黨的二十大報告提出，加快建設國家戰略人才力量，努力培養造就更多大師、戰略科學(xué)家、一流科技領(lǐng)軍人才和創(chuàng )新團隊、青年科技人才、卓越工程師、大國工匠、高技能人才。

　　新征程上，青年人有更為廣闊的奮斗天地，他們敢想敢拼、善作善為，努力成為國家事業(yè)發(fā)展的主力軍。本版推出“新征程上的青年工程師”系列，聚焦工程師隊伍中的年輕人。

　　——編 者

　　國之重器，承載著(zhù)中華民族偉大復興的中國夢(mèng)，彰顯著(zhù)中國的實(shí)力和底氣。當前，新一輪科技革命浪潮奔涌，放眼中華大地，國之重器砥柱中流，核心技術(shù)加快攻關(guān)，創(chuàng )新活力競相迸發(fā)。

　　有這樣一群青年工程師，他們緊盯科技前沿，在國家重大項目中刻苦攻關(guān)、施展才華，以青春力量賦能?chē)仄鳌＝眨浾咦呓?位青年工程師，一起來(lái)聽(tīng)聽(tīng)他們的故事。

　　曾耀祥：

　　勇做創(chuàng )新先鋒

　　曾耀祥從事科研工作11年了，這位青年工程師的成長(cháng)軌跡幾乎完美契合了過(guò)去10年國家創(chuàng )新驅動(dòng)發(fā)展的歷程。

　　2018年，這位中國航天科技集團一院總體設計部十一室載荷與環(huán)境副主任設計師年滿(mǎn)30歲。“三十而立”這一年，他改變了半個(gè)多世紀的“火箭彈性載荷設計方法”，讓火箭更輕、運載能力更強，“如果沒(méi)有國家鼓勵科技創(chuàng )新的氛圍，沒(méi)有航天系統讓年輕人挑大梁的環(huán)境，我們就沒(méi)法挑戰現有的設計‘規則’，做出真正的創(chuàng )新。”曾耀祥說(shuō)。

　　載荷參數是火箭設計的依據，通常情況下，先有載荷參數，再進(jìn)行火箭設計。此前，曾耀祥所在團隊的“載荷設計”，一直是沿用20世紀60年代的方法。

　　近幾年，我國火箭發(fā)射密度大、新型號數量多，尤其是接連立項的長(cháng)征七號甲、長(cháng)征八號等新型火箭，若是采用原有的“載荷設計方法”，火箭的運載能力達不到預期目標，“這個(gè)問(wèn)題不解決，新型火箭就得改結構。”曾耀祥說(shuō)。火箭一旦改結構就意味著(zhù)每個(gè)部段都得改，將增加很多試驗，研制經(jīng)費隨之增多，更重要的是研制周期必然受到影響。

　　如何在不更改火箭結構的基礎上，讓火箭“體重”更輕但運載能力更強，成為研制的難點(diǎn)。

　　在一次項目討論會(huì )上，型號總師再次提出這個(gè)問(wèn)題，希望各個(gè)系統各自尋找突破口。

　　當時(shí)，現場(chǎng)陷入了片刻沉寂。畢竟火箭各個(gè)系統的設計已經(jīng)經(jīng)受了數十年的檢驗，不是說(shuō)改就能改的。

　　“我可以對‘載荷設計方法’做些優(yōu)化。”曾耀祥的一句話(huà)打破了現場(chǎng)的沉寂。此后近半年的時(shí)間里，他每到周末，都紋絲不動(dòng)坐在辦公桌前推導各種公式、算法，一張張草稿紙上寫(xiě)滿(mǎn)了密密麻麻、別人一看就會(huì )覺(jué)得枯燥無(wú)味的公式。

　　有時(shí)候坐得太久，脖子和腰都有些僵硬了，曾耀祥就去外面跑步、散步，但身體在放松的同時(shí)，他的腦子里依然在想著(zhù)各種公式與算法。有時(shí)候突然有了靈感，他會(huì )加快步伐，越跑越快，希望趕緊回去繼續算下去。

　　“‘載荷設計方法’就像一個(gè)‘黑匣子’，沒(méi)辦法提前驗證，必須完全正確，萬(wàn)一錯了，火箭就會(huì )在空中解體。”曾耀祥坦言，這項任務(wù)用“萬(wàn)無(wú)一失、一失萬(wàn)無(wú)”來(lái)形容毫不為過(guò)。

　　“要細化載荷設計規范，又要保證新的設計方法沒(méi)有問(wèn)題，那就得弄清楚60多年前的設計思路、依據和原理。”曾耀祥想到了“載荷設計規范”的編寫(xiě)者們。

　　曾經(jīng)的編寫(xiě)者現如今都已經(jīng)七八十歲，退休在家，得知曾耀祥的想法后，他們都很支持，但也提出了質(zhì)疑。

　　施鈞昭是“載荷設計規范”的編寫(xiě)者之一，他也曾對曾耀祥的設計方法提出過(guò)質(zhì)疑：“之前的方法很穩妥，你用新的方法提出的參數準確嗎？”趁著(zhù)施老來(lái)單位開(kāi)會(huì )的機會(huì )，曾耀祥將自己的推導模式驗證給他看。最后，施老認同了曾耀祥的設計方法。

　　2018年8月24日，曾耀祥優(yōu)化完成的“載荷設計方法”迎來(lái)了“大考”。總體設計部的10余位相關(guān)專(zhuān)家組成的評審組，專(zhuān)題對曾耀祥的“載荷設計方法”進(jìn)行評審。

　　“新的‘載荷設計方法’理論依據充分，參數翔實(shí)準確。”總體設計部副總師、評審組組長(cháng)潘忠文說(shuō)，“新的‘載荷設計方法’對火箭發(fā)展很有意義，按照這個(gè)方法計算，大型火箭載荷基本可降低15%左右，而且，我們一些新型火箭不用改結構也能提升性能。”

　　創(chuàng )新需要智慧，也需要勇氣。可干可不干的事情，曾耀祥主動(dòng)承擔，在枯燥繁重的工作中，這位年輕人卻做起創(chuàng )新先鋒，享受著(zhù)探索的快樂(lè )。

　　劉釗：

　　讓算力改變世界

　　一臺電腦、兩個(gè)顯示器，日復一日地設計和編寫(xiě)代碼……乍一看，國家超級計算無(wú)錫中心研發(fā)部副主任、高級工程師劉釗的工作好像和普通程序員沒(méi)有區別，但實(shí)際上，他的工作電腦還連接著(zhù)一個(gè)大家伙——“神威·太湖之光”超級計算機。借助“神威”的“威力”，他正帶領(lǐng)團隊進(jìn)行著(zhù)一項“風(fēng)資源預測和風(fēng)機選址”的應用項目，幫助一家能源龍頭企業(yè)解決關(guān)鍵難題：中國這么大，風(fēng)機選在哪里合適？

　　說(shuō)到這項工作，還要先從劉釗每天打交道的超級計算機說(shuō)起。

　　2016年6月落戶(hù)于江蘇省無(wú)錫市濱湖區蠡園開(kāi)發(fā)區的“神威·太湖之光”超級計算機，是國家超算布局的一個(gè)重要環(huán)節。和一臺只安裝一片CPU的家用計算機不同，“神威·太湖之光”非常龐大：由40個(gè)運算機柜和8個(gè)網(wǎng)絡(luò )機柜組成，內部安裝了40960個(gè)中國自主研發(fā)的眾核處理器，在運行時(shí)，將近1100萬(wàn)個(gè)計算核心齊心協(xié)力完成復雜任務(wù)，它1分鐘的計算能力，相當于72億人同時(shí)用計算器不間斷計算32年。

　　“跑”得這么快，“神威”能做什么？

　　劉釗舉例說(shuō)，小到產(chǎn)品的設計研發(fā)、大到氣象災害的應對，人類(lèi)在真實(shí)世界中試錯的成本比較高，甚至全無(wú)這樣的機會(huì )，而借助超級算力，就可以“跑”進(jìn)未來(lái)看看，幫助我們做出最佳決策。

　　今年36歲的劉釗，2008年從北京理工大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系畢業(yè)。當時(shí)我國初步具備了研制高端超級計算機的能力，但放眼國際，我國的超算能力還處于中端水平，許多關(guān)鍵部件受制于人。攻讀計算機專(zhuān)業(yè)的劉釗逐漸明晰了自己的夢(mèng)想：將知識和精力，投入中國的超級計算機事業(yè)中去。

　　2015年，在國家超算無(wú)錫中心剛剛建立之時(shí)，劉釗被選為第一批技術(shù)骨干加入其中。

　　“有了跑得快的硬件，還需要將硬核本領(lǐng)完全發(fā)揮出來(lái)的軟件。”劉釗介紹，軟件開(kāi)發(fā)初期面臨的最大難題，是這個(gè)系統已產(chǎn)生了超過(guò)200萬(wàn)行代碼，而對于“神威”這樣的新型國產(chǎn)超算，國外經(jīng)驗和編程模式都無(wú)法匹配。要解決“水土不服”的問(wèn)題，就要先對200多萬(wàn)行代碼進(jìn)行“翻譯”，重新設計和編寫(xiě)，讓新代碼適用于國產(chǎn)超級計算機。

　　200多萬(wàn)行代碼，是行業(yè)的“天花板”級別，也是“神威·太湖之光”實(shí)力的體現。劉釗回憶，“翻譯”的關(guān)鍵期，大樓內部的軟硬件設施和應用設備開(kāi)啟“機房?jì)?yōu)先”，這群平均年齡只有28歲的青年工程師，夏天靠幾臺大型工業(yè)風(fēng)扇降溫，早上8點(diǎn)后的樓面好像蒸籠一樣熱；到了寒冬，就靠著(zhù)取暖器驅走嚴寒，燃燒起奮斗之火。

　　7年來(lái)，劉釗和他的團隊以多維度并行及系統性?xún)?yōu)化的創(chuàng )新方法，高效支持了大氣模擬、海洋模擬、工業(yè)仿真等關(guān)鍵科學(xué)應用在國產(chǎn)超算系統上的運行，將“神威·太湖之光”超級計算機每秒十億億次的超強計算力，切實(shí)轉化成為基礎科研和工程創(chuàng )新的探索能力。

　　2017年，對于劉釗來(lái)說(shuō)是極具紀念意義的一年。那一年，“神威·太湖之光”相關(guān)應用項目獲得國際高性能計算應用領(lǐng)域最高獎“戈登·貝爾獎”及一項提名獎。其中，便有他參與的“地球系統模式”項目。

　　“通過(guò)這個(gè)項目，可以‘前知五百年，后知五百年’！”劉釗介紹，將某地區氣象衛星、氣象臺等的零星歷史數據下載并嵌入系統，超級計算機就能通過(guò)大量復雜的比對和運算，把空白年份“填空”、將錯誤數據“糾偏”，既能推演自工業(yè)革命開(kāi)始地球氣候的巨大變化，也能向未來(lái)推演幾百年后大氣演變、海洋演變等自然生態(tài)趨向，從而細致地模擬出地球生態(tài)演變的過(guò)程。5年來(lái)，該項目的模擬精度已從一座城市的氣候變化，精確到了街道級的氣候模擬。

　　“風(fēng)資源預測和風(fēng)機選址”正是“地球系統模式”的一個(gè)重要應用方向。“過(guò)去沒(méi)有超級計算機的時(shí)候，只能依靠人力跋山涉水，運送設備到每一座山頭探測，不僅時(shí)間長(cháng)、危險大，而且由于風(fēng)力的不確定性，數據準確性還比較低。”劉釗自豪地說(shuō)，他帶領(lǐng)團隊在中國地圖上劃分出10個(gè)網(wǎng)格，篩選出過(guò)去20年來(lái)年均風(fēng)資源最為豐富的地區，再將這些網(wǎng)格進(jìn)一步分解成一個(gè)個(gè)小網(wǎng)格，逐格比較、一一定位，經(jīng)過(guò)多次試驗調試后，最終在甘肅、福建、云南等地確定了多處風(fēng)場(chǎng)建設地址，幫助龍頭企業(yè)實(shí)現了發(fā)電效能的最大化、助力國家雙碳戰略目標實(shí)現。

　　雍海林：

　　追著(zhù)“星星”奔跑

　　上午10點(diǎn)，安徽合肥，中國科學(xué)院量子信息與量子科技創(chuàng )新研究院的一間辦公室中，討論聲一陣高過(guò)一陣。“衛星軌道高度增加，對地面站建設提出了一些新要求”“日光條件下，光學(xué)跟蹤的信噪比計算還得再復核一下”“目前，技術(shù)上還存在不少難點(diǎn)”……趁著(zhù)大伙都在，難得沒(méi)有出差，雍海林和同事們你一言我一語(yǔ)，商量起中高軌量子衛星地面站技術(shù)方案來(lái)。

　　作為科大國盾量子技術(shù)股份有限公司的系統工程師，今年36歲的雍海林，與量子結緣已有14年。從學(xué)生時(shí)代在青海湖湖心島上開(kāi)展自由空間量子實(shí)驗，到遠赴西藏阿里參與“墨子號”地面站建設，這位年輕的工程師始終扎根一線(xiàn)。

　　2008年，還在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)讀研的雍海林，懷揣著(zhù)對量子通信的好奇，成了學(xué)校量子物理與量子信息實(shí)驗部自由空間研究組的一員。“那段時(shí)間，我們每年都往青海湖跑，短的有個(gè)把月，長(cháng)則要待半年。在那兒研究量子糾纏分發(fā)和隱形傳態(tài)，得把‘墨子號’星地鏈路的科學(xué)實(shí)驗先在水平鏈路上做一遍。”雍海林回憶。

　　湖心島山頂沒(méi)水，他就背著(zhù)水桶，一點(diǎn)點(diǎn)從山下運上山；野外實(shí)驗遇到狂風(fēng)暴雨，不顧豆大的雨點(diǎn)往臉上拍，雍海林和隊友牢牢扶住帳篷，避免里面的望遠鏡被雨淋壞；白天陽(yáng)光強烈，光子信號容易淹沒(méi)在噪聲中，實(shí)驗總在晚上進(jìn)行，他熬過(guò)一個(gè)又一個(gè)夜晚，全球首個(gè)上百公里的自由空間量子隱形傳態(tài)和量子糾纏分發(fā)也終于在2012年實(shí)現。

　　“技術(shù)實(shí)現是工程師的事，要把科學(xué)家星地量子通信的夢(mèng)想一點(diǎn)點(diǎn)變成現實(shí)。”2016年，雍海林奔赴海拔5100米的“墨子號”阿里站，擔任隱形傳態(tài)實(shí)驗站副主任設計師，參與量子隱形傳態(tài)實(shí)驗平臺建設及后續實(shí)驗。在阿里站的一年多時(shí)間里，除了需要克服高原反應和冰天雪地帶來(lái)的困難，雍海林還得解決地面站的技術(shù)難題。

　　2016年8月16號，世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗衛星“墨子號”發(fā)射升空。星地量子通信實(shí)驗得在地面和太空間傳輸光子，信息加載在單光子的偏振態(tài)上，這不僅要求瞄準精度，還意味著(zhù)要實(shí)現偏振保持。不承想，衛星上天后，就遇到了偏振誤碼率超出預期的情況。“我們幾個(gè)站配合載荷團隊立即展開(kāi)原因分析。針對偏振不佳，經(jīng)過(guò)研判，發(fā)現是衛星進(jìn)入太空后，受空間環(huán)境影響造成相位變化，必須通過(guò)聯(lián)合測試獲取變化規律，從而設法進(jìn)行補償。”雍海林說(shuō)。

　　緊接著(zhù)，研發(fā)裝置，反復調試。終于，經(jīng)過(guò)半個(gè)月的努力，在零下20多攝氏度的一個(gè)夜晚，阿里站再次進(jìn)行嘗試。在同事們的配合下，雍海林裹著(zhù)厚棉襖，在室外手動(dòng)調整補償裝置。天寒地凍里，他們抓住衛星過(guò)境的10多分鐘，成功獲取全部所需數據。等到下次衛星過(guò)境時(shí)，根據實(shí)測數據對地面設備進(jìn)行補償，偏振誤碼率這才得以滿(mǎn)足科學(xué)實(shí)驗要求。

　　如今，全球首個(gè)星地量子通信網(wǎng)絡(luò )已通過(guò)衛星地面站與“墨子號”量子科學(xué)實(shí)驗衛星相連，現已接入金融、電力、政務(wù)等行業(yè)多家用戶(hù)。

　　熱衷于在廣袤大地上追逐“星星”，2018年，博士后出站后，雍海林加入了國盾量子衛星地面站團隊。“一年到頭，能有100多天出差在外。”他掰著(zhù)手指頭細數，從第一代便攜式地面站樣機研發(fā)到量子微納衛星“濟南一號”的星地實(shí)驗，從漠河北極村到三亞天涯海角，團隊常在全國各地攻堅克難。

　　“對我來(lái)說(shuō)，夜空中最美麗最值得追逐的‘星星’，就是‘墨子號’量子科學(xué)實(shí)驗衛星。”雍海林告訴記者，“這些年，我總是天南海北奔走，披星戴月，追著(zhù)‘星星’奔跑，把青春揮灑在祖國的大好河山之間，成就感滿(mǎn)滿(mǎn)！”