5月30日,在第八個“全國科技工作者日”到來之際,《重慶日報》專題策劃“院士的AB面”整版報道重慶大學楊士中院士在科研和生活中的動人故事。全文如下:
年輕時的楊士中在實驗室
楊士中帶領團隊人員開展科研
工作之余,楊士中喜歡種花和綠植
楊士中捐資在重慶大學設立科教發(fā)展基金
人物名片
楊士中,重慶人,1937年生,重慶大學教授、博士生導師,1997年當選為中國工程院院士。長期從事通信、雷達、飛行器測控與遙感信息傳輸、空天太陽能電站研究,取得了多項開創(chuàng)性成果,以第一獲獎人獲全國科學大會獎、國家科技進步獎、國家發(fā)明獎6項,獲部省級科技進步獎10項等。
5月27日一早,86歲的楊士中院士將那輛用了20多年的老捷達轎車熟練地停在車位上,迅即向重慶大學A區(qū)主教學樓26樓的辦公室走去,開始了一天的工作。
這種情景,師生們早已見慣不驚。因為一年365天,他幾乎天天如此。
保持終身學習的態(tài)度、秉持矢志不渝的科學信念、懷揣“科技報國”的理想,是楊士中幾十年如一日堅守的初心,也是他以身作則為學生們作出的最好示范。
●籌建西南地區(qū)第一個晶體管電路實驗室
●發(fā)明重心頻率理論
●研發(fā)衛(wèi)星傳輸型CCD電視遙感技術
●提出分散獨立匯聚的空天太陽能電站系統(tǒng)方案
博學的一面
三次“跨界”轉行
“國家哪里需要我,我就到哪里去”
在楊士中辦公室的書柜里,密密麻麻地擺放著數(shù)十張獎狀,其中大部分和通信、飛行器測控與遙感信息傳輸技術有關。
但是,鮮為人知的是,他最初學習的專業(yè)與此一點都不沾邊。
“用你們年輕人的話來說,我也是頻頻‘跨界’?!睏钍恐酗L趣地說。
小學時代經(jīng)歷了重慶大轟炸,在家仇國恨中認識到了“國家興亡,匹夫有責”的道理,初中時代又耳濡目染父親在鋼鐵廠上班的情形,“工業(yè)救國”的想法在楊士中的心里萌發(fā)。于是,在報考大學選擇志愿時,他毫不猶豫地填報了重慶大學電機系。
1960年4月,因為在校期間成績優(yōu)異,楊士中被中國科學院“一眼相中”,進入四川分院工作。
那時,國家計算機工業(yè)處于“一窮二白”階段,我國擬定了多項重大科技任務,建立和發(fā)展新興科學技術領域,計算機研發(fā)就是其中之一。
“國家有召喚,哪里需要我,我就到哪里去?!币贿M入工作崗位,楊士中就開始了人生的第一次“跨界”——從研究電機轉為研發(fā)計算機。
他先后參加了功勛計算機——109計算機的研發(fā),還研制出晶體管雷達數(shù)據(jù)處理計算機,并于1965年負責籌建了西南地區(qū)第一個晶體管電路實驗室。
“和計算機打了5年的交道,感覺剛剛摸到了門道,我又轉行了?!睏钍恐姓f。
彼時,我國開始研制人造衛(wèi)星。因為在計算機領域的突出表現(xiàn),楊士中又成為國家人造衛(wèi)星的首批研發(fā)人員,迎來了人生的第二次重要“跨界”。
他發(fā)明的重心頻率理論,解決了相干通信及精密跟蹤系統(tǒng)中頻率截獲問題,從而使我國第一顆人造衛(wèi)星地面站能迅速捕獲衛(wèi)星信號,進而精確跟蹤和定位衛(wèi)星。
衛(wèi)星上天,必須與地面上的人實現(xiàn)“對話”。當時的楊士中主要負責衛(wèi)星跟蹤、數(shù)據(jù)傳輸和實時遙測遙控等技術的研發(fā)。
“那個時候,衛(wèi)星和地面之間的圖像傳輸技術還處于研究的啟蒙狀態(tài)?!睏钍恐薪榻B,當時,我國只有返回式膠卷型遙感衛(wèi)星。這種衛(wèi)星上天時裝有相機、膠卷,膠卷兩天就拍完了。
更麻煩的還在后面。這些膠卷跟著衛(wèi)星回收艙返回地球后,還須沖洗成照片才能供研究使用。整個過程不僅花費成本巨大,而且時間漫長,信息的實時性也大打折扣。
“如果衛(wèi)星飛到太空以后,可以實時傳回圖像就好了?!币虼?,楊士中被委以重任,著手進行“衛(wèi)星電視數(shù)傳系統(tǒng)”的技術攻關。
“當時的遙感地面實驗站,設立在山東煙臺一個十分偏僻的地方,前不著村,后不挨店,生活十分艱苦,研究的過程也充滿曲折?!睏钍恐谢貞洠?983年9月,搭載著他們研發(fā)的CCD電視遙感傳輸系統(tǒng)的遙感衛(wèi)星發(fā)射成功,清晰地傳回了地面遙感圖像。這也標志著我國真正掌握了傳輸型遙感衛(wèi)星發(fā)射和傳輸、接收技術。
1985年,“衛(wèi)星傳輸型CCD電視遙感技術”榮獲國家科學技術進步獎二等獎。
對此,楊士中深有感觸:“科研要認真細致,盡可能地把各項工作考慮完善。盡管這樣也會遇到許許多多意想不到的問題,千萬不能氣餒,遇到問題就解決問題。”
楊士中的第三次“跨界”轉行是在1985年進入重慶大學任教。在學校,他常把此前的經(jīng)歷和學生們分享,并教導大家:專業(yè)領域涉獵要廣,出來之后才可以適應各方面的需求。“不能說我學的是這個東西,到了工作單位,不是我學的我不做,這個不行?!彼f。
再一次“跨界”轉行
“科研道路很長,我們會一步一步往前走”
楊士中的第四次“跨界”轉行發(fā)生在10年前,這次他有了更宏大的目標——向太空“借電”。
從太空獲取電能,然后傳回地球,這并不是異想天開。楊士中解釋,地面上的水電、火電等資源有限,太陽能卻取之不盡用之不竭,但目前太陽能的利用率并不高。這是因為太陽能在經(jīng)過地球大氣層時衰減了很多,但在距離地面3.6萬公里的太空中,太陽能卻非常充裕。
于是,在2013年,楊士中和西安電子科技大學段寶巖院士聯(lián)名向國家建議,加強我國空間太陽能電站關鍵技術攻關。
按照兩位院士的規(guī)劃,在距地面3.6萬公里的太空中建設一座太陽能電站,既可以避免大氣層的“衰減效應”,也不受晝夜、天氣、區(qū)域緯度等影響,發(fā)電量還是地面太陽能電站的數(shù)十倍。
“但是,要在太空中建設這么一座太陽能電站,成本很高,預計需要30多年時間。我們計劃先在距離地面20來公里的平流層,建設一座氣球太陽能電站?!睏钍恐姓f,這樣既能克服空間太陽能電站等望時間太長、耗資巨大問題,也能對未來的空間太陽能電站所需技術進行優(yōu)化和驗證。
據(jù)楊士中院士團隊骨干成員王韜介紹,圍繞向太空“借電”,團隊正在開展微波功率傳輸技術的研究。
“眾所周知,家用微波爐加熱飯菜的原理就源自微波?!蓖蹴w解釋,在科學領域,微波有更“高大上”的用途——穿透大氣層實現(xiàn)遠距離大功率無線輸電。
針對集中高壓空間太陽能電站方案存在的缺點,楊士中提出分散獨立匯聚的空天太陽能電站系統(tǒng)方案?!霸摲桨覆粌H解決了超大功率波束精確指向接收孔徑問題,也省去了既昂貴復雜又不可靠的空間高壓超大功率電力傳輸設備,還解決了無法實現(xiàn)的超大功率微波產(chǎn)生器或功率合成器、超大功率天線及其饋源等一系列重大問題?!蓖蹴w說。
如今,在重慶大學主教學樓旁臨江位置,一棟圓形的二層小樓即將竣工,樓頂安裝有類似鍋蓋一樣的地面站微波功率接收轉換裝置。
這是楊士中院士團隊向太空“借電”的重要實驗基地——空天太陽能電站實驗基地。該實驗基地將于6月底前投入運行。目前,該基地建設與相關科學研究同步進行。
“科研道路很長,我們會一步一步踏實地往前走。”楊士中說。
節(jié)儉的一面
一頓飯只吃7.4元
卻一次性捐出50萬元設立科教發(fā)展基金
“平時我穿得很隨意,聽說你們要來采訪,我專門換了一件襯衣?!币姷接浾?,楊士中笑呵呵地說。
眼前的楊士中,穿著一件藍色的襯衣,下身著一條黑色的休閑長褲,襯衣上還有些褶皺的痕跡。一雙大腳穿著一雙不知品牌的戶外涼鞋。
在翻看他的相冊時,記者意外發(fā)現(xiàn),五六年前他外出參加會議時,腳上穿的也是這款涼鞋。
相比事業(yè)上的孜孜以求、精益求精,生活中的楊士中卻篤信“三分寒七分飽”。他扳著手指頭說,自己在學校食堂吃飯,通常是一個葷菜5元錢,一個素菜2元錢,一份米飯4角錢。
“一頓飯7.4元,足矣。”他說。
“楊院士對自己一點也不大方,對學生、對學校卻傾注了很多心血,令人尊敬。”重慶大學一位工作人員向記者講述了一個故事。
有一次,在學校旁的一個面包店,她碰到楊士中買面包。楊士中發(fā)現(xiàn),面包店近期推出了優(yōu)惠打折活動,買滿一定金額,就可以用優(yōu)惠券。于是,楊士中特地向她“請教”,在手機里如何操作,才能用上優(yōu)惠券。
然而,平生儉樸甚至對自己有點“摳”的楊士中,卻在2023年向學校一次性先期捐贈50萬元,設立“楊士中院士科教發(fā)展基金”,用于支持重慶大學測控與微波功率傳輸學科發(fā)展。
對于基金的使用,楊士中尤其看重并鼓勵創(chuàng)新。他說:“只要師生們每年都拿得出不同的新成果,一個人、一個團隊可以多次申請這個基金,不要拘泥于一人只能獲評一次的規(guī)則。”
談及做科研,楊士中建議年輕科研工作者,一定要打好堅實的科研基礎,涉獵寬廣的知識領域,在追求真理的過程中,還要保持嚴肅的學術態(tài)度,不要浮夸,不要去看重一些浮于表面的榮譽。
“在學術上,我從不當‘好人’。”他說,做學術和科研要誠實嚴謹,來不得半分摻假。熟悉他的人都知道,他最見不得學術中的抄襲、剽竊等行為。
喜歡“不務正業(yè)”
有不少小發(fā)明和小創(chuàng)意
既有“上天入地”的本領,也有不少看似“不務正業(yè)”的小發(fā)明和小創(chuàng)意,這是記者在采訪楊士中時的意外發(fā)現(xiàn)。
辦公室里,笨重的花盆移動起來很費力。于是,楊士中在花盆下安放了一塊木板,裝上輪子,這樣花盆就可以輕松搬走了。
楊士中特別喜歡種花和綠植,夫人肖桃元也喜歡在自家頂樓上種花、種菜,為此,楊士中自己組裝了一套自動澆水機,隨時可以遙控澆灌家里的花草。
楊士中還回憶起了往事——
年輕的時候,楊士中喜歡騎摩托車。有一次,摩托車壞了,楊士中就給廠家寫信,要來了說明書和零件,照著說明書的內(nèi)容,自己動手把摩托車修好了。
上世紀80年代,電視機還是個稀罕物,必須要有票才能購買。楊士中想盡各種辦法購買電子元器件,自己組裝了一臺電視機,被鄰里的小伙伴“驚為天人”。
……
“科研工作者不僅要搞‘高大上’的研究,也要做‘接地氣’的應用?!睏钍恐懈嬖V記者,近年來,他和團隊一直探索將微波技術應用在更廣泛的民生領域,如高海拔地區(qū)輸電、自然災害監(jiān)測、高空通信平臺的建設等。
比如在陰天多、晴天少的川藏鐵路線上,就可以用微波功率傳輸技術給鐵路沿線的地質(zhì)災害傳感器無線充電;在山體滑坡前,也可以通過位移雷達來實現(xiàn)微位移和微變形監(jiān)測,從而預知災害。
“楊老師尤其喜歡看不同領域、不同作者的書,我們常常在想,這也許就是他腦海里總會有一些奇妙想法、總能保持不斷創(chuàng)新的秘訣之一吧。”楊士中院士團隊骨干成員王韜說。
來源:重慶日報
作者:新重慶-重慶日報記者 李志峰