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三位科学家的科技创新追梦志
2016-06-17 作者: 记者 高皓亮 周琳 陈钢/北京报道 来源: 经济参考报

    江风益冷板凳一坐19年,使我国成为第三个掌握蓝光发光二极管LED自主知识产权的国家;

  刘海涛立志成就物联网的“中国时代”,让世界接受了中国的物联网标准;

  邓中亮“十年磨一剑”攻克北斗导航“最后一米”,使我国室内定位技术和精度领先全球。

  自主创新之路“雄关漫道真如铁”,但他们坚信,只要有“而今迈步从头越”的雄心,创新驱动的脚步会日益加快。

  新一代科学家用自己的行动证明,有改革开放三十多年来积累的坚实物质基础,有持续创新形成的系列成果,实施创新驱动发展战略已具备良好条件,向世界尖端水平攀升的自信和精气神正在科研精英中蓬勃生长。

  “中国硅基发光之父”江风益:搞科研要多发光、少发热

  “多发光、少发热”是半导体发光研究的目标,也成了江风益人生奋斗的真实写照。

    江风益在观察一张硅衬底蓝光LED芯片。记者 周密 摄

  从一个出身农家,连普通话都说不标准的青年学者,到国内LED研究的领军人物,江风益已经磕磕碰碰地走了19年。一边是发论文成名、出国留洋、升官发财的重重压力和诱惑,一边是实验室里那发着蓝光的小小芯片,江风益也曾纠结挣扎过,但就是一股认准了就不轻易放弃的“蛮劲”让他在冷板凳上一坐就是19年。

  巴掌大的蓝色圆形硅片上,一层层“生长”着多种半导体材料,两千个毫米见方的芯片整齐分布其中。由电变光,芯片发出神秘的幽蓝光,投射到荧光粉上,顿时柔和的白光洒射开来。多年来,江风益印象最深刻的就是第一次遇见这丝微光时的激动,和坚持多年终于成功时的狂喜与放松。那是2003年12月的一个冬日,实验室内硅衬底蓝光LED发出了一丝微光。当其他人遗憾不够亮时,江风益大呼“很亮”!

  从1996年南昌大学那间40平方米的实验室开始,江风益就认定了他能发现这丝蓝光,“我是一个慢性子,什么事都喜欢一步一步来。”所以,这个“慢性子”用19年只做一件事,就是去靠近理想中的那束光源。

  在合伙人王敏眼中,这个教书先生虽然慢性子,却有着过人的胆识和近乎偏执的自信,要知道他选择的硅衬底技术路线是一条一些国外知名企业大量投入却攻关未果的路线,也是被外国同行判了技术“死刑”的路线。就是在这种似乎不可能完成的目标前,江风益抱定“中国芯”梦想,决心不做国外技术的影子。“我们的很多技术总走在别人后面,只有创新,才能超越。”

  可创新的代价是巨大的。五千多次实验夜以继日。饿了,叫盒饭在实验室里吃;累了,在实验室小床上打个盹。长期弯腰工作,江风益患上了严重的腰椎间盘突出椎管狭窄症,步行不到50米就得蹲下。经费有限,就自己动手组装实验装备,进口设备花费几千万元不说,还受国外工艺局限;江风益笑说:“自己组装充分体现我们的技术思路,这是没钱的好处。”

  2004年,硅衬底LED取得突破性进展,中国打破日美垄断,形成全球LED技术三足鼎立局面,光电转化率超过60%,获得授权专利147项,其中国际专利47项。国家工程院院士陈良惠、清华大学教授陈浩明,以及973首席专家等多名院士如此评价,纵观全国前沿技术,距离国际最近的就是硅衬底LED技术。

  2015年江风益团队的硅衬底LED技术获评国家技术发明一等奖。聚光灯下江风益不改往日本色,依然长时间扎在实验室向新的高点进军。在江风益的研究进程中,正在努力攻关黄光、绿光LED,使无须荧光粉的LED照明成为现实。“在不远的将来,要用‘中国芯’照亮世界!”

  中国物联网首席科学家刘海涛:物联网标准是中国主导的

  2009年,美国IBM公司提出“智慧地球”,得到奥巴马政府的积极回应;欧盟公布物联网行动计划,将物联网上升至区域战略高度;日本将物联网列为国家重点战略之一,韩国将物联网确定为新增长动力。而当时,我国对于物联网的研究与应用,仅为个别研究机构与人员关注的前瞻性课题。

  人们没有想过,六年后的2015年5月20日,ISO/IEC的物联网标准化(WG10)大会上,中国代表团队在与美日等国经历一年多、四轮争夺战后,最终拿下国际标准物联网架构设计和主导权。

  代表团队的领军人正是刘海涛。这是一个真正的斗士——从上大学时选择了“不要命的上科大”,到工作后选择“从零开始”的领域,二十多年来,只要对物联网有兴趣,无论你是业内资深或行业“小白”,他逢人就说,在黑板上、桌面上写写画画,用他沙哑的嗓音和极快的语速,让你接受他的理论。

  这一切起源于一个“小火花”。1999年,还是博士的刘海涛突发奇想:如果把单一的传感器连成一个网络体系,肯定会产生巨大作用。随着芯片、传感器、嵌入式系统等技术的成熟,一种全新的集信息采集、传输、处理于一体的微型信息设备与系统将成为信息技术下一个发展方向。随后,刘海涛带领的团队创下了多个世界第一:国际上第一个提出物联网理论体系的团队;全球最早攻克物联网产业化瓶颈问题;首创“物联网金融”理念。

  这样全新的领域,国际上也没有通行的标准体系,一时间杂音四起。电信、互联网、传感器、溯源和身份识别、智能化……每个行业都从自己的领域思考物联网,它好像成了一个无所不包却又虚无缥缈的“箩筐”。

  科研创新,从来都不缺人云亦云,只缺一锤定音。在国家相关部委召开的会议上,刘海涛屡屡疾呼,“物联网标准化工作迎头赶上国际先行国家,是推动我国物联网产业技术、产业及应用的基础。”2010年11月,国家物联网基础标准工作组正式成立,由刘海涛担任组长,五年后中国标准终被世界所接纳。

  “互联网标准是美国主导的,物联网标准却是中国主导的。”率先迈出的这一步,让“物联网×”驱动了周边行业数十倍的增长,也让刘海涛团队四年内迅速发展为拥有全球71家子公司、年产值达170多亿元的集团。说不准,他就是下一个乔布斯。

  通信导航领域“夸父”邓中亮:投入不逊于西方做不出来就是人的问题

  如果不是为了争那一口气,北京邮电大学教授邓中亮或许会在湖南衡山专用汽车制造厂一直干下去。

  “那时候,车间里的很多产品技术都依靠进口,总觉得最关键的部分都依靠别人,心里就很别扭。”1987年,邓中亮22岁,刚刚工作两年,已被任命为第六分厂副厂长。也许是因为年轻气盛,那种关键环节都依靠国外的憋屈感,让他如鲠在喉。

  本可以在厂里迎来顺利升迁的邓中亮,果断选择了再次求学,从硕士、博士,一直到博士后。他固执地认为,只有学好了基础知识,才可能在技术上进行创新超越,从而摆脱国外的技术束缚。

  2003年,国内非典疫情肆虐,邓中亮却冒着风险,着急地从美国南加利福尼亚大学赶回国内。因为在做高级访问学者期间,他有了一个新发现:无论是我国的北斗卫星、美国的全球定位系统GPS、俄罗斯的GLONASS系统,还是欧洲的GALILEO系统,都只解决了室外定位问题,室内定位始终是空白。

  “GPS都没办法,人家研究几十年的问题,靠我们能做成?”项目尚未启动,一位老先生如此质疑。有人到国外会感觉“国外的月亮更圆”,邓中亮的体会却是,“在美国学习时,总思考我们的科技为何不能超越西方,原来觉得缺钱,国外条件好,但如今国内投入并不亚于西方,再做不出来就是人的问题。”面对众多业内专家的怀疑,邓中亮到地方一线做实验,收集数据。半年后,当他拿着数据回到北京验证、汇报后,才终于获得支持。

  导航和通讯属于两个行业,室内信号受遮挡无法导航,但室内通讯却没有问题,如何把两者结合起来,就是解决问题的关键。“每个固定基站、移动基站就相当于一个卫星”,邓中亮带领的团队在北邮成功搭建了基于移动通信网络的室内外高精度定位实验系统,实现了导航与移动通信的融合。古代太阳神的母亲羲和管理时间和星座,邓中亮根据这个典故将系统命名为“羲和”。

  十年时间,邓中亮主持的星地一体通信导航融合定位系统实现了室内外高精度定位导航,使我国室内定位技术和精度领先全球。通过“羲和”系统,可实现室外亚米级、城市室内优于3米的定位导航,而国际上室内定位的最大精度仍停留在三四十米左右。

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