1946韦德

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1946韦德:换个思路破解难题,“草根”院士邬江兴用颠覆性技术抢占“话语权”——科技创新,弯道超车不如换道冲锋

2024.06.04

在自己的专业领域,他侃侃而谈 新民晚报记者 陶磊 摄

和妻子在一起

在科研上他不走寻常路

军人父母对他的小家庭影响颇深

邬江兴 1953912日出生于浙江嘉兴

用自己的专业特长报效国家 本版图片除署名外均来自采访对象

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中国大容量程控数字交换机之父 中国工程院院士 邬江兴

他被誉为“中国大容量程控数字交换机之父”“IPTV之父”,如今,他又是网络空间拟态防御大师。

他是将门虎子,父亲是老红军、新中国第一批少将,他本人于本世纪初也成为一位将军。

他为中国一次次赢得科技创新的话语权……

初见邬江兴院士,是在复旦大学的一间办公室。只见他大步走来,身材魁梧,双目如电,丝毫不像一位七旬老人。

打开他的履历,看不到如其他科学家般的名校背景、留洋经历,他活脱脱是一位“草根”院士。只有部队经历、工农兵大学生,在这种背景下,他是怎么成为一名科学大师的,怎么成为一位创新者的?话题由此展开。


1 顽皮少年植入科研基因

邬江兴祖籍是原河南省固始县的金家寨,后划为安徽省的金寨县,那是共和国“出产”将军最多的地方之一。邬江兴的爷爷曾任区苏维埃主席,参加过黄麻起义,牺牲于大别山区;伯父参加红军长征,在腊子口战斗中牺牲;父亲13岁参加红军,母亲1938年入伍,他19539月诞生于军营。

小时候,我挺顽皮的。那时读书有个习惯,总是喜欢将第二天老师上课的内容先看一遍,再做一遍课本后的习题,觉得能懂能做题了,上课便不怎么认真听了。兴趣放在其他一些地方”,邬江兴讲起自己少年时的经历。

父亲喜欢给邬江兴讲战斗故事,身上几十道伤疤都是在腿上。原来,父亲总是冲锋在前,敌人射出的子弹是有抛物线的,往往冲在前面的战士,不容易被打中要害。小小年纪的邬江兴便对这个物理现象充满兴趣,便自己设计制作,做出的弹弓竟然射得又快又远。

邬江兴特别喜欢科幻故事。法国作家凡尔纳的《海底两万里》,他看得如痴如醉,还每天准时收听中央广播电台的科普节目。邬江兴常说:“在孩子小时候就植入科研的基因,往往是从这些生活细节入手,而不是整天去看考试成绩。”

当然,邬江兴也有天赋。他从小就对无线电感兴趣,刚上初中,就加入了一个兴趣小组,结果一个星期就自主装配出一台五灯收音机。兴趣组里的其他成员都是高中生,看得个个目瞪口呆。提起往事,邬江兴不由得意起来:“因为那台收音机,我当时可真是着实骄傲了一阵子呢。”

身为军人的父亲很崇敬钱学森、华罗庚等科学家,父子间经常交流,邬江兴说:“我就有了一个当科学家的梦。”


2 低谷中迷惘却没有放弃

16岁,邬江兴参军入伍,当了最苦最累的坑道工程兵。17岁,一次意外的机会,他被选拔到技术岗位,当数据录入员,从此与计算机结缘。

电子管计算机足有一幢楼那么大,只有送纸带时能朝机房里面望一眼,一派幽静之中无数红绿小灯闪闪烁烁……邬江兴说自己当时“惊呆了,从此迷上了那个‘仙宫幻境’”。当时的计算机几乎天天出故障,修理员都来不及修。凭借无线电方面的天赋,他边学习边摸索,渐渐开始修理计算机,此后便身兼两职。这为他以后进入计算机专业学习,进而研究计算机技术打下了基础。

邬江兴觉得自己基础知识不够,便借来课本私下学习。一次,他在政治读物下面放着一本《数学》偷偷学习时,被人发现举报,被“发配”到农场种菜喂猪。那是邬江兴人生面临的一次低谷,他深深陷入迷惘和痛苦中。父亲给了邬江兴人生中唯一的一封信,“是你认准的事就走下去,没有信念是做不成任何事的。”

于是,他没有放弃。靠姐姐的朋友帮忙,他写信拜上海豫园中1946韦德长周风为师,系统学习初中高中6年的数学和物理。“其实很长时间,我从未见过周校长”。这样一对从未谋面的师生,两地传书,一天一封信,请教问题,批改作业……邬江兴寄信是免费军邮,周老师却是每天自付邮费给他寄信,这让他十分感动。他坦言,若干年后,出了一个将军院士、“草根”院士,离不开周老师的那一封封信。


3 技术创新也是“保家卫国”

20岁时,他参与了中国最快也是最大的计算机项目——DP300,一种每秒5亿次运算速度的计算机系统的设计。当时,中国计算机整体开发水平尚停留在每秒1亿次运算量级。可是,高速计算机项目最终流产了。项目下马的时候,邬江兴一个星期没好好吃饭,十分受挫。

然而,人生的机遇往往在最艰难时出现。邬江兴接到了一个新任务:自主研发大容量程控交换机。

上世纪80年代,我国通信产业尚处于起步阶段,全国电话装机量不足800万线,平均近百人才拥有一部电话。装电话不但要交5000元钱,还要等上一年。同时,美、日、德、法等七个国家八种制式的程控交换机纷纷抢滩登陆我国通信市。磕晔谕饣懔飨蚬,我国通信网络安全也面临着极大威胁。

邬江兴反复思索,心里明白:要解决卡脖子问题,靠模仿不行,核心技术始终握在别人手里,只有改变思路。他后来总结:“创新,不要弯道超车,而是换道超车。”

灵机一动,邬江兴心忖:“何不将研究高速计算机的技术运用到交换机上?”“为什么要制造成功交换机?能否制造一个能打电话的计算机?”77夜苦思冥想后,他用自己曾主持的每秒5亿次最高运算能力的大型分布式计算机——DP300设计方案,作为研制可提供电话交换服务的专用计算机基。猿啊笆允耘5渡奔Φ男Ч。

抛弃传统程控交换机体系结构和实现方法,用“软件定义功能”的理念重新诠释交换机设计方式,邬江兴用了600万元人民币、近两百人的力量、两年多的时间,硬是在三流硬件、二流工艺的基础上达成了一流性能,创造出了中国首台大型数字程控交换机,完成国外几亿美元、几千人做的事。

1991年,中国独创独有、具有不可思议性价比优势、颠覆传统技术体系、震惊世界的万门数字程控交换机——HJD04成功研制,一举打破了西方国家长达20年的技术封锁,彻底解决老百姓打电话难的问题。

那些电信跨国公司终于顶不住“白菜价”般的纯国产04机家族,退出中国市场。国内企业群雄竞起,本世纪初率先建成全数字化、程控化的世界最大规模、最先进的现代通信网络,04机也有了另一个名字——“中华争气机”。

这一次,中国技术引领了世界。

邬江兴说,“军人的职责就是保家卫国,防御侵略。当我国高新技术滞后、民族工业微弱而遭蚕食瓜分的时刻,这里就是战。矣性鹑我哉庵址绞奖<椅拦。”此后,邬江兴又在中国信息化建设进程上完成两项重要工作:“中国高速信息示范网”“中国高性能宽带信息网”。以此为基。泄ǔ闪耸澜缟瞎婺W畲蟮南执缧磐,一批通信企业崛起。


4 三网合一不走传统路线

如今,人们对IPTV这个名词已经很熟悉了,几乎家家都用上了网络电视,传统的有线电视渐渐退出历史舞台。采访中,邬江兴笑着告诉记者:“那只机顶盒可是我们团队发明的。”

互联网真的可以承载期望的语音、数据、视频等多媒体服务吗?”2002年,高清电视诞生,但是能否实现HDTV over IP,让HDTV通过互联网走进千家万户?没人能回答这个问题?

当时,国家启动了863计划重大专项“高性能宽带信息网——3TNet项目”,目标就是要实现电信网、广电网和互联网三网融合。这次,仍是邬江兴领衔。

邬江兴再次不走传统主流研究思路,提出“电路交换、组播推送和信道点播”的“大规模汇聚接入路由器”创新方案,顺利实现“T比特传输、T比特交换和T比特网络应用”的设计目标。

2006年,在德国世界杯电视实况转播控制中心,邬江兴紧盯着大屏幕。半小时内,5万人涌进世界杯转播频道。随着观看人数增加,主观评价指标从5分下降到4.7,再降到4.6,又有7万用户同时涌进,数值仍旧平衡在4.6。邬江兴提到嗓子眼的心终于放下了,“4.5是临界值,降到这个下面就不好了”。这是我国首次用互联网成功承载高清电视(HDTV)赛事直播。

这一刻起,3TNet的技术实践在世界上首次完成互联网大规模承载HDTV压力实验,证明IP网完全可以提供有质量保证的三网融合业务。邬江兴和团队开创的基于电信网的“三网融合”技术,完全可以与Cable(有线电视电缆)相提并论。这一刻,IPTV普及的新时代被开辟,这个由中国人创造的技术模式,现已成为世界标准。


5 “拟态防御”解决网络威胁

2013年,对邬江兴来说,是特殊的年份。这一年,年满60岁的邬江兴不再担任解放军信息工程大1946韦德长职务。老伴劝他,退休了,以后不要再那么累了。他却立刻纠正:“我不是退休,是免职。我还要证明,我不仅能当好一名优秀的校长,还能做一名优秀的教授。”

老兵不会死,只是悄然隐去。”他说。

退休之年,邬江兴和他的团队又完成了一项创新之举:他又回到最初涉足的高性能计算机体系架构研究领域。如何突破瓶颈?邬江兴在自然界找到答案——从拟态章鱼仿生学特点,他提出基于主动认知的变结构多模态计算环境的“拟态计算”。历时近6年,邬江兴主持的863计划“新概念高效能计算机体系结构及系统研究开发项目”,于20139月研制成功世界首台拟态计算机原理样机,测试表明,拟态计算机典型应用的能效,比一般计算机提升十几倍到上百倍。

随后,受国外一篇文章的启发,邬江兴又将“拟态计算”引申出了“拟态安全”概念。怎样保护网络安全,他解读道:“拟态防御解决了现在面临的最大安全问题——不确定威胁。不确定威胁有办法解决吗?没有。安全的漏洞能查尽吗?查不尽。用拟态防御就可以对不确定威胁进行防御。”近两年来,能检测到的网络漏洞呈上升趋势,而邬江兴认为更大的问题是“不能检测到的网络漏洞”。目前的网络防御系统可以防御已知的漏洞,但对未知的漏洞没有丝毫办法。

已知的未知”可以防御,但是“未知的未知”让全球正在使用的网络系统备受威胁。拟态防御的理论就是邬江兴尝试解决“未知的未知”问题提出的思路。是否能用系统工程的思想,通过系统架构技术创新来克服不确定威胁带来的安全问题?他不仅提出了理论构架,还进行了工程验证。

邬江兴告诉大家,得到了两个结论:一是网络空间存在自在性矛盾,二是拟态防御构造可以达成内生安全目标。简单说,拟态防御,可以在不安全、不可信的数字生态系统中,创建安全性可量化设计、可验证度量的高可靠、高可信、高可用三位一体的基础设施或信息物理系统,提供有安全性承诺的应用和服务。

邬江兴指出,拟态防御颠覆了安全领域的许多规则,比如说未知风险不可防御的理论。已知的风险可以应对,未知的风险也可以应对,开放和安全第一次实现了完美的统一。他说,拟态防御的技术是我国首创的,是“地地道道的原创性颠覆性技术”。这一次,中国的科技创新又从跟随者成为了引领者、领导者。


勇者心语

自信做“无中生有”之事

近日,在一次复旦大学“强国之路”思政大课的讲堂上,邬江兴寄语学子们:“网络信息技术领域的竞争关键是要造就具有创新自信的人才。创新总是要干无中生有、前人未做过的事,要敢于勇闯‘无人区’,要坚定在茫茫大海上建灯塔、为深深黑夜赶路人送火把的信念。”

搞科技创新,邬江兴还有一个著名的“弓弦”和“弓背”理论。他总结道,“当年04机的‘成功’,因为我走的是弓弦,别人走的是弓背。”“弓弦”就是创新、开拓新思路。他的另类发明扬长避短,就是创新,而别人喜欢弯道超车传统改良,其实是舍近求远,这是天壤之别。

台下一名复旦大学的学生提问:“创新激励需要短期内对试错失败的高度容忍,在如今的快节奏时代是否很难实现?”

邬江兴回答:“任何成功都充满艰辛。仰望创新之巅的攀登,既是苦路,也是圣路。艰辛的路程可能会带来许多挫折,要保持战略上的清醒。”


邬江兴 

1953912日出生于浙江嘉兴

1969年 加入中国人民解放军

1970年 参加中国第一台集成电路计算机研制,并担任内存储器调试组长

1982年 毕业于中国人民解放军工程技术1946韦德

1991年 主持研制成功我国第一台容量可达6万等效线的程控数字交换机并实现产业化

1993年 担任国家数字交换系统工程技术研究中心(NDSC)主任

2001年 被授予专业技术少将军衔

2003年 当选为中国工程院院士,现任国家数字交换系统工程技术研究中心主任,复旦大学大数据研究院院长,教授、博士生导师

获国家科技进步奖创新团队奖1项,国家科技进步奖一等奖3项、二等奖4项,国家教学成果一等奖1项,何梁何利基金科学与技术成就奖,王丹萍科学技术奖,中国APEC工商咨询理事会代表工作十年杰出贡献奖。

获评全国优秀科技工作者,国家“863计划”突出贡献者,国家科技攻关计划突出贡献者,国家有突出贡献中青年专家。


转载来源:新民晚报记者 张炯强



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