电磁界的“福尔摩斯”苏东林

时间:2023-04-21

电磁界的“福尔摩斯”苏东林

阿春

 

    电磁,看不见摸不着,却时刻真实存在于我们的世界中。大到恒星演化抛洒出的巨量辐射,小到进电梯后手机突然变弱的信号;远到宇宙深处,近到我们身边,都有电磁的身影。电磁干扰是如何产生的?电磁会影响智能汽车的“大脑”吗?电磁安全靠什么保障?这些神秘的电磁问题深深吸引着苏东林。

作为中国工程院院士、北京航空航天大学教授,苏东林深耕电磁场理论的科研一线,把一串串复杂的公式,解读成“艺术”。2022年,苏东林入选党的二十大代表。

 

只有依靠自己,才能实现零的突破

苏东林,1960年3月出生于山东莱芜一个知识分子家庭。她的父亲是数学教师,在父亲的熏陶和影响下,苏东林从小就乖巧懂事,成绩优异。在周围人的眼中,她就是人人称赞的“别人家的孩子”。苏东林尤其喜欢数学和物理,这两门学科给她带来了很多乐趣。彼时,小小的苏东林,树立了长大要像父亲一样做一名教师的理想。

填报高考志愿时,苏东林没有征求父母的意见,坚定地全部填报了自己感兴趣的专业。最终,苏东林被北京航空学院电子工程系录取,学习电磁场与微波技术专业。

1983年,苏东林读研究生期间,国家大力发展航空航天事业,急需电磁场微波技术专业人才。自此,苏东林开始了与电磁的缘分,“北航重点研究航空航天领域,当年,飞机对电磁兼容的需求最急迫,因为它影响着飞机的整体安全,正好我学这方面,有着天然的优势,这就注定了我要走入这个领域。”

电磁,看不见摸不着,却时刻真实存在于我们的世界中。远到宇宙深处,近到我们身边,都有电磁的身影。什么是电磁?生活中在哪些地方能找到它?电磁干扰是如何产生的?电磁安全靠什么保障?数不清的电磁问题深深吸引着苏东林,让她对电磁研究好奇又痴迷。苏东林清楚地认识到,电磁和国家需求高度绑定,别人是决不会提供解决方案的,只有依靠自己,才能实现零的突破。

在电磁兼容的各个应用领域中,航空领域的电磁应用走得最靠前。一边是国外的技术封锁,一边是国家加快航空事业发展的迫切需求,电磁兼容的重要性不言而喻,很多问题非解决不可,苏东林的脑海中有了一个深刻的印象:“学电磁主要是为了国家。”

北航有一个传统,就是老师们都会带着学生到主机场所——飞机制造现场、试飞现场等,去观察一线需求。苏东林至今记得当年跟老师到试飞现场,听到的一个故事。以前试飞员在飞行回来的时候,家属都是可以迎接他们凯旋的,后来发生了一次惨痛的事故,就不让家属到现场了。有一次,一名飞行员在飞机着陆时,飞机的姿态没有调整过来,最后飞机是背朝地着陆的。“当时我就在想,这会不会是因为电磁干扰,导致飞机飞行的姿态没有调整过来呢?”从那以后,苏东林暗下决心,立志做好电磁兼容工作。

面对神秘又无形的电磁学,有人甚至把它称作“玄学”。而苏东林要做的,正是在“玄学”中寻找规律。在我们的生活中,每一个通电的设备都会产生电磁。比如,听收音机时手机接到一个电话,收音机就会受到很大的干扰,会发出刺耳的“滋滋”声,这就是典型的电磁干扰。苏东林所做的,就是要让不同的电子产品在同一个空间不相互影响的电磁安全工作。电磁安全工作需要做在前,防患于未然。苏东林要像侦探一样,不断地拨开迷雾,去寻找可能导致电磁安全问题的源头和规律。

 

带伤完成实验是“分内之事”,没什么可委屈的

在没有电磁干扰的外场,找寻电磁“真相”的过程是艰辛的。这种场地往往在草原深处或无人区。为了拿到宝贵的一线数据,苏东林带领团队“冬战三九、夏战三伏”,进行电磁环境测试。在科尔沁草原测试时,苏东林因长时间暴晒于烈日下,患上了阳光性皮炎。此后很长一段时间,只要在太阳底下站一会儿,苏东林的额头、鼻尖就会红肿和瘙痒。至今,苏东林在夏天都会穿一件长袖,再热的天气也是如此,这是她的后遗症,也是她的功勋章。

有一次到北方的一个试验场,苏东林一下车,突然觉得鼻孔涨大。原来,当地气温零下30摄氏度,瞬间让鼻毛冻成了冰柱,一按生疼。面对恶劣的环境条件,苏东林自我安慰道:“怎么办?那也不能放弃啊,下次多穿点呗。”

在苏东林看来,带伤完成实验是“分内之事”,没什么可委屈的。“科研是做出来的,不是想出来的,任务不完成我们绝不撤退。”跟着苏东林的博士生们常常感叹:“苏老师太拼了。”

对于“冰冷”的电磁研究忘我地工作和投入的热爱,让苏东林在破译电磁密码的路上,走得踏实且坚定。在一项重大系统工程最终交付时,很多电梯在关键时刻“掉链子”:越是时间紧迫,越无法正常工作,故障原因却怎么也排查不出来。这“诡异”的现象,让技术人员感到奇怪又尴尬,苏东林接到“求助”任务后,带领团队立即进行受扰机理推演,对可能引起电梯系统异常的信号逐一排查。苏东林从故障特征反推干扰源,最终,锁定是随行安保人员的呼叫系统,这才“破了案”。

目睹苏东林整个排查过程,现场的技术人员对她刮目相看,纷纷竖起大拇指:“您真是个不折不扣的‘电磁侦探’!”苏东林觉得女性做事情很细致,在工作中应该发挥自己的优势。“有时问题的关键就胜在细节上,需要用我们的细心去发现问题,用我们的智慧解决问题,同时也需要坚持不懈,不断积累,克服困难。当你积累到一定程度时,成功就不远了。”

揭示电磁环境与物理激励源之间的内在规律,并量化表征,俗称“故障精准定位”,是苏东林团队近年来致力研究的方向,“我们就像侦探,不断去寻找问题的源头到底出在哪,这个过程其实非常艰难,但一旦找到了源头,就为解决问题找到了方向。”

在现实生活中,侦探破案,依靠强大的逻辑推理能力;而在神秘又无形的电磁场中,要想快速“破案”,捋顺电磁兼容的脉络,离不开深厚的理论支撑。多年来,苏东林带领团队承担了很多电磁兼容方面的理论研究。基础理论研究是一个不断试错、推翻重来的过程,需要有甘坐“冷板凳”的精神。

历经30多年潜心探索和刻苦钻研,苏东林团队以航空装备为突破口,探索出一套比较有效的系统级电磁兼容设计方法,走出了一条“基础理论研究——关键技术攻关——重大装备研制——典型型号应用”,再不断迭代的自主创新之路。

从飞机、导弹到卫星,苏东林团队出色完成多项国家重点型号工程的系统级电磁兼容设计,作为第一完成人,她获得了2018年度国家技术发明一等奖、2007年度和2012年度国家科技进步二等奖。至今,苏东林主持完成30多项重大装备电磁兼容工程任务,相关成果已经实现在20多种装备上的规模化应用。

 

因热爱而幸福,不是一阵子,是一辈子

教学和科研并重,是苏东林一直坚持的理念。我国从事电磁兼容研究的人才太少,苏东林立志要为国家培养更多“电磁人”。在科研之外,苏东林一直坚持给本科生上课,讲授《电磁场理论》,这是电子信息工程学院的专业基础课,也是出了名的“老师难教,学生难学”的一门课。而苏东林却因教案新意频出,居然把这门课上成了热门课,甚至创造了学生出勤率100%的“盛况”。

苏东林如慈母般坚持“不抛弃、不放弃”的原则,用春风化雨般的爱,关怀着班上的每一位学生。在很多学生眼里,苏老师就是一个“大家长”,严谨又和蔼,在科研上给予严格的要求和严谨的指导,在生活上给予他们无微不至的关心与呵护。

对自己要求严格的苏东林,对学生的要求也很高。“作为科学家,女性要比男性更细腻。”苏东林常跟自己的女学生说,“我能成功,你们也能成功,但是要取得成功一定会经历足够的磨难。女孩子遇到问题可能会哭哭啼啼,我告诉你们,可以哭,但要把眼泪在学校里流干,以后你们出去了就是各个领域的战士。”

随着5G、人工智能、物联网、互联网、大数据发展及其在高速通信等方面的广泛应用,各类装备面临着严峻的电磁安全问题。苏东林呼吁,通过电磁兼容的学科建设培养专业人才。在她的大力推动下,培养“科班出身”的电磁兼容专业人才的电磁兼容与电磁环境学科获批。北航建立了电磁兼容技术研究所,苏东林担任所长。

国庆60周年、国庆70周年、抗日战争胜利70周年阅兵时,苏东林都在第一时间接到了学生打来的电话:“苏老师,快看天空,是我们参与工作的飞机在天上飞。”

2022年9月10日是教师节,苏东林收到一张学生们寄来的光盘,里面是苏东林亲手作词并和学生们一起演唱的《电磁魂之歌》,以及来自驻扎在祖国各地的学生们的声声祝福,“我在上海祝苏老师教师节快乐!”“我在西安祝苏老师教师节快乐!”……每次拿出光盘,苏东林都感慨万千,泪湿眼眶:“我的学生们已经开始能够接过接力棒继续往前走,这比我自己取得成就还高兴。”

工作繁忙的苏东林有一个温馨和睦的家庭,她和大家分享了一个小窍门:“作为一个女同志,一定要把公公婆婆当成自己的父母一样去对待,对他们好,这样好多问题就会化解。”为了方便照顾生病的婆婆,苏东林特意将公婆接到家里,在忙碌工作的同时与丈夫一起悉心照顾,婆媳关系非常融洽。苏东林由衷地说:“家和万事兴是我们踏踏实实做工作的一个很重要的基础。”

作为中国工程院院士,苏东林获得国家技术发明一等奖,以及全国五一劳动奖章、全国巾帼建功标兵等荣誉称号。许多人向苏东林请教,女性成功的秘诀是什么?怎样才能成为幸福的女人?而苏东林始终认为“因热爱而幸福”。空天报国、电磁强国是毕生信念,久久为功铸就电磁之魂,对苏东林来说,这不是一阵子,是一辈子。

2022年10月16日,中国共产党第二十次代表大会在北京召开。作为一名二十大代表,苏东林激动地说:“这是一个至高无上的荣誉,同时也是一个沉甸甸的责任。这个荣誉不是我个人的荣誉,这是我们整个电磁领域的荣誉。我是来自一线的代表,能够亲临二十大现场,为国家今后的发展投出庄严的一票,感到幸运,也会展现责任与担当,今后要承担更多新的任务,完成新的使命。”

 

摘自《恋爱婚姻家庭》上半月202212