什么是五维空间被称为第五维战场?

周璧华(中)和学生在一起探讨问题。郭全玉摄
中央军委主席胡锦涛2006年5月签署通令
,给1个单位15名个人记功,解放军理工大学教授周璧华是15人之一。日前,记者采访周璧华,听到她记功背后的许多生动故事。
瞄准“电磁武器”
伊拉克战争爆发前夕,一场关于当代战争作战形态与作战武器的讨论在解放军理工大学一个研究室展开。
“伊拉克战争一旦爆发,美军将在第一时间使用电磁武器。”讨论中,周璧华十分肯定地说。
果不出所料,美军在伊战中首先使用高功率电磁武器对伊拉克国家电视台等重要信息设施发动猛烈攻击,使伊拉克一下子陷入信息中断、指挥不畅的被动局面。
最近发生的几场局部战争显示,人类战争行动已遍及陆、海、空、天、电五维空间,使用电磁脉冲攻击计算机网络、卫星等信息系统已成为现实。被称为“第五维战场”的电磁空间正成为世界各国角逐的军事科技制高点。
周璧华教授早就意识到电磁空间的重要性,为抢占这一制高点,她不懈耕耘40余载,在我国电磁脉冲防护研究领域进行了一系列开拓性研究:主持研制成功我国首台可移动多用途电磁脉冲模拟设备;攻克与雷击点相距百米范围内电磁环境预测及相关电磁耦合等世界级难题;主持制定了我国电磁脉冲工程防护领域的首部国家行业标准,成为我军电磁脉冲工程防护研究的奠基者。
下镐“冻土地带”
20世纪60年代,一次试验中出现数据丢失或被干扰、线路元器件被击穿等情况,引起了周璧华的注意,经过多次分析、总结和研究,她发现,是看不见、摸不着的电磁脉冲在作怪。当时,周璧华就产生了一个念头:一定要把电磁脉冲的作用机理搞清楚。
那时,关于电磁脉冲及其工程防护问题,国外没有系统论述的文献,国内几乎是空白。向这一领域发起冲锋,谈何容易!但周璧华没有退缩,她自我鼓励道:“遇到难题并不可怕,要有开挖冻土的精神。起初可能刨不动,但只要一镐一镐刨下去,可能就是一个新课题、一个新发现、一次创新和飞跃。”
周璧华跑遍了国内相关研究部门,查遍了那个年代所有能收集到的国内外资料,但收获甚少。“只要想到了,就一定要弄清楚”,心中的信念支撑着周璧华艰难前行。
转机出现在改革开放之后。1984年初,周璧华在北京遇见了研究电磁脉冲的专家、从美国哈佛大学归国的沈浩明教授。当时,沈浩明教授和周璧华一样,正准备乘火车前往重庆开会,而去重庆的卧铺票非常难买。
  
为抓住学习请教的机会,周璧华冒着严寒在售票处排了整整一夜长队买到了卧铺票。沈浩明教授知道后,感动地对周璧华说:“只要具备了你这种精神,任何科研上的难关何愁不能克服!”于是,沈浩明主动将一些国际上关于电磁脉冲的最新资料送给周璧华,并与她一起探讨电磁脉冲防护方面的技术难题。
1985年,45岁的周璧华申请到了人生中第一笔科研经费,开始主持电磁脉冲方面的科研项目。5年后,她带领项目组成功研制出国内第一台多用途可移动电磁脉冲模拟设备及配套测量系统,开辟了我国防护工程抗电磁脉冲研究的新领域,获得国家和军队科技进步奖。
科学研究就是要解决实践中存在的问题。20世纪末,在亲眼目睹雷电的严重危害,了解到雷击电流形成的电磁脉冲场可毁伤周围上千米范围内的电子设备及系统后,周璧华决心对这一领域展开深入研究。
研究这一课题,首先必须了解雷击点周围形成的电磁脉冲环境。当时,国内外还没有文献报道过雷击点附近实测的雷电脉冲水平电场波形,加上危险性大,一些人就劝周璧华别冒进,但她坚定地说:“不能计较个人得失,国防事业、国民经济建设迫切需要解决的课题,必须上马!”
在分析研究国际上已报道过的数十次距雷击点100米以内的近场实测数据后,周璧华突破把大地作为理想导体的习惯做法,充分考虑大地岩土介质电参数的影响,终于攻克与雷击点相距百米范围内电磁环境预测及其电磁耦合的世界级难题。这些研究不仅对雷电电磁脉冲防护有着重大意义,而且可为雷电电磁脉冲场测试方法的检验提供理论根据,标志着我国跨入世界雷电电磁脉冲防护研究的先进行列。
重做野外实验
科学研究来不得半点虚假,敢于较真是周璧华的风格。有一年冬天,她带领课题组在野外做试验。两个多月的试验时间里,周教授和同事们顶着严寒,认真地调试仪器设备,仔细地记录下一组组测量数据。
眼看就要大功告成,可当进行到数据标定时,传感器上的小探针不见了。有人建议,试验已基本完成,可用一根差不多的探针代替标定。周璧华表情严肃起来,坚决地说:“不行!用什么探针测量的,就得用什么探针标定,否则,不能确保实验结果的准确无误!”为此,周璧华带着课题组用了一个半月时间,把这项试验重做了一遍。
在实验中,周璧华崇尚不唯书、不唯上、只唯实的求实精神。2002年初,她带领几名研究生做“电磁脉冲对微电子设备毁伤效应”实验,在分析实验过程中出现的反常现象时,入学不久的博士生余同彬提出自己的看法:实验中出现的这种反常现象,是因机壳上电流产生的散射场通过贯通机壳的导线,对机箱内的电路产生耦合影响造成的。
开始,周璧华对此持否定态度,但随即表示:“这个问题,不能因为我是导师就说了算,还是让实验说话。”最终的实验结果证实了余同彬分析的判断,周教授投以了赞许的目光。
为竞争单位培养人才
在周璧华的电脑中,有许多以姓名命名的文件夹,这是她为自己的学生建立的“小档案”,里面储存着学生们撰写的论文和相关资料。周璧华说:“从一定意义上讲,育人比科研本身更为重要,因为这是事业的延续和发展。”
2001年的一天,杨春山找到周璧华,想报考博士研究生。她看了杨春山的硕士学位论文,发现他具有较深的研究功底,认为人才难得。半年后,杨春山顺利通过考试,可他所在单位因人员紧张不愿让他攻读博士学位。周璧华知道后,十分着急,向有关部门领导反映情况,终于使杨春山顺利入学。学习期间,杨春山完成的博士论文《地闪电磁脉冲研究》,被评为江苏省优秀博士论文。
周璧华爱才如渴是出了名的,她培养人才的博大胸怀更令人敬佩。
2000年,在北京某设计研究所工作的刘宜平被周璧华录取为博士研究生。对此,周璧华的同事和弟子有些感到不解,认为刘宜平来自外单位,也从事防护工程方面的研究与设计,培养他,就等于培养一个竞争对手。但周璧华认为,培养人才的时机耽误不得,小团体利益必须让位于国防建设的整体利益。
攻读博士学位期间,在周璧华的指导下,刘宜平开展有关气密封门方面的电磁脉冲屏蔽技术研究并取得重要突破。3年中,他先后获得5项专利,1项成果获军队科技进步一等奖。
始终保持冲锋的姿态
周璧华出生在江苏东台一个贫穷家庭,是解放军让周璧华走进了学堂,在她幼小心灵留下共产党好、解放军好的印象。1959年,周璧华考入北京邮电学院,但在入学体检时被查出患肺结核。就在她情绪陷入低谷时,组织上考虑她很有培养潜力,决定让她休学一年,治好病再上学。不同寻常的求学经历,让周璧华坚定了矢志报国的信念,她表示:“学成后,一定要为党和国家做一点事情。”1965年大学毕业,周璧华放弃留校任教的机会,主动要求参军到部队工作。
40年来,周璧华始终保持着冲锋的姿态,她总有使不完的力,从没休过一个完整的节假日,只要不出差,她每天都在办公室或实验室加班。
从电磁防护研究领域的一片空白,到构建创新能力强的教学科研团队;从成立电磁脉冲研究室,到建成全军电磁脉冲研究与测试中心,周璧华带领同事们经历了一次又一次的挑战。
如今,已67岁高龄、两次延长服役年龄的周璧华,又在紧锣密鼓地筹划创建新的建设内容,朝着更高的目标登攀。 上传我的文档
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奋战在“第五维战场”
著名电磁防护专家、解放军理工大学教授周璧华风采录
&&& 采访周璧华教授,给人的第一印象是“三快”:走路快,说话快,反应快。她是一名女教授,已经67岁了,可还像年轻人一样,一身朝气,一身活力,风风火火,雷厉风行。她有那么一股使不完的劲,就像一个年轻的战士,一个无畏的勇士,总是保持着冲锋的状态。她以这样的状态,紧盯着电磁防护领域,一干就是40年!
  强烈的使命意识
  40年前,风华正茂的周璧华参与了一次重要实验,并负责此项实验的数据测试、采集、整理工作。在大家的齐心合力下,实验中最繁琐、耗时最长的测试环节很快通过,课题组成员稍稍舒了一口气。
  正当他们准备进一步深入研究时,周璧华发现保存下来的数据还不到原来的两成。实验获得成功,但周璧华却高兴不起来,毕竟数据收集整理是自己负责的。
  到底是哪个环节出现了问题?百思不解。在之后进行的多次实验中,线路的元器件被击穿、设备受损、数据被干扰等情况经常发生。周璧华敏锐地意识到,这是一个亟待解决的科学问题,需要认真研究。
  随后又一次,周璧华在做电子学实验时,运行突然出现异常,细心的周璧华和她的同事们把密密麻麻的数据一项一项重新核对。经过几个回合的观察与分析,终于揪出了问题的“元凶”———电磁脉冲。
  “元凶”找到了,周璧华的心里却又涌上一丝不安:未来战场上,一旦对方采用电磁脉冲攻击,如何保障我方的信息安全?!
  使命高于天,战士责任重。周璧华她以军人特有的使命感,强烈地意识到电磁脉冲防护对未来战争的重要性。从那时起,她就义无返顾地投入到了电磁脉冲及其防护技术的研究中,默默耕耘,无私地为这一神圣的事业奉献着自己的青春年华。
  冲击世界难题
  雷电不仅可造成雷击处的各种破坏,而且雷击电流形成的雷电电磁脉冲场可毁伤周围上千米范围内的电子设备及系统。对此,周璧华忧心忡忡:如果在战时,雷电产生的电磁脉冲不是也会让军用电子系统陷入瘫痪吗?一种强烈的责任感促使她决心对这一领域展开深入研究。
  距雷击点百米内电磁脉冲环境预测研究,是困扰电磁脉冲研究领域的世界级难题。直到上世纪末,都还没有文献报道过有实测的雷电脉冲水平电场波形。冲击这样的世界级难题不仅需要厚实的专业理论基础,还要有敢为天下先的勇气。
  但在周璧华看来,只有不成功的人、没有不成功的事。攻关的过程充满着艰辛,困难远比想像的要多。没有人才,她一个一个地引进,没有设备,她一样一样地添置,没有资金,她一项一项地申请……就这样,她建成了有关电磁脉冲与防护测试的研究中心。为了攻克世界难题,她又跑遍了全国众多相关科研院所,翻阅浩如烟海的资料,进行大量的野外试验,在军内率先成立了雷电与电磁脉冲研究所。
  功夫不负有心人。2003年以来,她和学生们在《电磁兼容》、《天线与传播》等国际权威学术期刊上连续发表6篇论文,公布了他们的研究成果。这些研究不仅对雷电电磁脉冲防护具有重要意义,而且可为雷电电磁脉冲场测试方法的检验提供理论根据。这些成果表明人类在与雷电灾害抗争中又迈进了重要一步,标志着我国正跨入雷电电磁脉冲研究领域世界先进行列。
  高温下的考验
  2006年8月,古城南京,骄阳似火。
  周璧华带着项目组成员挖场地、装设备、调仪器,试验还没开始,大家都已经大汗淋漓。
  作为学科带头人,周璧华始终严谨细致、身先士卒。烈日下,她和同事、学生们一干就是三四个小时,终于完成了第一阶段的试验。
  紧接着第二阶段试验,天气依然很热。课题组成员和研究生们来到试验现场。虽然身上的迷彩服早已湿透,皮肤也被晒得黝黑,但大家干劲十足。苦尽甘来,试验进行得异常顺利,项目也取得了突破性进展。
  培养竞争“对手”
  从担任博导以来,周璧华先后培养博士生9人。尽管培养的博士生不多,但她却总结出一套自己的选才标准:只要有培养前途,对国防建设有用,都应该倾心浇灌。
  北京某设计研究所刘宜平通过土木工程专业博士生笔试后,怎么也没想到能被周璧华教授录取。理由有二:第一,刘宜平本科学的是力学,硕士读的是机械工程及其自动化,与周教授研究的领域相差甚远;第二,刘宜平来自外单位,也曾从事防护工程防护门的研究设计,培养他就等于培养了一个竞争对手。而面试中,周璧华发现刘宜平数学功底较扎实,创新意识很强,有一定的培养潜力,当即就决定录取他。周璧华还有针对性地对刘宜平的学习研究作了计划安排,推荐他到兄弟高校补修电磁场、计算电磁学方面的主干课程,并建议他攻读博士学位期间开展气密封门的电磁脉冲屏蔽技术研究。结果,刘宜平对这一问题研究果然取得了重要突破。3年中,先后获得5项专利,1项成果获军队科技进步一等奖,并在一次亚太环境电磁学国际学术会上宣读了学术论文,后又被评为学习成才标兵。
  周璧华教授在学术上的较真劲,让学生佩服。一次,博士研究生李先进投给《微波学报》的一篇学术论文被通知录用,小李高高兴兴地跑来告诉周教授。周璧华一方面对他进行了鼓励,同时又对论文中的有关数据提出了质疑:“试验结果与理论数据的一致性真的那么好?有没有反复验证过?”随后,小李又反复做了10多次试验,就连理论数据也都一一重新计算。经过再三验证,证实理论数据与试验数据吻合,周璧华这才认可。有的学生对此不理解,认为周教授吹毛求疵,没必要再反复实验,有的还认为,论文都快刊登了肯定没问题。周璧华郑重地说:“发表学术论文是件严肃的事,马虎不得。要下结论说试验结果与理论数据如何如何一致,一定要反复试验,并将试验结果与理论数据进行对比,有时还需要作统计分析。切勿想当然!”就这样,周教授的学生寄投论文前,都会主动地对数据反复进行核对,直到准确无误才肯罢手。
  特别的鉴定会
  这是一场很特别的成果鉴定会。作为项目汇报人的周璧华教授向评审专家们汇报项目取得的成果时,专门增加了一项内容:介绍项目组长程教员对这项科研成果的贡献,而此时程教员却不在会场。与会的专家觉得奇怪,周璧华在成果鉴定会上,怎么介绍起程教员呢?
  原来,此次鉴定的项目是周璧华与程教员合作完成的。然而在课题快要完成时,程教员就转业了,后期工作都是周璧华和她的研究生完成的。面对研究成果,周璧华认为,程教员负责完成了大量的研究工作,虽然无法出席鉴定会,但仍然是课题组长。于是,在项目鉴定前,周璧华专门找来了程教员的相片做成幻灯片,把他列为第一完成人介绍。对此,与会专家十分赞赏,在鉴定科研成果的同时,对周璧华的人品做出了不一般的鉴定。后来,该项成果获军队科技进步奖和国家科技进步奖,周璧华仍将程教员分别列为第一获奖人和第二获奖人。
  获奖后的程教员异常激动,崇敬之情跃然纸上,致信给周教授说:“对您非常感激,给我一个宝贵的机会为祖国做出贡献,并获得殊荣。其实,最大的荣誉应当属于周教授,因为我只不过做了些前期工作,而她却自始至终致力于此项目研究,确实付出了太多。”
  言为心声。每当回忆起这段往事,程教员侃侃而谈。他永远忘不了周教授所做的一切和对他人生的影响。
  ■新闻缘起
  周璧华,女,1940年9月出生,解放军理工大学首席教授、博士生导师,专业技术3级。长期从事电磁脉冲及其工程防护研究,主持完成了18项重要课题的研究,获11项国家、军队科技进步奖,出版专著3部,发表论文近百篇,其中50余篇被国际三大检索收录。多次被评为优秀教员、优秀党员和先进科研工作者。连日来,中央新闻媒体报道了她的先进事迹。

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