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崔鐵軍:做一個(gè)腳踏實(shí)地的科研工作者

——記中國(guó)科學(xué)院院士崔鐵軍和他的團(tuán)隊(duì)


打破國(guó)外禁運(yùn),研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高頻電磁專用仿真軟件,服務(wù)于國(guó)防;提出數(shù)字編碼超材料和現(xiàn)場(chǎng)可編程超材料的新概念,創(chuàng)建信息超材料新方向……你一定會(huì)非常想知道,這些研究的背后站著怎樣一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)?,F(xiàn)在讓我們走近他們——崔鐵軍和他帶領(lǐng)的東南大學(xué)電磁超材料和復(fù)雜電磁計(jì)算團(tuán)隊(duì)!

做“頂天立地”的研究

崔鐵軍對(duì)自己團(tuán)隊(duì)有個(gè)定位:要“頂天”還要“立地”,所謂“頂天”,他要求團(tuán)隊(duì)的研究應(yīng)不斷創(chuàng)新,要與國(guó)際最前沿的研究接軌,要始終走在時(shí)代前列;所謂“立地”,則要求團(tuán)隊(duì)的研究成果能夠產(chǎn)生實(shí)際的應(yīng)用意義,為國(guó)防和國(guó)民經(jīng)濟(jì)服務(wù)。正是這“頂天立地”的責(zé)任與信仰,讓他的團(tuán)隊(duì)取得了矚目成就。

十五年來(lái),崔鐵軍瞄準(zhǔn)國(guó)際前沿,持之以恒,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)對(duì)電磁超材料進(jìn)行系統(tǒng)性研究。他們?cè)趪?guó)際上率先實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了“電磁黑洞”和三維寬帶“隱身斗篷”等奇特物理現(xiàn)象,提出了低損耗、寬帶超材料的設(shè)計(jì)方法,進(jìn)而解決超材料在某些國(guó)防應(yīng)用中的瓶頸問(wèn)題;發(fā)明了一種超薄、柔性、條帶式人工表面等離激元(SPP)傳輸線,并開(kāi)辟了基于SPP傳輸線的微波技術(shù)新方向;創(chuàng)造性地提出用數(shù)字編碼表征超材料的新思想及控制電磁波的新方法,實(shí)現(xiàn)了數(shù)字編碼和現(xiàn)場(chǎng)可編程超材料,能實(shí)時(shí)操控電磁波和編碼信息,開(kāi)創(chuàng)了信息超材料新方向。

他們結(jié)合團(tuán)隊(duì)在電磁場(chǎng)與微波技術(shù)研究的特殊背景,積極促進(jìn)相關(guān)成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用,大力加強(qiáng)軍民融合綜合創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)。組織團(tuán)隊(duì)骨干力量,在計(jì)算電磁學(xué)、快速算法、雷達(dá)目標(biāo)散射特性等領(lǐng)域長(zhǎng)期深入耕耘,研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高頻電磁散射國(guó)家代碼軟件和精確全波電磁仿真軟件,可對(duì)超電大尺寸“平臺(tái)級(jí)”目標(biāo)(例如飛行器、大型車(chē)輛、航母等)和數(shù)十公里“戰(zhàn)場(chǎng)級(jí)”地海環(huán)境進(jìn)行快速電磁建模,并已成功應(yīng)用于中國(guó)航天、航空、船舶、電子等部門(mén)的預(yù)研、重大專項(xiàng)及型號(hào)研制。

團(tuán)隊(duì)科研成果豐碩,在Science、Nature子刊、美國(guó)科學(xué)院院刊、國(guó)家科學(xué)評(píng)論、PRL、IEEE匯刊等發(fā)表論文400余篇,出版專著3部,論文被SCI正面他引1萬(wàn)余次,授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利63項(xiàng);榮獲2014年國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)、2018年國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)及2011年教育部自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。

2019年11月22日,中國(guó)科學(xué)院正式公布了2019年增選院士名單,崔鐵軍教授當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院信息技術(shù)科學(xué)部院士。他在接受采訪時(shí)極為謙遜樸實(shí),“當(dāng)選中國(guó)科學(xué)院院士,既是對(duì)之前工作的認(rèn)可,又是后續(xù)努力工作的動(dòng)力。今后,一方面要繼續(xù)戰(zhàn)斗在教學(xué)、科研一線,取得新成果,促進(jìn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展,推動(dòng)科學(xué)技術(shù)隊(duì)伍建設(shè);另一方面,要弘揚(yáng)科學(xué)家精神,發(fā)揚(yáng)優(yōu)良學(xué)風(fēng),普及科學(xué)知識(shí),為學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略研究作出貢獻(xiàn)?!?/p>

當(dāng)“儒雅”的教授

要讓東南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院的學(xué)生選出誰(shuí)是“最儒雅”教授,崔鐵軍當(dāng)之無(wú)愧是其中的一員。在學(xué)生們的眼中,崔教授舉手投足非常儒雅,風(fēng)度翩翩,學(xué)識(shí)淵博,平易近人,就是儒雅本“雅”。

而在崔鐵軍眼中,學(xué)生是自己科研工作的延續(xù),是科研的未來(lái),就像撒下的種子可以在春天里開(kāi)花,在秋天里結(jié)果一樣。他說(shuō),“我們應(yīng)當(dāng)把大部分的精力放在人才培養(yǎng)上?!彼裕裾疹櫥ú菀粯诱疹檶W(xué)生們的成長(zhǎng)。學(xué)生所有的論文,大到理論框架,小到標(biāo)點(diǎn)符號(hào),他都會(huì)一一校正,一絲不茍。

他團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)室十分開(kāi)放,允許大三的學(xué)生提前進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,并盡量為他們提供科研環(huán)境和指導(dǎo)。崔鐵軍認(rèn)識(shí)到,科研的第一步很重要,因此他要給那些想在科研上跨出第一步的學(xué)生盡可能地創(chuàng)造一個(gè)好的機(jī)會(huì)。

學(xué)生們這樣說(shuō):

“實(shí)驗(yàn)室的氛圍很寬松,想做什么就做什么?!?/p>

“老師很關(guān)心,有了想法很容易去實(shí)現(xiàn)。”

“只要學(xué)生有事找他,他是有求必應(yīng)”。

“有時(shí)候收到崔老師的郵件,一看時(shí)間,都是凌晨四點(diǎn)了?!保ú还苁悄囊患?jí)的學(xué)生,但凡有學(xué)生發(fā)郵件咨詢,崔鐵軍都及時(shí)回復(fù)。)

學(xué)術(shù)無(wú)門(mén)派,他不僅對(duì)自己的學(xué)生有求必應(yīng),對(duì)外校學(xué)生也是盡心盡力。侯同學(xué),蘭州大學(xué)研究生,研二時(shí)聯(lián)系崔鐵軍,想去他的實(shí)驗(yàn)室做畢業(yè)設(shè)計(jì),并想在崔教授的指導(dǎo)下做課題。崔鐵軍看過(guò)材料欣然應(yīng)允,為其安排住宿、提供生活補(bǔ)貼和科研指導(dǎo)。那一年,侯同學(xué)的畢業(yè)論文做得相當(dāng)漂亮。畢業(yè)之后,崔鐵軍還主動(dòng)為其推薦工作。

正是這種無(wú)微不至的關(guān)心愛(ài)護(hù)和氣度不凡的人格魅力潛移默化地感染著他的每一個(gè)學(xué)生和團(tuán)隊(duì)成員。崔鐵軍始終強(qiáng)調(diào)教學(xué)與科研協(xié)調(diào)發(fā)展,要求團(tuán)隊(duì)教師個(gè)人研究領(lǐng)域和承擔(dān)教學(xué)活動(dòng)相匹配,以使教學(xué)與科研的相長(zhǎng)并進(jìn)。長(zhǎng)期以來(lái)團(tuán)隊(duì)形成了嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、淡泊名利的氛圍,育才與樹(shù)人并重。團(tuán)隊(duì)教師高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求,以身作則,為人師表,堅(jiān)持為本科生上課,竭力為學(xué)生提供從生活到學(xué)習(xí)的全方位幫助。團(tuán)隊(duì)十分重視拔尖青年科技人才的培養(yǎng),良好的老中青協(xié)作機(jī)制促進(jìn)團(tuán)隊(duì)各層次教師的快速發(fā)展,先后培養(yǎng)出一批包括國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者、國(guó)家優(yōu)秀青年科學(xué)基金獲得者、長(zhǎng)江學(xué)者青年特聘教授、全國(guó)優(yōu)秀博士論文獲得者等優(yōu)秀的青年學(xué)者。

拼“硬核”的精神

崔鐵軍經(jīng)常對(duì)學(xué)生說(shuō),“要多關(guān)注科學(xué)問(wèn)題,對(duì)科研要有激情,對(duì)科研要有敏銳的眼光,要全身心地投入進(jìn)去”。這正是他對(duì)待科研的態(tài)度,更是他為科研事業(yè)拼盡全力的精神硬核。看這時(shí)間線:

1995年至1997年,獲得德國(guó)洪堡基金會(huì)的資助,在德國(guó)Karlsruhe大學(xué)作為洪堡學(xué)者進(jìn)行合作研究,從事地下目標(biāo)電磁探測(cè)和成像的研究工作。

1997年至2001年,在美國(guó)伊利諾斯大學(xué)香檳分校(UIUC)作博士后和研究科學(xué)家(Research Scientist)。UIUC被譽(yù)為美國(guó)計(jì)算電磁學(xué)的研究中心,他當(dāng)時(shí)的導(dǎo)師和合作者是國(guó)際電磁學(xué)泰斗周永祖教授。在美國(guó)期間,他參與了美國(guó)空軍MURI計(jì)劃“電大尺寸目標(biāo)電磁散射”的研究,并與周永祖教授一起提出了更為有效的快速算法,解決了含有1000萬(wàn)個(gè)未知數(shù)的超大電磁散射問(wèn)題,大大提高了電磁計(jì)算能力。

2001年,他放棄了美國(guó)綠卡,以教育部“長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”特聘教授身份回國(guó)落戶東大,在計(jì)算電磁學(xué)、雷達(dá)目標(biāo)散射特性、電磁超材料等領(lǐng)域成果頻出。他聯(lián)合浙江大學(xué),開(kāi)發(fā)了具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的精確電磁仿真軟件,同時(shí)研制成功我國(guó)首個(gè)高頻電磁散射國(guó)家代碼軟件,從此打破了美國(guó)在這一領(lǐng)域的壟斷和禁運(yùn)。

2009年12月31日,《科學(xué)時(shí)報(bào)》頭版頭條以《我國(guó)科學(xué)家驗(yàn)證“光學(xué)黑洞”理論》為題報(bào)道了他的課題組在“電磁黑洞”研究上取得的重要進(jìn)展——首次使用構(gòu)建的實(shí)驗(yàn)裝置模擬了微波頻段的“電磁黑洞”,并在微波頻段實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了普渡大學(xué)科學(xué)家提出的“光學(xué)黑洞”理論方案。

2010年6月1日,他課題組最新科研成果——《用新型人工電磁材料實(shí)現(xiàn)的三維隱身地毯》論文在《Nature Communications》正式發(fā)表。      

2011年1月18日上午,科技部召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì)公布了“2010年度中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”。他的團(tuán)隊(duì),因在基于超材料實(shí)現(xiàn)微波段三維隱身和電磁黑洞兩個(gè)方面取得的系列研究成果在國(guó)際學(xué)術(shù)界引起廣泛影響而入選“2010年度中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”。

2012年12月17日,美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊(Proceedings of the National Academy of Sciences)在線發(fā)表了他的課題組和西班牙 Universidad Autonoma de Madrid的F. J. Garcia-Vidal課題組合作的關(guān)于柔性可共形的表面等離極化激元(SPP)的最新研究成果。此外,他的課題組在同一年內(nèi)有兩篇論文發(fā)表在《Physical Review Letters》(PRL)上,其中一篇還被選為PRL的封面論文。

2014年,他因其在微波超材料和計(jì)算電磁學(xué)方面的突出貢獻(xiàn),成功當(dāng)選為IEEE Fellow。

2014年,他在Light: Science and Applications上首次提出用數(shù)字編碼表征超材料的新思想,并研制出第一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)可編程超材料,開(kāi)辟了信息超材料新方向。

2015年1月9日,他團(tuán)隊(duì)的研究項(xiàng)目“新型人工電磁媒質(zhì)對(duì)電磁波的調(diào)控研究”榮獲2014年度國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。

2016年,他課題組的數(shù)字編碼超材料研究工作被美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)(OSA)旗下的《光學(xué)與光子學(xué)》期刊選為當(dāng)年光學(xué)領(lǐng)域30項(xiàng)重要成果之一。

2018年,他的課題組在信息超材料領(lǐng)域取得新進(jìn)展,研究成果以“Space-time-coding digital metasurfaces(時(shí)空編碼數(shù)字超表面)”為題,在線發(fā)表于《Nature Communications》。

2019年1月,他團(tuán)隊(duì)的研究項(xiàng)目再次榮獲2018年度國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。

這些成就可以說(shuō)是崔鐵軍“拼命”拼出來(lái)的。他是同事心目中的“拼命三郎”。自從到東大工作以來(lái),經(jīng)常工作到凌晨。在東南大學(xué)李文正樓,有一張崔鐵軍專用作息表,每天早上6點(diǎn)多準(zhǔn)時(shí)到實(shí)驗(yàn)室,晚上12點(diǎn)離開(kāi),如無(wú)例外,這個(gè)時(shí)間表雷打不動(dòng)。辦公樓的保安、保潔阿姨都認(rèn)得崔鐵軍。有一個(gè)小故事叫“崔鐵軍與他失而復(fù)得的自行車(chē)”,保安有一次鎖門(mén)時(shí)好心將崔鐵軍放在樓外的自行車(chē)搬到樓梯口,好讓他一下樓就可以騎車(chē)早點(diǎn)到家,結(jié)果他在外面找不到車(chē)非常著急,回頭去找才發(fā)現(xiàn)被好心人搬進(jìn)大樓里了,以后崔鐵軍的自行車(chē)就成了辦公樓的常住客。

2009年,崔鐵軍因病住院三個(gè)月,可除了手術(shù)和身體檢查,他一天也沒(méi)閑下來(lái)過(guò),甚至把工作室搬到了病房。硬核到左手插著針管打著點(diǎn)滴,右手操持著鼠標(biāo)在筆記本電腦上工作。他或修改著學(xué)生論文,或構(gòu)思著科研課題,手頭事情做完了,又立馬請(qǐng)人再給他帶一批學(xué)生論文來(lái)。有時(shí)候他突然想到科研中解決某個(gè)問(wèn)題的新方法,就馬上給助手程強(qiáng)教授打電話,要求他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中及時(shí)執(zhí)行。身體稍微好一點(diǎn),他就要求出院,立馬投入到研究中去。憑著這股跟時(shí)間賽跑的狠勁,就在住院期間,他和助手程強(qiáng)教授在國(guó)際上首次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了可工作在微波頻率下的“電磁黑洞”,取得了一系列新成果。

盡“務(wù)實(shí)”的履職

除了他的科學(xué)家身份,崔鐵軍曾任第十二屆全國(guó)人大代表,江蘇省黨外知識(shí)分子聯(lián)誼會(huì)理事,東南大學(xué)無(wú)黨派知識(shí)分子聯(lián)誼會(huì)會(huì)長(zhǎng)?,F(xiàn)為九三學(xué)社成員,九三學(xué)社第十四屆中央委員會(huì)委員,江蘇省第十三屆人大常委會(huì)委員。除了科研上的獎(jiǎng)項(xiàng),還先后獲得全國(guó)五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)?、江蘇省先進(jìn)工作者、江蘇省五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)?、江蘇省留學(xué)回國(guó)先進(jìn)個(gè)人、中國(guó)僑聯(lián)“雙百僑界貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”、江蘇省第三期“333工程”突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)等榮譽(yù)。

盡管工作非常繁忙,但作為人大代表,他積極履職,提出的議案力求務(wù)實(shí)。他認(rèn)為,在朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)中,中國(guó)人民志愿軍把世界上最強(qiáng)大的美國(guó)及聯(lián)合國(guó)軍打回了三八線,取得了抗美援朝的勝利。這也是近代史上,中國(guó)在與西方列強(qiáng)的戰(zhàn)爭(zhēng)中取得的最大勝利,給積弱的中國(guó)帶來(lái)了前所未有的尊嚴(yán)和自信,對(duì)中國(guó)歷史產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。而中國(guó)人民志愿軍克服了難以想象的困難,不怕?tīng)奚⒃⊙獖^戰(zhàn)、前赴后繼,造成了巨大的犧牲。他們是我們國(guó)家最應(yīng)該紀(jì)念的人。他于2013年和2015年兩次在全國(guó)兩會(huì)上提出“關(guān)于在北京建立朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)紀(jì)念館和紀(jì)念碑的建議”,以此培養(yǎng)青年人的國(guó)家意識(shí)。

2013年兩會(huì),在江蘇代表團(tuán)小組審議現(xiàn)場(chǎng),崔鐵軍說(shuō)到,“我女兒上高一,她做的數(shù)學(xué)題有的真是難,有的時(shí)候連我都做不出來(lái)!”,由此,他提出“大一現(xiàn)象”,“大家到大學(xué)里看看,大一學(xué)生的情況真的不太樂(lè)觀,其實(shí)大一時(shí)期應(yīng)該是人的一生中求知欲非常強(qiáng)的時(shí)期,而我們的孩子在小學(xué)、在中學(xué)被壓得太緊,考試、分?jǐn)?shù)、排名,讓他們沒(méi)有了主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣,為了高考而去學(xué)習(xí),這樣一旦考上一所大學(xué)就仿佛學(xué)習(xí)走到了終點(diǎn),一下子放松了,有的孩子在寬松的環(huán)境下甚至報(bào)復(fù)性玩樂(lè)?!彼囊幌捯鹆舜韨兊臒嶙h。

針對(duì)作為科研工作的生力軍的高等院校的青年教師待遇偏低的問(wèn)題,2014年兩會(huì)上,他提出“提高高等院校科研一線青年教師待遇的建議”。2016年他提出“關(guān)于打造高端科技智庫(kù)的建議”,2017年提出“關(guān)于梳理小學(xué)語(yǔ)文課本內(nèi)容及增加《民法總則》故事的建議”。

他為東南大學(xué)教職工們傳達(dá)兩會(huì)精神。他說(shuō),“兩會(huì)”的一個(gè)重要特點(diǎn)就是“務(wù)實(shí)”,政府工作報(bào)告、全國(guó)人大常委會(huì)工作報(bào)告以及兩高報(bào)告都體現(xiàn)了“務(wù)實(shí)”的特點(diǎn),特別是兩高報(bào)告對(duì)存在的問(wèn)題的梳理、自我批評(píng)都很尖銳;代表發(fā)揮的作用越來(lái)越明顯,代表的合理化建議立即被采納的例子有很多。他正是用“兩會(huì)”的務(wù)實(shí)精神要求自己的履職工作,提出的建議案都是迫切需要也非常必要解決的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

崔鐵軍2016年加入九三學(xué)社,作為九三學(xué)社的一名新人,他熱心社務(wù)工作。2017年,九三學(xué)社江蘇省委召開(kāi)第八屆代表大會(huì),他在大會(huì)上作題為“電磁超材料——挑戰(zhàn)與創(chuàng)新”的科學(xué)報(bào)告會(huì),以最新的科研成果作為與九三學(xué)社結(jié)緣的禮物。我們期待他在今后的履職歷程中,展示出更多的風(fēng)采。

中國(guó)科學(xué)院院士是我國(guó)科技領(lǐng)域的最高學(xué)術(shù)榮譽(yù),當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院院士,代表著科技界、學(xué)術(shù)界對(duì)崔鐵軍在科研上不懈探索,取得杰出成就的高度認(rèn)可,謹(jǐn)以此文向崔鐵軍院士及其團(tuán)隊(duì)致敬?。?nbsp;九三學(xué)社江蘇省委  彭向榮)