有這樣一對夫妻,在科研道路上志同道合,24年前瞄準衛(wèi)星激光通信這個國際難題,自掏腰包開始拓荒之旅,最終帶領團隊把我國研究水平推到世界前列。
在北國冰城,筆者見到了這對以“癡迷于科研”著稱的科學伉儷——哈爾濱工業(yè)大學空間光通信技術研究中心教授馬晶和譚立英。
眼前的他們韶華雖逝,但癡心未改:“為國家建立天地間的激光高速信息網(wǎng)絡是我們的夢想,一生做好這件事是我們的最大快樂。”
青年教師的“癡心妄想”
現(xiàn)代航天技術的發(fā)展,使得需要從衛(wèi)星下傳給地面的信息越來越多,星地之間的通信能力成為考驗全世界航天科技的一道難題。作為擁有大數(shù)據(jù)傳輸潛力的新技術,衛(wèi)星激光通信日益成為國際科研熱點。而這個領域正是馬晶和譚立英24年來矢志不渝的研究方向。
所謂衛(wèi)星激光通信技術,就是在衛(wèi)星與地面、衛(wèi)星與衛(wèi)星之間,通過激光光束鏈接,實現(xiàn)大數(shù)據(jù)高速通信。在馬晶和譚立英從事研究之前,衛(wèi)星激光通信在我國還是一片空白。
1991年秋天,哈工大物理系青年教師譚立英在準備碩士論文時,看到一篇關于衛(wèi)星激光通信技術的外國文獻。她眼前一亮,畢業(yè)論文就做這個課題了!但在當時,這純屬“癡心妄想”,包括導師在內(nèi),沒有人支持她。
24年專注衛(wèi)星激光通信研究的哈工大教授馬晶(左)和譚立英(右)
“明明是個好方向,為什么不能研究?豁出去了,我就要做這個選題,大不了不畢業(yè)、不評職稱!”34歲的譚立英犟勁兒上來了。幸運的是,她得到了丈夫馬晶的支持:“我在歐洲核子中心做訪問學者時,就接觸過相關資訊,這肯定是國家未來急需的高精尖技術。我支持你,沒有經(jīng)費就從家里拿,咱們一起干!”
中國衛(wèi)星激光通信研究,就這樣在哈工大拉開了序幕。
一對青年教師要挑戰(zhàn)世界前沿科技?!這注定,是一條孤獨而艱難的拓荒之路。一切從零開始:沒有實驗室,就借了一間潮濕的地下室;沒有實驗儀器,就找來一些廢舊儀器自己改造;沒有啟動經(jīng)費,就將家里積蓄拿出來……夜以繼日,廢寢忘食,成了他們的工作模式,5歲的女兒也自此進入了“散養(yǎng)”模式。
困難重重,譚立英的犟勁兒卻一直沒改:“就是要從觀念和技術上全面打破國外‘緊箍咒’。”經(jīng)過1000多個日日夜夜,反復的論證和試驗,馬晶和譚立英終于在1995年完成了衛(wèi)星激光通信的概念研究,并開展了初步的單元技術研究。由此,他們才得到經(jīng)費和人員支持,逐步組建起由百余名師生組成的科研梯隊,成立了空間光通信技術研究中心,創(chuàng)建了衛(wèi)星光通信技術重點學科實驗室。
什么叫原始創(chuàng)新?必然是沒有人做過,自然也沒有人知道能不能成功、何時能成功。年復一年,路迢迢、夢無期,眼看同事們紛紛摘得“長江學者”“國家杰青”“百千萬人才”等桂冠,只有“實驗室主任”頭銜的馬晶和譚立英卻始終專心致志,埋頭帶領團隊沖擊世界級科研難題。其間辛苦,他們甘之如飴。
2011年的那缸酸菜
2011年春天,在一個城鄉(xiāng)郊區(qū)的居民區(qū)里,住進了一批青年人。他們看起來像書生,日子過得卻像民工,“群居”在一套毛坯房中,拎著饅頭早出晚歸,房間里還腌了一大缸酸菜。這群年輕人,就是馬晶和譚立英率領的科研團隊成員。
“我們天天吃饅頭酸菜,可和譚老師有直接關系。”團隊骨干成員于思源教授介紹,從2007年1月起,馬晶和譚立英率領團隊啟動了利用海洋二號衛(wèi)星進行星地激光通信鏈路試驗的工作。課題組開始“群居”的時候,正是中國衛(wèi)星激光通信技術從實驗室邁向空間試驗的關鍵環(huán)節(jié)。
于思源是團隊的“大管家”。在科研任務之外,他被經(jīng)費問題折磨得欲哭無淚——要進行空間試驗了,卻連入住基地賓館的錢都拿不出來。原因有二:一是所有實驗設備、器件和材料,譚立英都要求買最好的;二是譚立英堅持把任務目標由每秒下傳20兆數(shù)據(jù)提高到每秒下傳504兆,這需要額外添置設備和元器件,直接導致經(jīng)費超支。
怎么辦?譚立英還是老辦法——自掏腰包。她在附近小區(qū)租了套毛坯房,又從家里運來電飯鍋、窗簾、大米,就讓師生們自帶被褥搬了進去。日子必須精打細算,譚立英就親自給大家做飯,還動手腌了一大缸酸菜。
那段日子里,大家都無比緊張。實現(xiàn)星地激光通信,要在距離近2000公里的衛(wèi)星與地面站之間,在時速28000多公里的相對運動條件下,進行雙向極窄光束對準。“都說‘針尖對麥芒’難,衛(wèi)星光通信可比這還要難上百倍。”團隊的技術“主心骨”馬晶說。
“群居”了近9個月后,奇跡出現(xiàn)在人們眼前:在擦肩而過的海洋二號衛(wèi)星與地面站之間,“針尖對麥芒”成功了——我國首次星地激光通信試驗取得成功,這是國際上首次成功進行的星地直接探測高速激光通信試驗!
那是2011年10月25日的清晨,風清云蕩,黃葉漫天。54歲的譚立英痛哭不已,20年的辛酸苦辣,宛如一條白練,在滾滾淚光中洶涌而來。
欣喜之余,馬晶重拾荒廢20年的愛好,賦了一首《賀新郎》:“日日奮戰(zhàn)夜色里。記不得,月圓月缺,春風又綠。”得知喜訊,被“散養(yǎng)”了20年,已遠赴加拿大留學的女兒這樣和道:“千里之外候佳音。喜極泣,無知頑童,也將而立。”
告訴你什么叫“安專迷”
馬晶、譚立英主持的海洋二號衛(wèi)星星地激光通信鏈路試驗的成功,標志著我國衛(wèi)星激光通信技術的應用取得了重大突破,是衛(wèi)星高速實時激光通信技術發(fā)展的里程碑,我國的星地激光鏈路終端因此直接跨入國際先進終端行列,在衛(wèi)星激光通信領域達到國際領先水平。
此項成果入選2013年中國高等學校十大科技進展,并獲得2013年國防技術發(fā)明特等獎和2014年國家技術發(fā)明一等獎??蒲袌F隊在此項研究的基礎上出版了系統(tǒng)的衛(wèi)星光通信理論專著,建立了先進的衛(wèi)星激光通信系統(tǒng)理論體系,填補了國內(nèi)外該領域的空白。
面對巨大的成功,年近花甲的馬晶和譚立英依然不改癡心,他們已經(jīng)確立了下一步奮斗目標:2020年前實現(xiàn)每秒10G的數(shù)據(jù)傳輸。夜以繼日,廢寢忘食,依然是他們的工作常態(tài)。吃酸菜、啃饅頭完成星地激光通信鏈路試驗任務的團隊成員們,也和他們一樣,繼續(xù)心無旁騖地投入科研工作。
在馬晶和譚立英影響下,“一輩子干好一件事”“安下心來、專心致志、迷戀至深”的潛心鉆研精神,已被團隊成員奉為圭臬。“馬老師在學術上特別嚴謹。”團隊成員們都這樣說,“就是因為他特較真兒,我們才在任何細節(jié)上都不敢馬虎。”對譚立英,大家的一致認識是:“特別執(zhí)著,總是逼我們?nèi)ヌ魬?zhàn)各種不可能。她的口頭禪是,要看5年后、10年后國家需要什么樣的技術。”
“當前,中國在原始創(chuàng)新領域領先的技術并不多,馬晶和譚立英團隊的衛(wèi)星激光通信技術應該算一個,不僅解決了星地之間的通信瓶頸,還將給當代通信技術帶來革命性變化。”哈工大副校長安實感慨地說,“20多年的堅持,中間要克服多少想象不到的困難,要拋棄多少榮譽和利益的東西。馬晶和譚立英做到了。在他們身上,可以看到中國當代知識分子的風骨。”