为信息与通信事业不遗余力 ——记清华大学“身边榜样”、电子工程系陆建华院士

    陆建华，中心方向首席，清华大学电子工程系教授、中国科学院院士，北京信息科学与技术国家研究中心主任、信息科学技术学院院长，国家杰出青年基金获得者、国家自然科学基金委创新研究群体学术带头人， IEEE Fellow。曾获国家自然科学二等奖、国家技术发明二等奖等，被授予“探月工程嫦娥二号任务突出贡献者”称号。

    陆建华院士主要从事无线传输的理论及应用研究。提出一种结构化的信息传输方法，建立无线多媒体协同通信模型，发展了无线通信传输容量优化理论。发明了一种结构化LDPC（低密度奇偶校验）编码方法，可形成规律性的构造设计，有效解决逼近容量极限的低复杂度编码问题。提出了时、空、频等多域协同的通信方法，通过高效的资源利用与协同处理，为复杂传播环境下提升传输容量提供新途径。

国家需求引领人生轨迹

陆建华介绍通信编码专用芯片

      1981年，陆建华考入清华大学无线电系（今电子工程系），1989年获得硕士学位后留校任教。“在清华，我受到的最好教育是把人生追求与国家需求紧密相连。老一辈科学家和教授们非常敬业，他们发自内心、实实在在地为国家和民族振兴做事情，他们的言传身教对我影响很大，让我深受触动。”也正是源于不断接触到的国家需求，陆建华经历了几场难忘的科研“硬仗”，实现了一系列创新。

    陆建华人生中遇到的第一场“硬仗”，是1990年主持设计我国某专网第一代用户入口交换机。由于该专用交换机与常规的交换机技术体制差别很大，使用环境苛刻，技术条件复杂，无参考设计，且合作方的相关技术基础比较薄弱，加之国内强大对手的竞争，时间紧任务重，当时的研发面临着极大困难。

    没有丝毫退缩，在电子系领导和老师们的信任、支持与鼓励下，陆建华带领一群比自己小不了太多的本科生和工厂的工程师，开始了一场与时间赛跑的征程。他们全身心地投入到项目研制中，制定了三个月内研制出原理样机、八个月内研制出可供评测的工程样机这一近乎“疯狂”的计划。

    整整三个月间，陆建华几乎没有回家吃过饭，但这些外人眼里的“苦”，在陆建华的心里却是留存至今的难忘记忆：“就是觉得这件事国家需要，特别值得去做，尤其是遇到难题要去解决的时候，就觉得特别有意思。”最终，团队按预定计划，很快为合作方赢得了竞争优势，并成功完成了该交换机的定型、批量生产和装备部队。这一场“硬仗”的完胜，也为陆建华的科研生涯积攒了第一桶“金”。

    1998年，在香港科技大学临近完成博士学位论文之际，陆建华得知清华发展航天航空技术的设想和决心，毅然放弃到美国工作等机会，返回清华并随即前往英国萨里大学参与“清华一号”微小卫星的研制。这颗由清华和萨瑞大学联合研制的微小卫星于2000年6月28日发射升空，它的成功发射是清华发挥综合学科优势的一项创举，也是陆建华等一批立志报国的科研人员人生道路上的一道亮丽风景。“如果不是当年参与微小卫星研制，我现在就不可能成为航天信息领域的专家，也无缘接触更多的国家需求。”陆建华回忆道。

陆建华介绍通信编码专用芯片

    2014年9月，陆建华作为工程任务总师负责的“灵巧通信试验卫星”成功搭载发射，在轨运行正常，实现了我国低轨移动通信卫星零的突破。低轨卫星移动通信是国家亟待发展的核心技术，面临门槛高、风险大、系统复杂和成本高昂等难题，加之国外技术和市场的双重封锁，发展受到制约。陆建华带领清华和信威通信公司联合研究团队，经过四年艰苦攻关，突破星地协同按需覆盖、快变信道条件下实时交互式通信、多业务可重构星上处理等瓶颈难题，圆满完成了工程任务，为我国成体系发展自主可控、低成本的低轨移动通信卫星系统奠定了关键技术基础。“这是一场硬仗，更是一场恶战，我们打赢了！”陆建华兴奋地说。

    正是凭着这份认真和执着的精神，陆建华牢牢地抓住了每一次机会，逐步在学术研究领域打开局面，从一名普通的青年教师成长为学科领军人物，为国家空天信息领域的科技创新作出实实在在的贡献。陆建华表示：“下一步，我们希望谋划发展未来空间网络，这件事更具挑战性，也更有意义，值得为之奋斗。”

    “一步一个脚印”，这是陆建华教授的座右铭。他相信天下没有免费的午餐，做出任何成绩都要付出艰辛的努力。正是凭着这份执着、认真，陆建华的学术研究成绩日益显著，从一名清华学子、教师成长为受人尊敬的专家、教授、院士。“当选院士是对我20多年科研工作的一个肯定，我感到非常荣幸。但更多的是抱有一颗平常心，今后还有很长的路要走。”

团队协作 共同面对基础难题

    2005年春节对陆建华而言是一个非同寻常的节日。大年初三，他陪同清华时任副校长龚克等来到中国探月一期工程总指挥栾恩杰家中。言谈中，栾恩杰对我国深空通信领域种种亟待解决的瓶颈问题并不讳言，更流露出对我国探月卫星链路余量不足的担忧。初步了解对方需求后，陆建华“斗胆”问了一句：“我们用一个算法把这个不足补回来，行不行？”栾恩杰将信将疑，陆建华心里也并无完全的把握。

    大年初五，探月工程中心郝希凡副司长受栾恩杰委托到清华考察。陆建华许下承诺：“给我们三个月，我们把原型系统做出来。”

    为了实现服务国家重大需求的愿望，立下“军令状”的陆建华在学校领导的支持下，组织宇航中心、电子系相关人员成立了从编码理论、算法设计、芯片设计、到系统接口与实验的协作团队，集中力量进行攻关，很快研发出原型系统，并通过计算机仿真和半物理仿真，验证了采用新型的LDPC（低密度奇偶校验）编码提升链路余量的有效性，得到探月工程中心的初步认可。

    LDPC编码具有优异的编码性能，但在深空通信领域的设计和应用面临突出的基础难题，国际上也无先例。为保证该技术在探月工程的有效应用，陆建华带领研究团队着力编码构造理论创新和算法实现优化创新，并结合工程实现研究，反复试验、反复修改。

    2006年3月，国家探月与航天工程中心批复了LDPC研究项目的立项申请，航天五院总体部随即向我校下达了相关工程研制任务书，陆建华和他的团队自此“师出有名”，清华也成为唯一一家与探月工程总体签订工程任务合同、参与国家探月工程嫦娥二号任务的高校。2007年，陆建华和他的团队完成了星上LDPC编码器的产品化，测试表明该设备体积小、重量轻、功耗低，可使卫星测控通信的可靠性和传输数据速率得到较大提升，该编码技术被确定为嫦娥二号任务四大创新技术的核心内容之一。

陆建华在清华大学2011年校庆期间向吴邦国学长介绍参与嫦娥二号任务情况

    2010年10月，陆建华带领项目组，按照嫦娥二号任务既定计划参与了嫦娥二号任务创新技术试验，并在北京航天飞行控制中心、青岛、喀什测控站全程提供技术保障，试验获得成功。因带领研究团队在探月工程中的重要贡献，陆建华被授予“探月工程嫦娥二号任务突出贡献者”称号，他是教育部部属高校中唯一的获奖者。

    面对成功，陆建华将主要成果归功于和自己一起打拼的团队，“个人的力量永远是渺小的，团队里这些更年轻、有想法、有思想、有干劲、素质高的人才，才是真正的希望所在。”陆建华说。

矢志不渝 钟爱教学

陆建华在清华大学2011年校庆期间向吴邦国学长介绍参与嫦娥二号任务情况

    教师、科学家、院系领导、团队带头人……随着业界资历的不断加深，陆建华身上肩负的角色也越来越多，但他坦言，自己最喜欢的还是教学。“我喜欢和学生交流，和他们交流可以紧跟时代，使自己一直年轻；另一方面，教学相长也能为科技创新提供源泉和动力。”多年来，对于教学，陆建华始终保持着满腔热情，也正是这种外力无法阻挡的热情，使陆建华深受学生的爱戴。

    课内课外，陆建华始终与学生保持着一种亦师亦友的关系，与学生相处融洽，既诙谐可亲，又治学严谨，为同学们所信赖。他时常告诫学生，要持有一颗探索未知的恒心，特别是在通信领域，“人类距离实现任何人在任何时间、任何地点以任何方式与任何人进行通信的梦想，依然有很遥远的距离，蕴含着无限可能。要不断往前看，甘于沉下心来，以坚定的科学信念，在学科领域里踏踏实实付出努力。”

    陆建华在清华大学2016年研究生开学典礼上的发言，既是对新入学研究生的勉励，同时也是他多年来在教书育人、科学研究实践中的体会和感悟。他主要谈了三点：首先，要能吃点“苦”，苦中自有乐。陆建华说，做研究，需要创新，创新不只是解决问题，更需要找问题、发现问题，这种问题还必须足够前沿、足够水准，吃不香、睡不着，还要想方设法找，或许会还进入到“无人区”，如何还能挺得住，这叫能吃“苦”！吃“苦”是一种财富。在吃“苦”过程中积累起来的能力、成果将是一生的财富。在清华，需要练就这种能吃苦的本领，不荒废自己的青春年华，在奋斗中体验成长的过程，在探索中享受研究的快乐。

    第二，要培养爱思考的习惯，做有深度的创新。陆建华说，不是人人天生爱思考，但做研究要创新，就离不开思考。陆建华强调，做好的研究尤其离不开理性思考，否则难有大的创新，需要静得下心、沉得住气、钻得进去；凡事多问一个为什么，把问题想深入，针对疑难问题就是要钻牛角尖，这种思考的习惯需要下大决心去培养。做好的学问，爱思考还要勤学好问。在学习的过程中思考，在思考的过程中学习。好问至关重要，把问题描述清楚本身就是一种能力，通过提出问题，与他人互动思考，形成正反馈，互为启发、互为促进，产生新思想，这种能力很重要，就在研究生阶段培养。

    第三，要一步一个脚印，脚踏实地做研究。陆建华深有感触的说，清华有一个优良传统，叫做“真刀真枪做毕业设计”。研究的问题是从实践来，而不是从杂志缝里来，解决了实际中的问题，成果就落地了，就是脚踏实地。清华的这个传统影响了一代又一代清华学子，清华之所以蜚声国内外、之所以值得我们敬仰，与坚持与发扬光大这个优良传统是分不开的。陆建华最后勉励同学们，做研究要结合国家的需求做，从点滴做起，理论结合实践，一步一个脚印。为解决实际问题研制的一个小系统，一个软件包，或是发现的一个新现象……都将留下自己的脚印。

    谈到自己的职业与职责，陆建华说：“作为大学老师，我会继续尽职尽责，教书育人，培养更多的优秀学者；另一方面，前行在科技创新的道路上，我也深感任重而道远。”陆建华始终坚信“千里之行，始于足下”，他庆幸自己遇到了一个好的时代，也时刻谨记时代赋予自己的责任，“在新的起点、新的征程上，我愿意为信息与通信事业不遗余力。”

供稿：清华大学电子系 编辑：程曦 赵姝婧 审核：周襄楠

转载自清华大学网站

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