劉賀
如今的著名學者多有顯赫的學歷背景,像閆照文這樣的“逆襲”者還屬少數(shù),但他也毫不避諱自己一路而來的爬坡路,因為那是他一步一個腳印踩出的康莊大道。
在之前和閆照文電話聯(lián)系時,話筒另一端是一個聲音溫和、性情儒雅的中年男子。直到如約在他的辦公室進行采訪時,坐在記者對面的才是一個真實的閆照文——自信、果斷、堅定……
一切皆有可能
閆照文出生在20世紀60年代,他經(jīng)歷了那個年代的變革動蕩和生活不易,還好他趕上了全國恢復高考的春風。但命運跟他開了個不小的玩笑。1982年他以離本科線只差7分的成績與大學失之交臂。讀中專則成了他不得已的選擇,收拾好行囊,他從河南家鄉(xiāng)奔赴遼寧。雖然學校的起點比較低,但他依舊保持著對知識的渴望,努力學習,直到1984年畢業(yè)。
工作兩年后,閆照文的心中還存有一股不服氣,因為考大學是他始終不變的夢想。于是,1986年,他毅然決然地參加了成人高考。功夫不負有心人,他以優(yōu)異的成績順利考取河南焦作礦業(yè)學院電氣自動化專業(yè),邁入大學校門的那一刻,心中的“結”也隨之消散開來。
大學時光轉瞬即逝,倍加珍惜學習機會的閆照文分外刻苦,漸漸地,他發(fā)現(xiàn)自己喜歡上了做科研,也很享受學術氛圍濃郁的校園時光。畢業(yè)之際,他做了一個重要的決定——考研。1993年,他進入西安礦業(yè)學院攻讀碩士。
至此,閆照文的學習生涯并沒有終止。通過不斷地學習,他愈發(fā)感到知識的欠缺,“要想做科研差的還比較遠”,考博的想法便躍然腦海,這次他又如愿以償?shù)爻蔀槲靼步煌ù髮W一名電氣工程專業(yè)博士。
歷時3年半,發(fā)表多篇論文,取得優(yōu)秀成果的閆照文拿到了博士學位。這在當時非常少見,其他同學有的需要四五年?;仡櫷拢芨兄x自己的博士導師,“是導師讓我學會了如何做科研,如何在沒有涉足的領域提高業(yè)務水平”,也正是此時,他的科研能力邁上了一個新臺階。
“理論研究很深,想和實踐結合一下”,就這樣,閆照文南下華中科技大學,繼續(xù)做博士后的研究。2年多的時間,他與企業(yè)合作,解決工程問題。理論和實踐相得益彰,他的綜合能力再次得到很大提升。隨后,他只身來到北京,開始了他全新的科研之旅。
閆照文總是笑稱,自己的經(jīng)歷是很少見的,甚是獨有的。從中專讀到博士后,沒有絲毫的傳奇色彩,是他堅定的信念與辛勤的付出帶他飛躍了層層關卡,收獲到金字塔頂寶貴的果實。每當站在人生的十字路口,閆照文總能果斷地選擇好方向。他不滿于現(xiàn)狀,“缺什么補什么”,一路走來,他就是一邊補落下的知識一邊學習新的內容。同樣的路,別人走得會輕松、快速一些,對閆照文來說,“累一些、慢一點,但只要不斷向前邁進,終究會到達終點”。在他看來,越是不可能越要做到,“一切皆有可能”才是人生存在的意義。
突轉專業(yè),挑戰(zhàn)自我
在轉專業(yè)之前,閆照文的研究方向一直都沒離開過電氣工程??墒牵敃r我國的電氣工程發(fā)展得已相當成熟,日漸趨于穩(wěn)定,再發(fā)展似乎已經(jīng)到了瓶頸,所以,他決定換一個研究方向——電磁兼容,于是來到北京航空航天大學,完成第二站博士后研究。
不同于電氣自動化的低頻電磁場,電磁兼容研究更多涉及到高頻電磁場。上世紀80年代,我國對電磁兼容研究的重視程度不高,因為那時電子產(chǎn)品還很少,電視很少,而且是黑白的,沒有手機……現(xiàn)在情況大有不同,有越來越多的汽車、筆記本、通訊設備……
國際電工委員會標準IEC給電磁兼容的定義是:系統(tǒng)或設備在所處的電磁環(huán)境中能正常工作,同時不會對其他系統(tǒng)和設備造成干擾。其實,每種電子設備都會輻射電磁波,隨之引出的問題是,手機輻射對人體有沒有影響?計算機有沒有輻射、輻射對人體有沒有損害?打手機為什么有時候信號好有時候不好……這些都是電磁兼容的實際問題。
“我當時就覺得電磁兼容是未來發(fā)展的重點”,的確,電子產(chǎn)品日漸增多,問題也愈發(fā)容易顯現(xiàn),質量如何保證是電磁兼容最核心的問題。2000年以后,任何電子產(chǎn)品在出廠銷售前都要經(jīng)過3C認證(國家安全認證(CCEE)、進口安全質量許可制度(CCIB)、中國電磁兼容認證(EMC)),在EMC認證中要求產(chǎn)品主要通過兩大類實驗:電磁發(fā)射實驗和電磁敏感性實驗。
這就迫切需要產(chǎn)品在設計過程中就能預測出其電磁發(fā)射電平和電磁敏感性限值,以便提前對產(chǎn)品進行整改和加固,否則只能在樣品生產(chǎn)出來后進行實驗測試,再進行整改和加固。顯然提前預測比事后整改要節(jié)省大量的時間和資源。
由于產(chǎn)品的多樣性和電磁場的復雜性,準確預測產(chǎn)品的電磁發(fā)射電平和電磁敏感性限值存在很大的困難,所以,世界各國電磁兼容的專家學者一直在致力于這方面的研究。這也是閆照文帶領團隊一直在從事預測產(chǎn)品的電磁發(fā)射電平和電磁敏感性限值這方面研究工作的原因。
主辦國際學術會議ISPAE2008
2012年,覺得應該去外面的世界看看的閆照文,選擇了到美國密蘇里科技大學電磁兼容實驗室做訪問學者。在這個世界電磁兼容最好的實驗室里,他的研究又是一片新的天地。
那一年的交流學習,閆照文最大的收獲就是視野開闊了,他深感國際項目的深度、前沿性和先進水平是國內所無法比擬的。
在實驗室里,細心的閆照文觀察到,我們的設備和美國是一樣的,但為什么科研能力水平總是跟不上?這個問題一直困擾著閆照文。后來,他發(fā)現(xiàn),國外的項目大多都來自大公司,比如蘋果、因特爾、IBM,研究的是行業(yè)最新問題,自然他們思考問題站在的角度要高,項目實施的要求也高,“這些在國內是從沒聽說過,沒見過的,所以我們的水平上不去?!?/p>
回國后,閆照文立志要改變我國的研究現(xiàn)狀,“硬件軟件都一樣,他們能做出來,我們也能做出來!”骨子里有股不服輸勁兒的他就開始按著國外的思路,一步步往下做,慢慢的,竟也出了些成果,“以前不知道怎么做,不敢做,現(xiàn)在思路開闊了,知道怎么做了?!比缃窳钊丝上驳氖?,在閆照文的不懈努力下,他團隊的科研能力達到了國際水平。
正是這種思維的轉變,使閆照文心中有數(shù),便敢想敢干起來。閉門造車終究會被時代拋棄,若能沖破桎梏,感受一下更大的舞臺,才會發(fā)現(xiàn)差距的所在,然而,這不是唯一的目的,反而會化成動力,促使我們不斷挑戰(zhàn)自我,大步向前。
從零開始
說起閆照文最初進入北京航空航天大學的電子信息工程學院時,一切都還剛剛起步。每位老師都有一個研究分支,而信號完整性對于大家來說是一個嶄新的領域,沒有人愿意啃硬骨頭,閆照文就迎難而上,一步步組織建設起“信號完整性”學科分支。
對此同樣不熟悉的閆照文,可謂“從零做起”。他從攻讀專業(yè)書籍和查閱資料入手,在他的辦公室隨處可見的就是書,其中厚厚的那摞便是有關信號完整性的書,大部分都是外文書?!翱?本不夠用,看10本也不夠用”,一段時間下來,閆照文竟看完了幾十本,他不停地看、從不同的角度看,在他看來這是了解一個領域最直接的方法。就這樣,他對信號完整性有了基本的了解,并熟悉了國外在這方面是如何做的。
什么是信號完整性?信號在傳輸路徑上的質量,傳輸路徑可以是普通的金屬線、光學器件或是其他媒質。信號具有良好的信號完整性是指當在需要的時候,具有所必需達到的電壓電平數(shù)值。差的信號完整性不是由某一單一因素導致的,而是板級設計中多種因素共同引起的。
“先看森林,再找一棵你想要的大樹”,做學問,閆照文有著他獨特的理念,先了解全局,然后再主攻其中的一兩個點研究透了,其他自然也就觸類旁通了。
看國際期刊論文,跟蹤國際研究進展,也是他經(jīng)常要做的事情,保持對國際發(fā)展趨勢的持續(xù)更新,使他總能站在前沿思考問題。牛頓說:“如果說我比別人看得更遠些,那是因為我站在了巨人的肩膀上”,科學的金字塔正是這樣一代一代壘起來的。
形勢大好的就業(yè)前景使眾多學生慕名而來,但受“每位教師2個名額”的限制,3年下來,閆照文的團隊現(xiàn)有6個人。
俗話說,嚴師出高徒,此話不假,閆照文用他的嚴格要求換來的是學生們過硬的科研素質。師從閆照文門下,按時完成任務是鐵的紀律,他每天和學生聊進展,每周聽取學生做匯報。盯得緊的同時,閆照文充分給予學生自由,讓他們自己分配時間。
現(xiàn)在的閆照文,上課、帶學生、搞科研、做交流,還擔任電子信息工程學院實驗中心副主任,分管行政事務,一個“忙”字都不足以形容他現(xiàn)在的生活。但是,面對這一切,閆照文沒有怨言似乎還很享受這樣的生活,他說,“忙才充實,喜歡干就不覺得有多累”。的確,唯有熱愛才能持續(xù)。在短短的1個半小時的采訪過程中,閆照文每每講起他和他的電磁兼容事業(yè),興奮之處他總是大聲的笑出來,有謙虛的笑、自豪的笑、滿足的笑……
與部分研究生在一起
閆照文是個喜歡靠實力說話人,評獎評級,他總是秉著“不行就不報,一報就必須上”的觀念。他的晉級路就好像是一場場通關升級,戰(zhàn)斗打響前,他一直在不斷地儲蓄能力,待能量值滿格,他便披甲掛帥前去PK?!爸\事在人,成事在天,把自己做好”在他看來,才是最應花心思的。
成功的自主研發(fā)路
20G電磁輻射探頭是閆照文成功自主研發(fā)的產(chǎn)品。
眾所周知,CPU是電子計算機的核心配件,其功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數(shù)據(jù)。CPU會發(fā)射脈沖信號,分解后會出現(xiàn)無數(shù)個頻譜,從9K開始到幾十個G都會產(chǎn)生輻射。所以,要想測量從低頻到高頻輻射的數(shù)值,就需要能覆蓋從低頻到高頻的單一寬頻帶電場和磁場檢測探頭。
國外目前出售的探頭頻率最高可達到6G,越高頻率的探頭越精密,技術高端,所以,通常不會被出口銷售。目前,國內的探頭都是進口國外,自主研發(fā)的探頭也有,但最多1?2G,做不到6G以上。
6G以上之所以不好做,是因為它很小,頻率越高振蕩越大,導致無法測量,或測量值不準。所以,要想測量,必須先消除振蕩。
“這個問題國外已經(jīng)解決了,但我們解決不了”,在美國實驗室時,閆照文就曾和他們聯(lián)合研制20G的探頭,但是受產(chǎn)權保護,閆照文最終還是不知道具體的技術原理。
“老外能做出來,我們?yōu)槭裁床恍校俊敝皇侵来蟾旁淼拈Z照文決定自主研發(fā)。
從理論研究到設計,再經(jīng)過不停地改版,反反復復一二十次后,探頭終于被加工出來,就在歡呼雀躍之時,閆照文卻發(fā)現(xiàn)測量效果并不好,這無疑好似晴天霹靂。
閆照文深諳科研路注定坎坷,重新理清思路后,他和加工廠商聯(lián)系,問題出在他們有些地方做不到很精細,于是閆照文就根據(jù)廠商可以達到的加工程度再次修改了設計方案。
這次,他成功了!
不到兩年的時間,完全自主研發(fā),國內唯一的20G電磁輻射探頭,這是閆照文交出的答卷?!敖衲戤a(chǎn)品已經(jīng)出來了,和國外的完全一樣,頻率達到20G”,這時的閆照文如釋重負。方便,是產(chǎn)品最大的優(yōu)勢,只需把探頭嵌入電子產(chǎn)品,便可檢測出輻射數(shù)值,再通過計算便可知道輻射是否超標。
“堅信自己能做出來”是支持閆照文走向成功的動力,他有自信,有拼搏鉆研的精神,總之,他做到了。
目前,閆照文正在申報專利。
走在國際前沿
預測電磁產(chǎn)品的抗干擾能力是閆照文目前正在從事的研究之一。他用一個很形象的比方解釋他的工作,“當病毒入侵,一人感冒,一人不感冒,說明后者比前者身體好,也就是抗病毒的能力強。按照同樣的思路,電子產(chǎn)品在使用過程中不可避免的會受到其他電磁的影響,這些電磁就像病毒一樣,抗得住,能正常工作的則說明產(chǎn)品品質好,反之不好”。
遇到質量不好的產(chǎn)品就要查原因、找問題,慣用的作法是把產(chǎn)品拆開,逐一排查,這樣很麻煩,“如果能提前在生產(chǎn)過程中就能預測哪個原件容易出問題,提前改進,那就更好了?!?/p>
想法很好,但實施起來難度很大,目前國內很少有人能做,國際上也正在研究之中。閆照文似乎很樂觀,還笑著說“這個工作很有意思”,但這也并不奇怪,因為他一向都是認準的事情一定想辦法做成功。
在美國MST大學做訪問學者
辦法總比困難多。閆照文解決這個難題的方法是通過“建?!?,把抽象的問題模型化,但問題又來了,器件都是廠商生產(chǎn),閆照文并不知道它們的模型,如何建模?
經(jīng)過積極思考,閆照文認為“反推”是個好辦法。“反推出模型就可以建模,再進行仿真分析?!表椖康玫搅藝易匀换鸬闹С?,現(xiàn)在,閆照文已經(jīng)成功反推了一些器件,事實證明,他的反推思路是正確的,在項目的起步階段便得到這樣的成果是讓人為之振奮的。
下一步,閆照文說還需要反推更多的模型,積累更多的例子做驗證。有了模型,便可建模,之后通過研究計算出容易出問題的敏感地方,進而提出改進意見,減少產(chǎn)品出廠后不必要的檢測修理麻煩。在他看來,這項工作是在為電子產(chǎn)品的生產(chǎn)“提供科學證據(jù)?!?/p>
在測試產(chǎn)品抗干擾能力時,常常會在電源線上注入電流,使電流進入產(chǎn)品內部,看其是否能抵抗干擾。
那么,如何注入?做法是用電流探頭卡住電源線,通過變壓器感應到線上?,F(xiàn)在,市面上銷售的探頭頻率在9K?400M,這次,閆照文又要挑戰(zhàn)高難度,“我們想做9K?800M的探頭”,這也是他同時在研的項目。
他計劃在400M探頭的基礎上,通過建模方法將探頭分塊建模,外加電容電感電阻網(wǎng)絡,使頻率提升至800M。在國際上,這是第一個。
目前,理論研究證實可以實現(xiàn),未來還需要現(xiàn)實的驗證。
2014年是閆照文中專畢業(yè)30周年紀念日,他回到了西安,與昔日的同窗好友共聚一堂,幾十年過去了,大家變化很大。中專畢業(yè)后,他們中的大多數(shù)都進工廠當了工人,上世紀90年代,不巧趕上了工廠紛紛倒閉,下崗待業(yè)成了他們無奈的選擇,如今的他們有的退休在家、有的經(jīng)營個體生意,但像閆照文這樣取得如此名就的獨有他一人。這是一條艱辛的科研路,閆照文卻很享受,甘之若飴。