶矩、混沌和分形等新的理论在雷达信号检测、估计、滤波以及目标识别方面应用的可行性,已发表论文数十篇。
保教授一直认为,搞科研一定要坚持理论联系实际,出技术、出论文、出人才。他说:“工科科技工作者要为国家做点事情,纯搞理论不行,不搞理论也不行。要重视理论,一方面理论要跟上国际发展的前沿,另一方面还要结合国家的实际。”正是基于这样的科研指导思想,保教授一方面深入进行理论研究,80年代以来,先后出版了《数字技术在雷达中的应用》等著作;另一方面善于结合国情,将理论方面新的见解应用于实际,在研制工作中常有创新。他的独特构思受到有关专家的称赞。1992年以来,他们的研究小组在雷达成象的研究方面又有所突破,解决运动补偿问题方法独到,通过多种途径检验,成像质量良好。
通过艰苦创业,保铮教授当初组建的七人研究小组,现在已经发展成为一个拥有36名研究人员和价值近千万元仪器设备的电子工程研究所和雷达信号处理重点实验室,成为雷达信号处理方面的重要研究基地。
近十几年来,保铮在国内外学术刊物上共发表论文150余篇。曾多次获国家、省、部级奖励。目前,以他为学术带头人的雷达信号处理重点实验室已经建成。他所在的学科被国家教委评为国家重点学科,建立了博士后流动站。保铮不仅在科研上硕果累累,而且在培养人才方面也闯出了一条新路。近10年来他特别着力于博士生的培养,他的博士生都直接参加科研工作。经过几年的实际锻炼,他们成长得很快,在各种研讨会、论证会、评审会上,博士生们发表的成果都具有紧密结合实际的特点,受到了专家们的高度赞扬。专家们还多次在评议书上对年轻人的迅速成长给予了表扬和肯定。在走上工作岗位的博士中,许多人已成为雷达技术方面的骨干力量和学术带头人。
鉴于他的成就和功绩,国家科委1984年授予他国家级“有突出贡献的科技专家”称号,1988年他被全国总工会评为全国先进教育工作者,荣获“五·一”劳动奖章,1990年被国家教委和科委评为全国高校先进科技工作者,1992年荣获光华基金特等奖,1998年荣获何梁何利奖。为了赶超国外雷达技术的发展水平,年近古稀的保铮仍耕耘不止,奋斗在教学、科研的第一线上,为我国雷达科技事业的发展和培养跨世纪的科技人才继续做出贡献。

师德传承
保铮教授不仅在雷达研究方面成绩卓著,而且在育人方面也硕果累累。目前由他亲自指导的在读博士后、博士生共19人。保铮教授兢兢业业献身科学事业的精神、一丝不苟的治学作风及敏捷的创新思维方式,给他的弟子们留下了难忘的印象。
他对研究生的培养非常重视,不仅仅是把研究生视作自己的学生,还把他们作为研究的伙伴。他说:“应该把研究生看作是研究所里的成员,很多研究工作都是他们做的。特别是博士生,一进所里就接触课题,离开了他们,所里的科研工作就难以开展。”所以,他对研究生从生活到学习都非常重视和关心。
保教授对研究生的学习抓得非常紧,不论工作多忙,他每个星期都要留出时间听研究生汇报学习情况,检查研究生的论文进展情况。他的研究生说:“保老师总是在赶着、催着我们往前走,总给人一种压力,所以拿不出新的研究成果来,自己都不好意思。”
保教授培养学生的最大特点是师德传承。
第一,保教授很重视研究生的思想素质。
保铮教授念念不忘孙俊人老师当年教育他艰苦奋斗,为祖国作贡献的教导,不忘他为人正直、坚持真理的形象,念念不忘毕德显老师从敌占区的中央大学投奔解放区的形象,不忘毕教授带头响应中央政府的决定,参军入伍,进入中国人民解放军通信学院。同样,保铮教授带研究生的时候,也是事事依身作则,以孙老师和毕教授为他学习的楷模,来带自己的研究生。他很注重言传身教,用自己的一言一行影响着研究生的道德品质。
譬如,对学术论文的署名,保教授非常“认真”,自己没参加的工作,坚决不署名。对工作进行了指导、出了主意、文章中有自己的观点,名字就署在后面。有一次,他发现了没有经过他同意而署上他的名字的论文,他就写信给编辑部要求撤掉自己的名字。他与学生写稿联合署名发表的论文所得到的稿费,他总是让给学生。他还常常拿自己的科研奖金接济家庭生活困难的研究生。而他自己却过着非常简朴的生活,一双布底鞋,一身绝对谈不上笔挺的西装,吃饭也常常是到学校食堂凑合着。一提起这些,他的弟子们的脸上都会流露出一种敬重的表情。
为了能把好质量关,保铮教授忘我地工作着,整天乐而不倦地和博士生在几个科研战场上一起“摸爬滚打”,并且不断地跟踪新技术、新理论的发展。十多年前,为了使研究生的论文跟踪最新科技,他从百忙之中抽出时间,系统地研究近年来新出现的子波变换,给全校师生作了“子波变换及其应用”的系列报告。
他就是这样言传身教,用刻苦钻研、奋发图强、振兴中华的精神教育研究生投入研究工作。
第二,他带研究生很严格。
保教授对研究生学业方面要求非常严厉,甚至几近苛刻,这从他对论文的要求中即可见一斑。他要求研究生多写论文,但反对滥竽充数的论文。目前社会上学术风气有些不正,如一味地攀比论文发表数量。他说:“不能为写论文而写论文。”对写好的论文他都要反复修改六、七遍,连一个错别字都不肯放过。用他的研究生的话说就是“保教授总是把我们的论文放在盐水里煮了又煮”。当记者把这些话传给保教授时,他说:“对研究生要求严是为他们好,以前我的老师毕德显就是这样要求我的。”写好的论文他还要压一段时间,看是否经得起推敲,然后再拿出去投稿。经过这个环节后投出去的论文未被录用的很少。对于反映博士生水平的博士论文,保铮教授十分重视。有时在博士论文答辩之前,他还组织预答辩,请教师和同学们多提意见,使论文所涉及的工作更加深入、细致。
第三,注重培养研究生的思维方式方法。
他的一个研究生对此印象颇深,说:“我们搞科研时,很容易陷进烦琐的数学公式的推导中拔不出来,保教授则是进行概念性的思考,很容易就抓住了问题的本质。”保铮教授说自己和研究生在一起可以相辅相成,他们做具体工作较多,导师就要在思维方式和科研方法上给予指导。特别是提一提概念性的问题,就容易开阔思路,联想到问题的各个方面。无疑地,这对研究生思维方式和科研方法的培养和训练,将会使他们终生受益。
第四,十分注意结合科研培养学生的能力。
每年电子工程研究所都承担大量横向和纵向科研课题。90年代初,研究的纵向课题共15个,其中有国家“八五”重大攻关项目,863高技术计划项目等。它们大都属于军事电子预研项目,涉及的新技术和新理论较多。研究所全体博士生都参加了这些项目的研究,有些项目主要由博士生来干。对于如此多的项目,保铮教授提出了一种分类管理的方法,将全部项目与在研方向按它们的相似性分成六个大类,其中包括自适应雷达信号处理,时空二维自适应信号处理,阵列信号处理,目标识别与成像,人工神经网络及其应用,并行算法及其实现与电子系统自动化设计。全体博士生按以上研究方向分成几个课题组,每个课题组定期召开讨论会,每个组员先汇报各自的工作进展和遇到的问题,然后大家一起讨论解决问题的方法。在这种形式的小组讨论会上,研究生从保铮教授那里学到了从书本上难以得到的工程经验和治学方法。保铮教授概念十分清楚,许多复杂的现象经过他一步一步的分析一下子豁然开朗了。这种概念思维方式对于习惯于数学思维的博士生十分有益。这是一种由科研任务来驱动的培养方式,它在一定程度上缓解了博士生培养经费的不足,使博士生的研究方向更接近于实际应用。这也是一种边干边学的“研究式”教育方式。正如著名物理学家杨振宁博士所说,他在中国西南联大期间所受到的是“按部就班”的教育,到美国攻读博士学位接受的是“研究式”的教育。这两者结合起来,为他日后的辉煌成就奠定了基础。这是培养博士生的一种好方式,它弥补了中国大学过分强调课堂教学的教育思想和“按部就班”教学方法的不足。
一个素质较好的博士生,应该具有一定的科学知识,同时具有解决实际问题的能力。保铮紧密结合科研项目的课题组织讨论会,为提高博士生分析和解决实际问题的能力提供了场所,这种讨论会深入而具体。为了拓宽博士生的知识面,保铮教授早在1983年,就借鉴国外的一些经验,在研究生中创办了“学术讨论班”,这在当时西安市高校中是颇有名气的,送走了一批又一批的研究生,迎来了一批又一批的新学子。讨论班由博士生负责组织,每周定期开展一次活动,参加讨论者为全体博士生、硕土生及教师。在讨论会上,几十名研究生、老师聚集一堂,由一至二名研究生针对事先选好的专题进行宣讲,台下的人可以随时发问,台上的人即时解答,激烈之时大家争论不休。这里民主、热烈、严肃、认真的学术气氛,的确令人感动。学术讨论班主要开展各个课题组之间的横向学术交流,跟踪新技术及新理论的最新发展动态,以及热点问题讨论等,如小波变换、神经网络等。同时讨论班为与外界的学术交流提供了条件。研究所经常邀请校内外知名学者,回国人员等来讨论班作报告。讨论班的各种学术活动使博士生的表达能力得到了提高,使他们的知识更加系统与条理。通过讨论,研究生还可发现在学术上的错误和不足之处,从而使研究更加深入。由于讨论班是一个充满创新思想、成员不断更新的群体,因此讨论班总是充满了生机与活力。目前,学术讨论班已对外开放,吸引了不少外单位的博士生、硕士生和教师前来参加。
据研究生们介绍,只要保教授在校,他就必定亲临讨论会现场,同大家一起听讲,一起争论。学术讨论班没有辜负保教授的厚望,对研究生的成长立下了汗马功劳。研究生的反映很好,如:
“讨论班给我们提供了一个非常好的锻炼机会,锻炼我们的思辨能力、语言表达能力。”
“为了作好一个报告,我们不得不翻阅大量的资料,花费很大的力气进行准备,否则就会讲砸了。”
“讨论班增强了研究生与老师之间的了解,对扩大自己的知识面、开阔思路都有好处。”
“讨论会能启发思路,听人讲或自己讲时常常会突发奇想,找到解决问题的办法。”
由于保教授的竭尽全力地传帮带,如今,保铮教授培养的30多名博士、硕士都在各自的工作岗位上发挥重要作用。面对这一批批脱颖而出的人才,保铮教授感到无限欣慰。
记者在采访到这一段的时候,知道他培养的许多博士都出国了,心里有点纳闷,不由提了一个怪问题,问他是如何看待自己的学生出国这个问题的。这时保铮轻轻地呷了一口茶,说国外有很多优越的科研条件,物质条件也比国内强,他们到了国外自然能学到不少知识,但有一点,无论他们走到天涯海角,他们都会回来的。说到这里,保铮爽朗地笑了,笑得很大度很自信,坚定地说:“我对我的学生我知道,他们会回来的,一定会回来的,不会忘记生他们养他们的祖国啊!”
现在,保铮教授已经七五高龄了,仍在替学生看论文,看专著,看国外的科技信息,回答有关方面提出的咨询,为解决雷达方面的新问题,竭精殚虑。
人总是有追求的,生命的意义就在于追求。追求是一条飘带,一端系于自己的灵魂深处,一端翱翔在广袤的人生天空。很多东西在追求之前只是梦,追求之中是首诗,追求之后才是结果,惟追求过程是最浪漫的时节,只要在追求,收获总会有;只要在耕耘,田地就不会荒芜;只要在爱着,心中就总是充满温馨。人生就是在追求中体现价值,生活就是在追求中趋于完美,生命就是在追求中走向成熟。生命的意义在于不懈的追求,就像悬崖上峭立的松柏,它必须将自己的根须深深地扎进岩石缝里,一点也不放松,最终成为傲立苍穹的绝美风景。
保铮的人生告诉我们:再高的山,高不过人头,只要坚忍不拔,登上山巅,山就在我们脚下。再长的路,长不过人的脚,只要生命不息,脚步不止,路终会被我们的双脚丈量。
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