传承初心 筑梦天线 | 记西安电子科技大学校友钟顺时教授
日期:2024-09-09 11:44 点击量:
编者按:西安电子科技大学是较早建立天线与微波技术专业的高校之一,为了传承毕德显、茅于宽、吴万春、毛乃宏等老一辈科研工作者“爱党爱国、勤勉务实,信息特色、敢为人先”的西电品质,推出“传承初心,筑梦天线”栏目,讲述西电天线与微波技术专业奋斗者的故事,以此激励新时代青年教师团结拼搏、勇毅前行,努力打造一支又红又专的天线与微波技术研究队伍,为高水平科技自立自强贡献力量。
钟顺时:出生于1939年,浙江瑞安人,为中国电子学会会士,国际电气电子工程师学会(IEEE)高级会员,美国纽约科学院院士,是我国首批享受国务院政府特殊津贴专家。
1960年毕业于中国人民解放军军事电信工程学院(西安电子科技大学前身),并留校任教,1980年至1982年在美国华盛顿大学和伊利诺伊大学任访问学者、研究顾问,师从美国工程院院士罗远祉(Y.T.Lo)教授和美国工程院院士石丸昭(Akira Ishimaru)教授,回国后任西安电子科技大学副教授。
1988年7月起任上海科学技术大学副教授、教授、通信工程系微波教研室主任。1994年5月起任上海大学通信与信息工程学院教授、博士生导师,上海大学第一届学术委员会委员。
他带领团队成员一起研制了我国第一部舰载三坐标雷达的波导缝隙阵天线和国际上第一副C波段卫星接收站平板天线,获国家科技进步奖和部省级科技进步奖7项。已在国内外学术期刊和会议上发表300余篇论文,并编著《微带天线理论与应用》《天线理论与技术(第2版)》《电磁场理论基础》《电磁场与波(第2版)》等。其中,《微带天线理论与应用》在1995年获全国电子类优秀教材二等奖、《电磁场理论基础》在1997年获上海市高校优秀教材二等奖。
1964年获军事电信工程学院优秀教师奖,1998年荣获全国宝钢优秀教师奖。曾应邀出访美、俄、英、法、德、日和新加坡等国,并作为中国三人教育代表团成员之一访问了巴基斯坦。业绩入选《当代中国科学家传略》《中国教育家》、美国马奎斯《世界名人录》和英国剑桥国际传记中心《20世纪杰出人士》等辞书。
成绩优异,被选调进张家口通院
1956年夏,浙江温州,中国人民解放军通信学院(西安电子科技大学前身,又称张家口通院)正对当年新招收的高中毕业生进行集训,突然发现一名面容俊朗的年轻人选报的是二类学校,而西电属于一类学校,于是征求对方意见:“你是保持原来的志愿,还是到我们学校来?”对方没有经过多少思考,就铿锵地回答:“我服从国家需要!既然国家把我挑上了,我就到这边来。”
这位年轻人就是钟顺时,日后他成长为我国微带天线事业的开拓者和引路人。1939年,钟顺时出生于浙江温州瑞安一户普通的农家。高考时,介绍他入团的两个同学选报的都是农医类的二类学校,所以,他也选报了二类学校。但是,经过政审和高考后,他却意外地被属于一类院校的中国人民解放军通信学院录取,成为一名军校生。因为他成绩特别突出,国家将他选调到张家口通信学院。按要求一类学校还要考数学,于是,他补考了数学,并以优异成绩顺利通过。之后,他正式进入张家口通信学院学习。彼时,钟顺时17岁。
图1 西电求学期间的钟顺时
初到张家口,塞北高原的风沙让自小生活在南方温润气候中的钟顺时有些吃不消,加之当时卫生条件有限,入学没多久,钟顺时的耳朵就发炎了,从此落下了耳鸣的毛病。塞北高原的冬季也异常寒冷,“早上起来洗完脸,水泼出去,马上就结冰了。走在路上一不小心就会滑倒。”
当时,张家口通信学院对学生的日常管理和培养都是按部队要求执行的。早晨起床后,要将被子叠得方方正正,还会有教官来宿舍检查。学员们每天都要出操训练。训练非常严格,有一次,钟顺时和学员们到学院附近的胜利公园出操训练,返程时,突然下起瓢泼大雨,但按部队要求要时刻注意军容军纪,不能奔跑,于是大家就淋着大雨排着整齐的队伍一直走回寝室。
每三个月,学员们要排成整齐的方阵以饱满昂扬的姿态接受院长黎东汉少将的检阅。“同志们好!”黎东汉少将亲切的问候令学员们振奋不已。“首长好!”学员们的响亮回答声震长空。
当时,学院还经常邀请一些老干部、老革命为学员讲革命故事。“我记得有一次,老红军给我们讲红军长征时爬雪山过草地,没有食物,就将皮带拿出来煮了吃,这让我印象非常深刻。”钟顺时教授回忆说,当时学院的政委也经常激情澎湃地给学员们讲当年他当营教导员时,带领战士们攻打开封的英勇事迹,“开封是他们遇到的第一个有城墙的城市,大家敢于硬碰硬,带着部队就往上冲。”
图2 1956年河北张家口初穿军装时同学们合影(钟顺时第一排右二)
这些光辉的战斗事迹和红色故事,深深激发了钟顺时的爱国热情和对党的忠诚。他在心中暗暗立下志向:一定要奋发学习,将来用所学报效祖国,将祖国建设得更加强大!
聆听毕德显教授授课,学员们很自豪
钟顺时入校后,被分到雷达工程系学习。“当时,国内其他学校还没有雷达系。我们也是第一次听说雷达,感觉是很军事机密的一个系,大家都感到很光荣。”钟顺时教授回忆说。
当时,给钟顺时讲授《脉冲技术》课程的是中国雷达工程专业的创建者,被誉为“雷达之父”的毕德显教授,毕教授同时还是他所在班级的辅导老师。在校园里,碰见钟顺时,毕德显教授总能一口叫出他的名字。
“毕德显教授的英文和中文都写得很漂亮,他写的英文像印刷出来的工笔字一样,非常清晰美观,所以,我后来就模仿他的写法来写英文。”钟顺时教授崇敬地回忆道,当时,全国无线电电子学专业在全国只有三个一级教授,毕德显教授就是其中之一,另外两位一级教授都是清华大学的,所以能就读雷达工程系,亲耳聆听毕德显教授的授课,学员们都感到很自豪。毕德显教授为人随和,非常平易近人。钟顺时留校任教后,毕德显教授曾多次来听他讲课,并夸奖他在黑板上“画得圆很圆”。
为了支援西部建设,1958年夏,学校放弃迁址北京的原定计划,西迁古城西安,开启了扎根西部、育人育才的办学征程。钟顺时与学院师生一起乘坐闷罐车从张家口来到西安。
到西安新校址后,师生们立即投入到热火朝天的劳动建校中。当时,学校操场是一片大农田,钟顺时和学员们每天要用架子车一趟趟地运土来平整操场。虽然劳动强度很大,但大家发扬艰苦奋斗、自力更生的光荣传统,精神面貌都非常饱满。
钟顺时本应1961年毕业,但因为1960年时,学校大发展,招生人数急增,一年就招收了4000多名新生,这导致师资极度缺乏。于是,学校就将钟顺时所在小班的学生都抽调出来当老师,让他们提前毕业。于是1960年,钟顺时提前一年毕业,开始留校任教。
图3 1960年毕业照(钟顺时第四排左五)
起初,钟顺时被安排跟随沈天汉副教授辅导一个军官班的天线课程。这些军官属于调干生,年龄都比钟顺时大,所以,很多军官都不好意思找钟顺时请教问题。第二学期,钟顺时被委以重任,担任另一个军官班的课程主讲。
那时的钟顺时初出茅庐,性格比较内敛,教师小组发言,他都会脸红,更别提当着这么多军官的面讲课了。因此,军官们常常发现这位年轻的教员,站在讲台上总是显得有些羞涩和紧张,脸颊上时常泛着淡淡的红晕。
钟顺时起初在雷达工程系任教,后又被调到五系任教,负责天线方面的课程。在西电任教的岁月中,西电优良的学风和融洽的师生关系给钟顺时留下了难以忘怀的记忆。“当时,西电的学风和师生关系都特别好,学生之中成立了互助学习小组,学生也喜欢给老师提意见,老师辅导的时候就会到班里去,听听学生有什么意见,老师对学生也是发自内心地爱护。”钟顺时教授回忆说。
留学美国,在微带天线领域取得突破性成果
1978年,改革开放的春风吹遍了祖国的大江南北。面对中美在科技等各方面的巨大差距,1978年6月23日,邓小平同志做出扩大派遣留学生的重要指示,要求教育部按照“今年三千,明年一万(人)”的规模编制计划增大留学生数量,到外国从事自然科学等研究,“这是五年内快见成效、提高我国科教水平的重要方法之一。”
贯彻邓小平同志指示,1978年底,新中国向美国派出了第一批52名留学生,翻开了中国留学史新的一页。自此,我国每年源源不断向国外公派留学生,学习世界先进科技。
在这样的时代背景下,1979年,钟顺时参加了全国范围的出国留学生外语选拔考试。当时,电子工业部准备在所辖高校选拔7—8人派往美国留学。1980年3月至1982年5月,他先后在美国华盛顿大学和伊利诺伊大学任访问学者和研究顾问。他的导师Akira Ishimaru(石丸昭)教授是茅于宽教授引荐的。
茅于宽教授是我国雷达天线的开拓者之一,中国电子学会天线分会第一任主任委员,也是西军电天线专业的学科带头人。当时,茅于宽教授很器重钟顺时这个头脑聪明、踏实肯干的年轻人,去全国各地参加学术会议经常会带着他。钟顺时也协助茅教授指导过很多学生,堪称茅教授的左膀右臂。
图4 钟顺时(前排左一)与茅于宽教授(第二排左二)合影
钟顺时是当时第一个到华盛顿大学访学的大陆学者,当时,爱国华侨对大陆学者特别热情。虽然当时爱国华侨们经济条件并不好,但周末时经常邀请钟顺时到家中做客,将好吃的都留下来招待他。这让钟顺时深切地体会到了海外华侨对祖国同胞的深情厚谊和他们那颗炙热的爱国之心。
图5 华盛顿大学石丸昭教授办公室留影(美国西雅图,1981年)
在美国华盛顿大学,跟随石丸昭教授,钟顺时系统学习了电磁场专业知识,打下了扎实的电磁场专业基础。石丸昭教授称赞他“在几乎所有的作业和考试中,分数一直是全班最高的”。1982年,一次学术会议上,他结识了美国伊利诺伊大学的罗远祉教授,后者盛情邀请他加入自己的科研团队,在得到石丸昭教授同意后,他欣然应允。罗远祉教授后来评价说“我认为他是一位有深厚基础、精力充沛而刻苦的工作者”,“他在此是与本研究室人员友谊最好的,交往最深的,也是学习最快的访问学者之一”。
彼时,微带天线在国外刚兴起不久,罗远祉教授正在从事微带天线的研究,钟顺时就加入了这一前沿课题的研究,成为国际上第一批研究微带天线的学者。
图6 钟顺时(右一)与罗远祉(左二)教授在美国合影
在一次实验中,钟顺时发现微带天线有两个频率,他立即将这个新发现告诉罗教授,罗教授听后非常兴奋,称这是一个重要的新发现。之后,师徒二人联名发表了世界上第一篇有关微带天线双频率的论文,这一具有创新性的新发现,立即在美国天线学术界产生了重要影响。之后,钟顺时又发表了有关多功能微带天线的论文,再次引发了学术界的广泛关注。
呕心沥血,编写我国最早的微带天线教材
后来,他总结自己多年研究微带天线的理论心得与科研经验,编写了教材《微带天线理论与应用》,并于1991年6月由西电出版社出版。这是我国最早的有关微带天线的教材之一,书中系统地介绍了微带天线的主要理论与实用技术。1995年,该教材曾获“全国电子类优秀教材二等奖”。
但是,我国微带天线研究起步较晚,直到2000年之后,国内才兴起研究微带天线的热潮,钟顺时编写的这本教材也才得以在全国范围内引起关注,并被多所高校选作教材使用。钟顺时教授因此也被誉为国内微带天线的开拓者!
为了编写这本教材,钟顺时教授倾注了大量的精力与心血,不仅要查阅大量的国外资料,还要总结自身的科研经历与教学积累,确保写进教材的每个理论、每个公式、每个图形都准确无误,并且文字表达要明白晓畅。
1988年夏,钟顺时即将从西电调往上海科学技术大学任教。举家从西安迁往上海,意味着家里有一堆东西要整理和搬运,而此时,他正全身心投入到微带天线教材的编写中,完全无暇顾及家务。搬家的重担,最后全都落在了爱人的肩上。幸好爱人的同事们都来帮忙,才使搬家得以顺利完成。
图7 出版系列专著与教材
在半个多世纪的教学生涯中,钟顺时教授还编写了诸多其他教材,其中,最知名的,除了《微带天线理论与应用》,还包括《电磁场理论基础》、《天线理论与技术(第2版)》、《电磁场与波(第2版)》。这些专著与教材在国内天线界知名度极高,曾被诸多高校选为教材使用。《电磁场理论基础》1997年曾获上海市高校优秀教材二等奖。
研制我国第一部三坐标雷达波导缝隙阵天线
科研方面,作为我国微带天线的开拓者,钟顺时教授主持微带天线双频段和宽频带技术的研究,参与研制出我国第一部三坐标雷达的波导缝隙阵天线和国际上第一副C波段卫星接收站平板天线。他还负责了我国紫金山天文台大型射电望远镜天线的电设计,并通过了中国科学院组织由钱三强担任组长的专家组验收鉴定。他在国内外学术期刊和会议上发表论文300余篇,曾获国家科技进步奖和部省级科技进步奖7项。
上世纪70年代,在西电工作时,钟顺时教授参与了我国第一部“381型三坐标警戒目标指示雷达”的研发工作。该项目为国家重点科研项目,1985年,曾获国家科技进步三等奖,并应用于我国军舰中。
图8 电子工业部科研成果一等奖证书和381三坐标雷达
谈及381三坐标雷达的研发过程,钟顺时教授回忆说:当时,西电从北京接到这一重大科研项目后,学校领导高度重视,从雷达、天线、电路、控制系统等各专业抽调出多名精兵强将前往上海,协助某单位共同完成该项目的研发。科研团队由保铮教授(后任西电校长、中国科学院院士)、教研室主任戴树荪教授亲自带队。项目分工中,钟顺时教授主要负责381三坐标雷达中波导缝隙阵天线的设计。
“当时,最大的问题是天线方面要求三坐标。以前的雷达都是两坐标的,只能测定目标的方位和距离,而三坐标雷达还要测量高度,所以难度就高了很多。”钟顺时教授回忆说,当时天线方面,他们选择了平板缝隙天线,这也是我国第一个平板天线。为了完成这个天线的设计与研发,他们翻阅了大量的国外资料。
设计完成后,大家亲手加工了很多天线。 “我们当时一个人在楼顶做,一个人在楼顶收,天气很冷,楼顶的风呼呼的,大家都穿着厚厚的大棉衣,就这么一边加工一边做实验。”钟顺时教授回忆说,最后终于设计出了符合要求的天线。通过这次科研经历,他也第一次真正体会到理论来自实践,同时又可以指导实践。“通过自主研发,我们设计出了中国自己的三坐标雷达天线!”钟顺时教授非常自豪地说。
中国微带天线开拓者
数十载寒暑,盈车嘉穗,桃李芬芳,钟顺时教授培养了20余名博士、30余名硕士及多名外籍进修生。他的学生很多已经成长为业界翘楚。如香港中文大学智能电磁系统中心主任高式昌教授是IEEE Fellow,目前是电磁领域顶刊天线与无线传播期刊(IEEE AWPL)的主编;中国电科54所杜彪副总工担任SKA(平方公里阵列射电望远镜)关键技术研究和天线样机研发项目总设计师,实现了我国在SKA国际大科学工程核心设备中的引领作用。
学为人师,行为世范,自强不息,桃李芳妍,钟顺时教授用孜孜不倦的求索精神感染和教育着每一名学生,激励着一代又一代电磁人。
图9 2018年上海天文台65米射电望远镜天线(总设计师杜彪)鉴定会
(左起:陈如山,毛军发,吴培亨,金亚秋,崔铁军,钟顺时,龚书喜)
17岁进入西电学习,毕生躬耕于祖国天线事业,如今已85岁高龄的钟顺时教授始终关心着母校天线事业的发展。寄语西电雷达探测感知全国重点实验室(原天线与微波技术重点实验室),钟教授期望西电能紧跟世界前沿科技,进一步加强国际交流,不断守正创新,谱写新的辉煌!立德树人是高校的根本任务。人才培养方面,钟顺时建议西电进一步夯实学生的数理基础,并通过课程改革等手段拓宽学生其他学科方面的基础知识。同时,加强学生的思政教育,培养更多又红又专的复合型天线与微波技术研究人才,为我国高水平科技自立自强贡献西电天线人的力量!
图10 2006年西电原雷达系同学50周年母校聚会
图11 2019年与西电同事们聚会
图12 2023年上海采访钟顺时夫妇
(第二排左起: 上海大学杨学霞,西电天线所李延平,西电天线所史港)
2024年,在西安举办的国际应用计算电磁学国际会议(2024 ACES-China)上,经大会评奖委员会的推举和评选,钟顺时教授因其在微带天线理论与应用领域的卓越贡献,荣获“杰出贡献奖”。
他敢为天下先,开中国微带天线之先河,用执着求索的一生,为中国微带天线事业奠定了宝贵基础。黄金般的科学之心,照耀着电子信息领域的星空,也映照着中国新时代天线事业的光明未来!
特约撰稿:卢红曼 史港
编 辑:李 桦
审 核:张严峰