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“世界一流建设”的“西电思路”
时间:2017-04-10 08:37:50来源:中国青年报点击:

尖端“通信战士”列队挑战学科“珠峰”

“世界一流建设”的“西电思路”

■通讯员 吴华 付一枫 贾凯 中国青年报·中青在线记者 孙海华

微波器件、赛博安全、国防领域、临近空间、深空通信……中科院院士郝跃将微波功率器件做到世界最好,密码学专家胡予濮攻破3个天才提出的GGH密码方案,长江学者李云松教授长期致力于突破卫星图像数据传输和存储瓶颈,年轻教授谢楷提出有望缓解通信“黑障”的新思路……

这是一支战斗在新时代电子信息学科领域的尖端“通信战士”团队——75年前,毛泽东为中央军委无线电通信学校(西安电子科技大学前身)院刊题词“你们是科学的千里眼顺风耳”;今天,在这所主攻电子信息学科的高等学府里,同样活跃着一群上天入地的“通信战士”。

“立足中国大地,瞄准国家重大需求,对标国际前沿,致力于解决那些事关人类福祉的根本性科学问题,特别是制约国家经济社会发展的战略性问题、先导性问题和关键瓶颈性问题,做问题导向的科学研究。”这正是中科院院士、西电科大校长郑晓静提出的“世界一流建设”中的“西电思路”。

“国家急需、世界一流”

“剑指”关键领域 诞生“一流”成果

400亿元,这是移动、联通、电信等无线通信商大约1年的电费支出。而在全球,无线通信网络耗电更是占到总发电量的10%。如此庞大的耗电量,主要花费在无线通信高塔基站的耗能大户——微波功率器件上。

一般情况下,这些器件只能把不到40%的电能转变成有用的微波信号,其余大部分则变成热量耗散掉。

如果转化率能高一些,该有多好。

经过近20年的努力,西电科大副校长、中科院院士郝跃带领的团队,将微波功率器件的效率提高到了当前国际最高纪录73%,这几乎达到了半导体微波功率器件电能转换的极限。

早在1998年,郝跃团队就开始了针对新型氮化镓半导体材料与器件的攻关,相继提出一系列创新的高质量材料生成方法、新型半导体材料与器件结构,成果被评价为过去10多年该领域的3项里程碑成果之一,先后获得国家技术发明奖二等奖和国家科技进步奖二等奖各一项。

如今,这些高效率的微波功率器件已实现产品化,正通过华为、中兴等通信设备制造商,在世界各地的4G通信基站中大规模使用,同时还应用到我国卫星通信、雷达、预警机等一大批国家重大工程中。

今年43岁,却已经在航天领域干了17年的长江学者、西电科大教授李云松,最近又因其团队研制的“星载图像压缩系统”再一次成功运用于“天宫二号”的伴随卫星而无比欣喜。

李云松解决的问题,是我国现阶段卫星图像数据传输和存储的瓶颈问题之一,也因此获得国家科技进步奖二等奖。

中国月球探测工程“绕、落、回”三大步中,都伴随着李云松在星载图像、视频压缩编码研究的每一小步前行。从第一次看到“嫦娥一号”回传图像时的欢呼雀跃,到如今经历多次重大任务后的平静淡然,习以为常的超高航天要求已与这位年轻的“老江湖”难解难分。

“嫦娥三号”联试中,曾出现一些图像方面的问题。一天24小时、一周7天,几个人轮换盯着检测,最终圆满解决了问题。这样的高强度状态,只是李云松团队紧密围绕国家重大工程做研究、十余年不懈奋斗的缩影。

近年来,以“国家急需、世界一流”为根本出发点,以解决重大问题汇集人才,整合资源,集中力量,实现核心技术的突破,一批批影响力强、显示度高的一流成果,从这所地处西部的高等学府不断产出。

“把水放足,让鱼游欢”

最大程度保护教师科研积极性

GGH密码方案有多厉害?它是加州大学洛杉矶分校的博士生萨吉·杰瑞格,以及IBM研究员克雷格·金特里和塞·哈勒维——3个密码天才在2013年提出的全新方案,原本有望成为国际密码学研究的新技术。围绕GGH的密码设计与分析,是近年来世界范围内赛博安全领域的一场顶级智力较量。然而,这道曙光却在瞬间熄灭。

这一被攻破的“GGH”,原本是一个有望成为国际密码学研究新技术的密码映射方案。密码学专家胡予濮、一位驰骋“数字战场”的“东方骑士”,在1年时间里,完全沉浸在破解GGH方案的推导验算中。在尝试了50多种攻击方式都被喊“NG”之后,终于给出一记釜底抽薪的痛击,坐实了GGH方案漏洞的存在。

胡予濮取得的这一突破的重大意义,被打了个比方:GGH方案的提出者,就像是建筑行业里的地基团队。他们设计并挖掘了看起来非常安全保险,足够深的地基,人们翘首以盼地期待施工团队在他们挖下的地基上盖出摩天大厦来。胡予濮教授从事的密码分析学就类似于监理团队,发现了地基设计图纸的大问题,并指出了挖出来的地基存在隐患和问题,无法在上面建造大楼。如果强行建造,必然是楼毁人亡。

为此,这项来自中国密码学“黄埔军校”的重大发现意义非凡——人们可以不再花费时间、精力,继续基于GGH方案构建加密标准、拓展密钥交换使用场景,甚至将其应用于商业、金融、军事等系列领域。反之,一旦这些成本被投放之后再发现方案漏洞,造成的社会损失将难以估算。

“痴于学术谜题,羞于浅尝辄止,安于书呆子式。”——这是胡予濮以轻松口吻为自己画的自画像,也是一大批埋头深耕、用心精进的西电学者“集体白描”。

要做大学问,就须耐得住寂寞,厚积薄发、养成大气,考核评价的奖罚“鞭子”不必常挥舞——优化科技创新体系中“人”的评价激励机制,始终是西电科大的重点“聚焦”。

“不把水放足,鱼儿怎能游得欢?”学校长期以来积极推动教师岗位分类管理和分类评价体系的改革与实施,营造宽松环境,最大程度保护了教师科研的积极性。

正是基于此,更多像胡予濮这样甘坐冷板凳、潜心于基础理论研究的西电科大教师,才能数年如一日,安心“磨剑”。

每个青年教师,不再是“游离电子”

80后“科学怪人”要啃硬骨头

“黑障”——一个困扰全世界航天界几十年的难题,连美国这样的“航天大佬”也难以提出有效的解决方案。谢楷——教授、博导、系主任,西电科大空间科学与技术学院李小平教授团队的80后“科学怪人”却说:“要啃就啃硬骨头!”

这位不久前提出了缓解通信“黑障”新方法的年轻人,在2009年读博时,就将研究方向瞄准了这个世界级难题。

研究初期,为了实现国内外无人尝试过的、在实验室环境下复现“黑障”的大胆方案,团队近乎全手工打造出了首台简陋的原理样机。“设想”基本成功!但只工作了十几分钟,电极就在高能离子轰击下融化了……

凭着一种“匠人精神”和创新,甚至创业的精神,团队接连参与“973”计划课题、国家重大科技专项课题等。下一步,在中科院院士包为民指导下,团队将在地面和空间全面验证克服“黑障”的方法。

如今,这个团队又牵头成功申请到国家自然科学基金委员会的学术性管理机构——信息科学部2016年的唯一国家重大仪器专项“临近空间高速目标等离子体电磁科学实验研究装置”,这也是国家自然科学基金委员会批准的4个项目之一。

像这样,为青年教师搭建更大的创新平台,在西电科大一直备受重视。

学校每新进一位青年教师,都必须纳入一个科研团队。团队的“火炉效应”,让每个教师都不再是“游离电子”,团体力量助推像谢楷这样的青年教师在科研道路上更快、更好地成长。

除此之外,“开放的环境文化生态”也使一切创新要素活力得以充分释放——对人才“不求所有,但求所用”,打破一切身份束缚,不设学科、学院、年龄、职称限制,无论校内还是校外,以解决关键问题为先导。项目论证立项到哪里,人才、资金、场地、政策等资源就流向哪里。

郝跃、胡予濮、谢楷和李云松,只是西电科大新时代“通信战士”的典型代表,更多的“雁阵”领头人正在这里起飞、翱翔……

除“黑障”研究外,控制工程与科学学科已在导弹瞄准控制、手绘素描反恐肖像绘制、分子影像成像、生物特征识别、复杂网络控制、智能机器人、复杂电磁环境空间飞行器测控等领域攻克一系列重大难题。

紧接着GGH方案颠覆性研究,信息与通信学科的创新成果也接力产出:李建东教授团队发明的大规模无线局域网自主接入结构与方法,已纳入通信标准;刘宏伟教授团队发明的雷达目标分类技术,使我国雷达功能得到重要扩展……2012年以来,该学科新增的长江学者特聘教授数量全国第一。

来源:《中国青年报》2017年4月10日12版

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“世界一流建设”的“西电思路”
发布时间:2017-04-10 08:37:50来源:中国青年报点击:我要评论: 0

尖端“通信战士”列队挑战学科“珠峰”

“世界一流建设”的“西电思路”

■通讯员 吴华 付一枫 贾凯 中国青年报·中青在线记者 孙海华

微波器件、赛博安全、国防领域、临近空间、深空通信……中科院院士郝跃将微波功率器件做到世界最好,密码学专家胡予濮攻破3个天才提出的GGH密码方案,长江学者李云松教授长期致力于突破卫星图像数据传输和存储瓶颈,年轻教授谢楷提出有望缓解通信“黑障”的新思路……

这是一支战斗在新时代电子信息学科领域的尖端“通信战士”团队——75年前,毛泽东为中央军委无线电通信学校(西安电子科技大学前身)院刊题词“你们是科学的千里眼顺风耳”;今天,在这所主攻电子信息学科的高等学府里,同样活跃着一群上天入地的“通信战士”。

“立足中国大地,瞄准国家重大需求,对标国际前沿,致力于解决那些事关人类福祉的根本性科学问题,特别是制约国家经济社会发展的战略性问题、先导性问题和关键瓶颈性问题,做问题导向的科学研究。”这正是中科院院士、西电科大校长郑晓静提出的“世界一流建设”中的“西电思路”。

“国家急需、世界一流”

“剑指”关键领域 诞生“一流”成果

400亿元,这是移动、联通、电信等无线通信商大约1年的电费支出。而在全球,无线通信网络耗电更是占到总发电量的10%。如此庞大的耗电量,主要花费在无线通信高塔基站的耗能大户——微波功率器件上。

一般情况下,这些器件只能把不到40%的电能转变成有用的微波信号,其余大部分则变成热量耗散掉。

如果转化率能高一些,该有多好。

经过近20年的努力,西电科大副校长、中科院院士郝跃带领的团队,将微波功率器件的效率提高到了当前国际最高纪录73%,这几乎达到了半导体微波功率器件电能转换的极限。

早在1998年,郝跃团队就开始了针对新型氮化镓半导体材料与器件的攻关,相继提出一系列创新的高质量材料生成方法、新型半导体材料与器件结构,成果被评价为过去10多年该领域的3项里程碑成果之一,先后获得国家技术发明奖二等奖和国家科技进步奖二等奖各一项。

如今,这些高效率的微波功率器件已实现产品化,正通过华为、中兴等通信设备制造商,在世界各地的4G通信基站中大规模使用,同时还应用到我国卫星通信、雷达、预警机等一大批国家重大工程中。

今年43岁,却已经在航天领域干了17年的长江学者、西电科大教授李云松,最近又因其团队研制的“星载图像压缩系统”再一次成功运用于“天宫二号”的伴随卫星而无比欣喜。

李云松解决的问题,是我国现阶段卫星图像数据传输和存储的瓶颈问题之一,也因此获得国家科技进步奖二等奖。

中国月球探测工程“绕、落、回”三大步中,都伴随着李云松在星载图像、视频压缩编码研究的每一小步前行。从第一次看到“嫦娥一号”回传图像时的欢呼雀跃,到如今经历多次重大任务后的平静淡然,习以为常的超高航天要求已与这位年轻的“老江湖”难解难分。

“嫦娥三号”联试中,曾出现一些图像方面的问题。一天24小时、一周7天,几个人轮换盯着检测,最终圆满解决了问题。这样的高强度状态,只是李云松团队紧密围绕国家重大工程做研究、十余年不懈奋斗的缩影。

近年来,以“国家急需、世界一流”为根本出发点,以解决重大问题汇集人才,整合资源,集中力量,实现核心技术的突破,一批批影响力强、显示度高的一流成果,从这所地处西部的高等学府不断产出。

“把水放足,让鱼游欢”

最大程度保护教师科研积极性

GGH密码方案有多厉害?它是加州大学洛杉矶分校的博士生萨吉·杰瑞格,以及IBM研究员克雷格·金特里和塞·哈勒维——3个密码天才在2013年提出的全新方案,原本有望成为国际密码学研究的新技术。围绕GGH的密码设计与分析,是近年来世界范围内赛博安全领域的一场顶级智力较量。然而,这道曙光却在瞬间熄灭。

这一被攻破的“GGH”,原本是一个有望成为国际密码学研究新技术的密码映射方案。密码学专家胡予濮、一位驰骋“数字战场”的“东方骑士”,在1年时间里,完全沉浸在破解GGH方案的推导验算中。在尝试了50多种攻击方式都被喊“NG”之后,终于给出一记釜底抽薪的痛击,坐实了GGH方案漏洞的存在。

胡予濮取得的这一突破的重大意义,被打了个比方:GGH方案的提出者,就像是建筑行业里的地基团队。他们设计并挖掘了看起来非常安全保险,足够深的地基,人们翘首以盼地期待施工团队在他们挖下的地基上盖出摩天大厦来。胡予濮教授从事的密码分析学就类似于监理团队,发现了地基设计图纸的大问题,并指出了挖出来的地基存在隐患和问题,无法在上面建造大楼。如果强行建造,必然是楼毁人亡。

为此,这项来自中国密码学“黄埔军校”的重大发现意义非凡——人们可以不再花费时间、精力,继续基于GGH方案构建加密标准、拓展密钥交换使用场景,甚至将其应用于商业、金融、军事等系列领域。反之,一旦这些成本被投放之后再发现方案漏洞,造成的社会损失将难以估算。

“痴于学术谜题,羞于浅尝辄止,安于书呆子式。”——这是胡予濮以轻松口吻为自己画的自画像,也是一大批埋头深耕、用心精进的西电学者“集体白描”。

要做大学问,就须耐得住寂寞,厚积薄发、养成大气,考核评价的奖罚“鞭子”不必常挥舞——优化科技创新体系中“人”的评价激励机制,始终是西电科大的重点“聚焦”。

“不把水放足,鱼儿怎能游得欢?”学校长期以来积极推动教师岗位分类管理和分类评价体系的改革与实施,营造宽松环境,最大程度保护了教师科研的积极性。

正是基于此,更多像胡予濮这样甘坐冷板凳、潜心于基础理论研究的西电科大教师,才能数年如一日,安心“磨剑”。

每个青年教师,不再是“游离电子”

80后“科学怪人”要啃硬骨头

“黑障”——一个困扰全世界航天界几十年的难题,连美国这样的“航天大佬”也难以提出有效的解决方案。谢楷——教授、博导、系主任,西电科大空间科学与技术学院李小平教授团队的80后“科学怪人”却说:“要啃就啃硬骨头!”

这位不久前提出了缓解通信“黑障”新方法的年轻人,在2009年读博时,就将研究方向瞄准了这个世界级难题。

研究初期,为了实现国内外无人尝试过的、在实验室环境下复现“黑障”的大胆方案,团队近乎全手工打造出了首台简陋的原理样机。“设想”基本成功!但只工作了十几分钟,电极就在高能离子轰击下融化了……

凭着一种“匠人精神”和创新,甚至创业的精神,团队接连参与“973”计划课题、国家重大科技专项课题等。下一步,在中科院院士包为民指导下,团队将在地面和空间全面验证克服“黑障”的方法。

如今,这个团队又牵头成功申请到国家自然科学基金委员会的学术性管理机构——信息科学部2016年的唯一国家重大仪器专项“临近空间高速目标等离子体电磁科学实验研究装置”,这也是国家自然科学基金委员会批准的4个项目之一。

像这样,为青年教师搭建更大的创新平台,在西电科大一直备受重视。

学校每新进一位青年教师,都必须纳入一个科研团队。团队的“火炉效应”,让每个教师都不再是“游离电子”,团体力量助推像谢楷这样的青年教师在科研道路上更快、更好地成长。

除此之外,“开放的环境文化生态”也使一切创新要素活力得以充分释放——对人才“不求所有,但求所用”,打破一切身份束缚,不设学科、学院、年龄、职称限制,无论校内还是校外,以解决关键问题为先导。项目论证立项到哪里,人才、资金、场地、政策等资源就流向哪里。

郝跃、胡予濮、谢楷和李云松,只是西电科大新时代“通信战士”的典型代表,更多的“雁阵”领头人正在这里起飞、翱翔……

除“黑障”研究外,控制工程与科学学科已在导弹瞄准控制、手绘素描反恐肖像绘制、分子影像成像、生物特征识别、复杂网络控制、智能机器人、复杂电磁环境空间飞行器测控等领域攻克一系列重大难题。

紧接着GGH方案颠覆性研究,信息与通信学科的创新成果也接力产出:李建东教授团队发明的大规模无线局域网自主接入结构与方法,已纳入通信标准;刘宏伟教授团队发明的雷达目标分类技术,使我国雷达功能得到重要扩展……2012年以来,该学科新增的长江学者特聘教授数量全国第一。

来源:《中国青年报》2017年4月10日12版

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