文/王握文
"于斯為盛"的動力源泉
——探尋國防科技大學科技文化蘊涵的創(chuàng)新力量
文/王握文
這里,有震驚世界的科研成果曰這里,有令人贊嘆的科技榮耀。置身于湘江之畔的國防科技大學,總會被一種濃厚的科技創(chuàng)新氛圍感動。那矗立著“天河”“航天”“北斗”等字體的大樓里,專家學者正進行著一項項事關國泰民安的科學研究曰實驗室、學術廳里,一場場交流、研討,不時碰撞出思想火花和創(chuàng)新靈感曰夜晚,透出明亮燈光的一扇扇窗戶,映照的是夜以繼日的又一場攻關戰(zhàn)斗……
創(chuàng)新為何“于斯為盛”鑰2017年初春,筆者走進一個個團隊、一間間實驗室探尋其奧秘所在。穿過歷史的風雨,走進又一個科學的春天,在歷史與現實的交匯對接中,這所大學在科研實踐中形成,又在實踐中不斷發(fā)展的科技文化,像攝影聚焦一樣,從每一次突破、每一步跨越中清晰顯現出來,它對科技創(chuàng)新事業(yè)的激勵和推動,是那樣蓬勃有力而韻味綿長。
晴朗的夜晚,人們仰望蒼穹,一條晶瑩璀璨的光帶映入眼簾,這就是橫貫長空的銀河。
“億萬星辰匯銀河,世人難知有幾多。神機妙算巧安排,笑向繁星任高歌。”1983年11月26日,當我國第一臺命名為“銀河”的巨型計算機在國防科技大學誕生時,時任國防科委主任的張愛萍將軍欣然題詩一首,表達贊美和喜悅之情。
往事不堪回首。改革開放之初,我國由于沒有高性能的計算機,勘探的石油礦藏數據和資料不得不用飛機送到國外去處理,不僅費用昂貴,而且受制于人。
“中國要搞四個現代化,不能沒有巨型機?!?978年,在中央召開的一次重要會議上,鄧小平同志將研制億次巨型計算機的任務鄭重交給國防科大。5年后,“銀河”億次巨型機橫空出世。此后,“銀河原II”“銀河原III”系列巨型機相繼研制成功,有效滿足了我國經濟社會發(fā)展對大規(guī)模計算需求,促進了綜合國力的提升。
可貴的精神總是隨著偉大的事業(yè)產生,在“銀河”系列巨型機攻關中,團隊培育形成的“胸懷祖國、團結協(xié)作、志在高峰、奮勇拼搏”的銀河精神,成為他們不斷攀登世界科技高峰的精神力量??缛胄率兰o,這個團隊又相繼研制成功天河一號、天河二號超級計算機,讓中國這個古老的“算盤王國”一次次站上了世界超算之巔,有力地推動了我國經濟社會發(fā)展。
一種文化的發(fā)展,其本質就是應答歷史挑戰(zhàn)的過程。該??萍颊軐W專家劉戟鋒教授說,從“銀河”巨型機“零”的突破到“天河”超級計算機躍上世界之巔,每一次技術突破,都是為了滿足國家和軍隊重大戰(zhàn)略需求,也都為國家和軍隊解決大規(guī)模計算提供了強有力的技術支撐。
科技領域的開拓創(chuàng)新,往往決定著一個國家和民族文化的強弱。劉教授分析指出:18世紀以來,世界的科學中心和工業(yè)重心從英國轉到德國、再到美國,表面上是地理位置的更替,實質上是科技創(chuàng)新能力強弱的轉換,這其中蘊藏著深厚的文化根由。
也難怪,2010年11月16日,當天河一號猶如一匹“黑馬”首次坐上世界超算第一把“交椅”時,美國《華爾街日報》引用一位計算機專家的話說:“這是一個轉折,標志著經濟競爭力從西方轉向東方。”德國《明鏡》周刊評論指出:中國在技術研發(fā)方面常被西方扣上“拷貝”的帽子,但中國目前已經是一個創(chuàng)新型國家了。連時任美國總統(tǒng)的奧巴馬也頗為酸楚地說:現在不僅世界上速度最快的火車在中國,中國還制造出了世界上速度最快的超級計算機……
對歷史挑戰(zhàn)做出堅定應答,用創(chuàng)新成果滿足國家和軍隊重大戰(zhàn)略需求,他們將一項項“中國速度”“中國高度”“中國精度”寫在了世界科技發(fā)展史上。這種融入師生血脈的科技文化,無不體現出科大人走中國特色自主創(chuàng)新道路的高度文化自覺。
2016年,我國研制的世界首顆量子衛(wèi)星成功發(fā)射,引起世人極大關注。創(chuàng)立量子理論的普朗克,當初是因為看到黑體輻射實驗與經典理論不協(xié)調,促使他運用數學方法突破經典理論,才有了量子論的誕生。
“科學發(fā)展史表明,那些開辟方向、開拓領域的科學大師,大多具有深厚的哲學修養(yǎng),并能運用哲學思維指導自己的研究工作?!敝匀晦q證法學者、該校朱亞宗教授說。
無獨有偶。2001年,國防科大賀漢根教授率領團隊經過6年攻關,研制出我國第一輛時速達到76公里的無人車。有趣的是,當中國無人車研制取得突破時,國外的研制卻并不順利。西方一位權威專家由此推論:無人車的最高時速很難突破70公里。因為無人控制系統(tǒng)有200毫秒左右的延時,突破這一速度,車輛像喝醉了酒的人一樣,走路東搖西晃,很難控制。
科研人員在進行激光穩(wěn)頻試驗(何書遠/攝)
“這么說,我國無人車已達到時速極限了浴”賀教授將信將疑:這個推論從理論上看是成立的,但人的反應速度不比機器快,為何能駕駛時速100多公里的車輛,世界一級方程式賽車不是還能突破300公里嗎鑰
賀教授經過長期研究與分析發(fā)現,人對道路環(huán)境的感知總是實時的,能夠觀測到前方數十米范圍內的情況并作出預先反應。如果在車上加載一個智能控制系統(tǒng),讓無人駕駛系統(tǒng)像人類一樣思考,那問題不就能解決了嗎鑰
順著這個思路,賀教授改變國外將無人車作為控制系統(tǒng)的傳統(tǒng)思維,創(chuàng)造性地將控制系統(tǒng)和感知分析系統(tǒng)融合起來,讓它能進行多任務處理,從而解決無人車“反應遲鈍”的問題。
這一辯證思維帶來了創(chuàng)新的重大跨越。幾年后,賀教授帶領團隊研制成功我國第一臺無人駕駛轎車,在高速公路上跑出了時速170公里的世界第一速度。
事實上,這所大學的許多創(chuàng)新突破大多得益于哲學思維。飛行器測控定位,國際上一般采用“測距+測速”這一傳統(tǒng)經典測控方法,二者缺一不可。
如果拋開測距,僅憑測速行不行呢鑰該校朱炬波、易東云等教授對傳統(tǒng)經典理論的質疑,使他們有了異想天開的想法。正是這種敢于挑戰(zhàn)經典的哲學思維,驅使著他們打響了一場持久的攻關戰(zhàn)斗。
經歷了數不清的挫折和失敗,他們終于獲得成功,建立起一套全新的全測速定位理論。由此演★出“一個數學公式,改變了一支部隊的執(zhí)勤模式”精彩創(chuàng)新故事。如今,擔負飛行器測控任務的官兵,遂行任務時只需出動一臺車載測速雷達,就能完成測控任務,測距雷達站的官兵從此不用常年駐在大山上。
科技創(chuàng)新需要哲學思維。如果人云亦云,亦步亦趨,那么,創(chuàng)新意識便會湮沒在“框框”之中,止步于“經典”之外。正因為如此,這所大學十分重視抓好師生的科學理論武裝,堅持舉辦“馬克思列寧主義哲學與黨的創(chuàng)新理論系列講座”,采取多種途徑提高師生的哲學思維水平。
善于運用哲學思維指導科技創(chuàng)新,已成為這所大學科技文化的一個重要形態(tài),更是取之不盡、用之不竭的創(chuàng)新資源。
愛因斯坦曾說:“這個世界可以由音樂的音符組成,也可以用數學公式組成?!睈垡蛩固拱l(fā)明了相對論,同時他也是一個音樂愛好者,經常與量子論創(chuàng)始人普朗克一起彈鋼琴,這足以說明了科技與文化的關系。
二胡和太陽翼,一個拿在拉琴者手上,能傳出動人的樂曲曰一個在太空遨游,為衛(wèi)星提供能源。
在常人看來,二者之間“八桿子也打不著”。然而,對于從事航天技術研究的李東旭教授來說,二胡和太陽翼的聯系卻是那樣的緊密。這不僅因為她是一名二胡愛好者,更由于她從二胡調弦定音中獲得創(chuàng)新靈感,解決了有效抑制太陽翼振動的世界性難題。
衛(wèi)星遨游太空,在對日定向轉動和進行姿態(tài)調整時,太陽翼很容易產生振動,輕則影響衛(wèi)星正常工作,嚴重時可能使衛(wèi)星“折翼”。這一技術難題一直困擾著航天界。一天,李教授在拉二胡時,從二胡調弦定音原理,聯想到衛(wèi)星太陽翼的振動問題,立即產生了創(chuàng)新的火花。經過一番技術攻關,她帶領團隊研制出“天弦一號”太陽翼振動控制裝置,成果應用于我國“高分二號”。感衛(wèi)星后,使衛(wèi)星姿態(tài)機動穩(wěn)定時間縮短了三分之二,為我國。感衛(wèi)星跨入“亞米級”高分辨率時代提供了重要技術支撐。
踏破鐵鞋無覓處,得來全不費功夫。科學與文化相結合,往往就能創(chuàng)造出科學奇跡,因為,文化在創(chuàng)新中有著催化劑作用。
多年前,張代兵等5名研究生研制成功我國首臺機器蛇,創(chuàng)新靈感竟然來自中央電視臺《動物世界》欄目。
說來也怪。那天,平時很少看電視的張代兵卻被一檔講述蛇的節(jié)目吸引住了——扭動身軀,蜿蜒運動,蛇的柔性生理結構和獨樹一幟的運動方式,讓他聯想到國外研制的仿生物機器人。于是,他萌發(fā)一個大膽的想法:研制機器蛇。
說干就干。張代兵組織一個由5名研究生參加的課題組,對蛇的橫向波動、伸縮運動,以及如何與地面摩擦而產生前行動力進行了一番研究。弄清原理后,5人各展所長,集智攻關,僅用半年時間就將我國第一條機器蛇展示在人們的面前。
談起這一創(chuàng)新歷程,張代兵說:對事物仔細觀察能使人觸類旁通,創(chuàng)新就能從“自由王國”邁向“必然王國”。
每一項關鍵技術突破的經歷也許不盡相同,但文化作為創(chuàng)新催化劑的作用卻極其相似。從這所大學的許多創(chuàng)新故事中,可以清晰地發(fā)現,科學與文化的有機融合激發(fā)出了創(chuàng)新動力。
在安徒生著名童話《丑小鴨》里,向人們講述了“丑小鴨”如何發(fā)現自己成了天鵝的故事:“丑小鴨”一直以為自己就是鴨子。直到有一天晚上,它看見“一群漂亮的大鳥從灌木叢里飛出來……他們飛得那么高浴”
“我也要飛向他們浴”當那些天鵝“在它身邊游泳,用嘴來親它”的時候,它無意中看到了自己在水面上的倒影——原來,自己就是一只天鵝浴
在國防科大,也有一個“小鴨”游進“天河”的故事。在國際超算領域,“天河”代表著高性能計算技術的領先水平。然而,在這個大師云集的世界頂尖團隊里,一批“90后”的高年級本科生也加入其中。
“未出茅廬”的本科生,在處于國際前沿的創(chuàng)新團隊里能做什么呢鑰
國防科技大學研究生成為科研攻關生力軍(何書遠/攝)
“每個人都有一個課題,在導師的指導下,結合畢業(yè)設計開展新一代超級計算機技術攻關?!眻F隊負責人介紹說,這是他們著眼未來超算發(fā)展,超前培養(yǎng)優(yōu)秀創(chuàng)新人才的一項超常舉措。
“高考填報志愿時,就夢想進入國防科大計算機學:,如今我也是耶天河爺團隊的一員了?!弊鳛槭着M入“天河”團隊的本科生,“90后”女生王偉為此感到十分自豪。導師為她確立的課題是“眾核寬向量處理器算法優(yōu)化”,她不負眾望,很快在這方面取得了可喜突破。與她一同進入“天河”團隊的本科生羅玉川,獨立完成的后端數據處理程序,通過了在超級計算機上的測試運行?!坝泻玫钠脚_,有團隊老師的指導,進步自然快很多。”羅玉川說道。
讓“小鴨”們伴著“天鵝”一起飛翔,既是人才培養(yǎng)的超常舉措,更體現了學校科技創(chuàng)新的文化特色。
創(chuàng)新需要良好土壤,濃厚的科技文化氛圍同樣不可或缺。如今在國防科大,研究生學術活動節(jié)、“銀河之光”計算機文化節(jié)、“光之韻”科技文化節(jié)、機器人文化節(jié)、航天科技文化節(jié)、電子科技苑……這些彰顯科技與人文精神的活動,你方唱罷我登臺,一年四季紅紅火火,不斷點燃青年學子的創(chuàng)新火焰。
與科技文化活動相媲美的是,學校設立的“物理創(chuàng)新”“機器人技術創(chuàng)新”“電子技術創(chuàng)新”等學員創(chuàng)新實踐基地,為學員開展科技創(chuàng)造提供了良好條件,學員只要有想法,就有平臺供其動手實踐。在這所大學,一個研究生科技創(chuàng)新項目獲得的基金竟然超過了200萬浴這一相當于國家自然科學基金的數字,也折射出這所高等學府對學員創(chuàng)新實踐的支持力度。
著名教育家楊叔子:士曾把大學文化比喻為“泡菜壇子”?!芭莶恕钡奈兜廊绾?,很大程度取決于“泡菜水”的味道。國防科大經年累月形成的科技文化,就是一個“泡菜壇子”,“泡菜汁”醇厚清香,韻味綿長。它或許能夠回答:這所大學為何創(chuàng)新“于斯為盛”,成果層出不窮?!?/p>
責任編輯:王前