國家需要就是動力！
——毛二可院士的雷達(dá)人生
發(fā)布日期：2021-09-01 供稿：文字素材來源于《北京日報》 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,，推動廣大黨員干部師生深入開展黨史學(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，聚焦為黨和國家事業(yè)做出重要貢獻(xiàn)的師生校友,，推出“足跡”系列專題報道,，通過學(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、中國工程院院士毛二可的專題報道,。毛二可院士始終將國家的需求作為自己的研究動力,，深耕雷達(dá)領(lǐng)域、矢志報國,，在教書育人和科學(xué)研究中樹立了光輝的典范,。8月19日《北京日報》“領(lǐng)創(chuàng)”欄目整版報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,，雖然腿部做過手術(shù),，但依然堅(jiān)持按時上班。
更早之前,，他每天騎車上班成了校園一道獨(dú)特的風(fēng)景線,，被師生們親切地稱為“自行車院士”。
他是全國優(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)造過怎樣的“寶藏”,。
22歲,，設(shè)計(jì)出“新中國第一個電視頻道”；30歲,，參與設(shè)計(jì)中國第一臺相控陣?yán)走_(dá),；61歲,，當(dāng)選中國工程院院士；75歲,，“下?！眲?chuàng)立學(xué)科性公司，讓國家重大需求科技領(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,，寫滿了理想,、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,，兒時隨著父親工作的變動,，一家人輾轉(zhuǎn)于廣州、重慶,、北京多地,。在重慶，毛二可度過了大半少年時光,。在重慶私立南開中學(xué),，從小受父兄影響而深深被無線電知識吸引的毛二可，加入了中國無線電學(xué)會南開分會,?？箲?zhàn)時期，許多工廠搬到“陪都”重慶,，這也為愛好無線電的少年們提供了更多“創(chuàng)作”的機(jī)會,。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”……一個個拼裝出來的無線電作品給了少年毛二可極大的樂趣和滿足,。
1951年，即將從南開中學(xué)畢業(yè)的毛二可聽說了華北大學(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)制造專業(yè),，一門心思想學(xué)習(xí)“跟電有關(guān)”知識的他很想抓住這個機(jī)會。在學(xué)校的組織下,，他與四位有志于此的同學(xué)北上參加了報名和考試,。
順利通過考試的毛二可進(jìn)入電機(jī)制造專業(yè)，開始學(xué)習(xí)發(fā)電機(jī),、電動機(jī)設(shè)計(jì),。1953年，根據(jù)當(dāng)時的國內(nèi)外形勢,，國家重工業(yè)部決定在學(xué)校設(shè)立雷達(dá)專業(yè),，為國家培養(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?，毛二可感慨地說。
當(dāng)時,，國內(nèi)的雷達(dá)研究尚處在萌芽狀態(tài),。
1954年，系里請來了蘇聯(lián)專家加強(qiáng)專業(yè)建設(shè),。兩年后,，正是在蘇聯(lián)專家的指導(dǎo)下，毛二可與幾位同學(xué)完成了自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)——中國第一個電視試驗(yàn)發(fā)射中心的研究設(shè)計(jì),。
這個作品曾于1957年在北京市勞動人民文化宮展出,，雖然只是一個原理性、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,。這個被稱為“新中國第一個電視頻道”的研究成果，在當(dāng)時引起了不小的轟動,。
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,，在主管部門的建議下，學(xué)校開始籌建雷達(dá)研究室,。1958年,，當(dāng)時的校長魏思文向上級提出申請，希望能批給學(xué)校一些新型雷達(dá),，用于建設(shè)試驗(yàn)場地,。“當(dāng)時學(xué)校里實(shí)驗(yàn)使用的都是小型雷達(dá),，沒有大型號的,。上級非常支持，一口氣批下了三臺大雷達(dá),。這太令人驚喜了,，我們的雷達(dá)實(shí)驗(yàn)室成了當(dāng)時國內(nèi)高校里最大的?！泵苫貞浾f,。這三臺從蘇聯(lián)進(jìn)口的大型雷達(dá)是當(dāng)時中國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)場地架設(shè)起來呢,？毛二可與上級派來的專家一起承擔(dān)了組裝架設(shè)雷達(dá)的任務(wù),。他們對照操作指南，不斷試驗(yàn)和摸索,，時常一干就是一整天,。為了省掉上下班路上的時間，他干脆不回宿舍就睡在雷達(dá)車?yán)?。?jīng)過不懈努力,，毛二可和同事終于完成了雷達(dá)實(shí)驗(yàn)場的建設(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,，也擁有了上手操作的實(shí)踐場所,。
“這樣的實(shí)驗(yàn)條件，在當(dāng)時國內(nèi)高校的教學(xué)中可以說是最高級的配置了,，連清華大學(xué)的高年級學(xué)生都到我們這兒來實(shí)習(xí),，做畢業(yè)設(shè)計(jì)?！?/p>
時隔60年,，說起當(dāng)年自己參與創(chuàng)辦的雷達(dá)研究室，毛二可臉上還是會微微流露出自豪的神色,。
國家需求就是搞研究的動力
在雷達(dá)研究領(lǐng)域,，毛二可是個高產(chǎn)的發(fā)明家。搞了多少發(fā)明,，得了多少獎項(xiàng),，他自己也數(shù)不清。
不過,，有一項(xiàng)發(fā)明讓他和學(xué)生都記憶猶新,，那就是1977年問世的新型雷達(dá)“動目標(biāo)顯示裝置”。什么叫“動目標(biāo)顯示”,？毛二可解釋,，要想利用雷達(dá)監(jiān)測移動的飛行物，需要區(qū)分接收到的監(jiān)測物體雷達(dá)回波的多普勒頻率,。移動目標(biāo)的多普勒頻率較高,，而且移動越快頻率越高?！敖邮盏交夭ê?，通過濾波器的處理，將物體以移動速度進(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?！?/p>
原理說起來不難,，但誰能在實(shí)際操作中將它實(shí)現(xiàn),，各國的科學(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)動目標(biāo)的回波反而較弱?！耙蛔鶐h然不動的大山和一架移動中的飛機(jī),，它們反饋的回波強(qiáng)弱差距可達(dá)上萬倍都不止?！比绾卧诠潭ㄎ矬w強(qiáng)雜波的干擾中,，提取出更小的運(yùn)動目標(biāo)，并檢測出它的移動速度,，用于提取運(yùn)動目標(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)時國外用過的水銀延遲線，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)“動目標(biāo)顯示裝置”參加了國家組織的電子對抗測試,，展現(xiàn)出優(yōu)越的性能，大大加強(qiáng)了我國空中探測能力,。在此基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)的項(xiàng)目“模數(shù)混合動目標(biāo)顯示系統(tǒng)”獲得了1987年國家發(fā)明二等獎,。這在當(dāng)年,，是該領(lǐng)域的國家級最高獎項(xiàng)。
毛二可在脫靶量實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場
“國家的需求,，就是我們搞研究的動力,。”用新技術(shù)解決實(shí)際問題,，讓技術(shù)成果在國家重大需求領(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“矢量脫靶量檢測系統(tǒng)”,，成功解決脫靶量檢測這一重大難題,，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：高速飛行物體在碰撞目標(biāo)的時候,，可能撞到目標(biāo)上,，也可能擦著邊兒飛過。如果飛過了,，需要知道它偏了多少角度,，偏離時的速度是多少，以便在后續(xù)設(shè)計(jì)中予以改進(jìn),?！斑@個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>
時速幾千公里的飛行物與固定目標(biāo)，交匯過程可以用“一閃而過”來形容,。怎樣在特定的瞬間監(jiān)測到它們之間的“偏差”,，這是一個世界級的難題。西方曾對脫靶量檢測做過一個形象的比喻,，形容它是“從干草堆上找一根針”,，或者說就是在茫茫天空中鎖定一根“繡花針”。
20世紀(jì)90年代初,，國內(nèi)某實(shí)驗(yàn)基地提出研究矢量脫靶量測量系統(tǒng)的需求,，要求做出一個空間上幾乎全方位的測量雷達(dá)，能夠測量出高速運(yùn)動物體與目標(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)動物體與目標(biāo)交匯實(shí)驗(yàn)的成本問題,。”受客觀條件限制,，在前期實(shí)驗(yàn)場景中使用實(shí)物是不可能實(shí)現(xiàn)的,。
怎么解決實(shí)驗(yàn)條件受限的問題呢？頭腦靈活的毛二可在當(dāng)時創(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)動目標(biāo),，進(jìn)行雷達(dá)跟蹤實(shí)驗(yàn)。彈珠的大小類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)使用移動速度每秒數(shù)百米的實(shí)驗(yàn)火箭作為移動目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測。
“那時候老師已經(jīng)年過六十,，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,?！泵傻囊幻麑W(xué)生回憶，每當(dāng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)入瓶頸,，研究進(jìn)展困難時,，毛老師總是鼓勵大家：我們的原理沒問題，堅(jiān)持下去肯定能成功,?！澳欠N對待科研的從容和篤定，給我們每個人都吃了‘定心丸’,?！?/p>
經(jīng)過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，這個項(xiàng)目已被發(fā)展為國家重點(diǎn)領(lǐng)域的系列設(shè)備,，為國家科技事業(yè)發(fā)展注入新的力量,。
學(xué)人“下海”反哺科研
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)模越來越大,。物資采購、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，一個項(xiàng)目還沒驗(yàn)收,，另一個項(xiàng)目又立項(xiàng)了,。”怎么解決雷達(dá)所的運(yùn)行問題,？毛二可想到了創(chuàng)立公司——用掙來的錢去招聘急需的人才,，反哺科研項(xiàng)目的運(yùn)轉(zhuǎn)。
“我們的初衷不是掙錢，是為了解決迫在眉睫的人才問題,?！泵烧f，讓做學(xué)問的人開公司,，這個想法在研究所內(nèi)部引起了巨大的震動,。有人支持，有人反對,，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,。
“這個事不下決心，就辦不起來,，人才問題就解決不了,。”平素謙和的毛二可在開公司這件事上展現(xiàn)出了過人的魄力,，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)體制已在全國眾多高校普及推廣，并日益成熟,。但在當(dāng)時,，“下海”辦公司的人在全國高校里尚屬“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、配置不合理的問題,，還成為中關(guān)村乃至全國知名的高?？萍汲晒D(zhuǎn)化典型案例。
走進(jìn)位于北京理工大學(xué)國防科技園雷科公司的展廳,，一個個不同領(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)場鳥情探測預(yù)警雷達(dá),、機(jī)場跑道異物檢測系統(tǒng),、邊坡變形監(jiān)測雷達(dá)……眾多基于毛二可團(tuán)隊(duì)國家重點(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,，也是毛二可的學(xué)生,，曾獲國家發(fā)明二等獎。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。
“眼前這個機(jī)場鳥情探測預(yù)警雷達(dá),，不僅應(yīng)用了毛老師團(tuán)隊(duì)的科研技術(shù),，它的各個部分也都由毛老師參與設(shè)計(jì)?！眲⒎褰榻B,，在沒有這項(xiàng)技術(shù)之前，機(jī)場普遍采取人工或物理的手段驅(qū)趕飛鳥,，“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)探測的鳥情預(yù)警系統(tǒng)，不僅能識別飛鳥的距離,、方位,、高度、速度等信息,，還能對飛鳥的大小,、種類、到達(dá)時間,、威脅程度進(jìn)行警報,，從而降低飛機(jī)被鳥擊的風(fēng)險?！傍澴哟笮〉镍B類,，在十公里內(nèi)都能‘看’得清清楚楚?！?/p>
在這款探測雷達(dá)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中,，毛二可對團(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)的兩個多小時里,，我將這款鳥情探測雷達(dá)的設(shè)計(jì)思路向毛老師詳細(xì)匯報了一遍。當(dāng)時，毛老師聽得非常認(rèn)真,?！眲⒎寤貞洠霾罨鼐┖?，毛二可專門把他叫到了辦公室,。“他說,，聽了我的方案,，他認(rèn)真地思考了兩天時間，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,，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)采用他近年來深入研究的合成寬帶多普勒原理,，來識別微動的特性?！斑@種微動的特性體現(xiàn)在鳥類的身上就是它們振翅的頻率,。”劉峰進(jìn)一步解釋,，對于高速運(yùn)行的飛行器來說,，鳥類的運(yùn)動是微小的，一般的雷達(dá)很難識別,。而采用合成寬帶多普勒原理,，則可以通過振翅的頻率和特點(diǎn)來識別飛鳥的類型。該系統(tǒng)即將在全國各大機(jī)場推廣應(yīng)用,。
另一項(xiàng)邊坡變形監(jiān)測雷達(dá)則可以實(shí)時監(jiān)測山體,、礦山堆料的位移情況，及時發(fā)現(xiàn)坍塌,、滑坡風(fēng)險的苗頭,，提高安全保障?！霸谶@個項(xiàng)目試驗(yàn)的過程中,，年過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)用于我國多個礦山,、水庫、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)長期監(jiān)測項(xiàng)目中,。
2019年8月,，85歲的毛二可在騎自行車上班途中不慎摔傷，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，每天駕駛電動輪椅準(zhǔn)時來到研究所上班,。
“毛老師對科研的這股子堅(jiān)持勁兒,，鼓舞了我們幾代‘雷達(dá)人’?！眲⒎逭f,。
而毛二可卻說，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,。
