6G综合实验室,技术人员介绍光载太赫兹通信系统架构。
紫金山实验室展厅。
紫金山实验室展厅。
紫金山实验室展厅。
记者 王晓映 张宣 樊玉立
紫金山南,九龙湖畔,南京市江宁区。26所高校扎根,7个国家重点实验室落子,30多万在校师生云集,这里已然是一片创新因子活跃、人才栖居荟聚的热土。背靠南京主城,紧邻高速公路与机场,位于未来网络小镇的紫金山实验室仿佛随时进发的勇士,向世界互联网技术的创新前沿发起冲刺。
7月6日下午,习近平总书记来到紫金山实验室,走进展厅、6G综合实验室,详细了解推进重大科技任务攻关等情况。习近平总书记强调,现在信息技术飞速发展,颠覆性技术随时可能出现,要走求实扎实的创新路子,为实现高水平科技自立自强立下功勋。总书记的话高瞻远瞩、切中肯綮,令全体科研人员深感振奋、备受鼓舞。大家一致表示,牢记总书记殷殷嘱托,要努力突破更多网络通信颠覆性技术,积极推动科研成果示范应用并走向产业界,定制一个“互联新世界”,点亮未来网络之光,为网络强国建设勇当开路先锋。
梦想成真,向总书记交上9年前布置的“作业”
7月6日下午4时许,当习近平总书记乘坐的车辆缓缓停在紫金山实验室楼前时,翘首以盼的中国工程院院士、紫金山实验室主任刘韵洁抑制不住激动的心情迎上前去。一侧的院墙上,“加快实现高水平科技自立自强,是推动高质量发展的必由之路”的红色标语,在绿树掩映下格外醒目。
见到总书记,刘韵洁院士第一时间说出埋藏心中很久的话:“2014年您在江苏视察时,我们汇报了发展未来网络的大致情况,您当时嘱咐我们利用好这个机会,勉励我们要在网络安全领域弯道超车。牢记您的嘱托,江苏省、南京市对未来网络格外重视,成立紫金山实验室践行伟大使命!”
2014年12月13日,习近平总书记参观江苏省未来网络创新研究院展区,听取了刘韵洁院士关于未来网络建设的汇报,并对采用新的未来网络体系架构如何解决网络安全问题非常关注,提出殷切嘱托。
胸怀“国之大者”,总书记的嘱托承载着对互联网技术发展的战略性判断。刘韵洁说,那时候互联网正处于从消费领域进入实体经济的变革阶段,全球都把未来网络技术当成科技竞争制高点,互联网发展进入“下半场”的争夺。发展未来网络,是我国从网络大国迈向网络强国的重要一环。
嘱托在心,责任在肩。在习近平总书记指引下,江苏省、南京市继续组织开展未来网络架构与关键技术研究,组建未来网络、普适通信、内生安全团队,进一步成立了紫金山实验室。自2018年揭牌至今,短短5年多时间,作为重大科技创新平台的紫金山实验室,重点开展基础性、前沿性研究,在未来网络、B5G/6G通信、网络安全等领域取得一系列世界领先成果,创造了网络通信与安全领域多项“全球第一”。
只需动动手指,就能精准操控井下240米深处的采煤机,实现“一键采煤”;操纵300公里外的手术机器人完成高难度手术,时延不超过6毫秒……这些全球最先进的网络信息技术,拓展了紫金山实验室未来网络技术典型应用场景。以“十年磨一剑”的坚持,紫金山实验室开创新的互联网发展技术路径,开辟未来网络新赛道,打造了未来网络试验设施(CENI)。作为我国通信与信息领域首个国家重大科技基础设施项目,这一设施覆盖全国40个主要城市,建成40个主干节点、133个边缘节点和四大云数据中心。该设施已具备“分钟级”按需定制网络服务能力、“微秒级”确定性服务能力、“千万级”多云交换服务能力、“TB级”智驱安全网络防护能力,能够满足国家关于下一代互联网、网络空间安全、天地一体化网络等重大科技项目的试验验证需求,今年将完成验收并正式运营。
“今天,我们把总书记当年布置的‘作业’交上了,新的网络架构已在布局,9年前的梦想已成真!”80岁的刘韵洁院士,依然充满创新的朝气。
走求实扎实的创新路子,收获颠覆性技术成果
在6G综合实验室,习近平总书记与现场科研人员深入交流6G技术的突破和应用。
在数字化浪潮下,各国都在前瞻性布局下一代互联网等前沿领域,全面推进6G技术研发。业内基本达成共识,未来6G将有六大应用场景。为了实现这些发展愿景,我国需要研发新型移动通信技术,在传输能力、要素融合、泛在互联这三方面取得突破。目前,紫金山实验室副主任兼首席科学家、东南大学移动通信国家重点实验室主任尤肖虎已经带领团队搭建起“端到端”的6G实验平台。在该平台上,团队创造了一系列6G世界纪录,传输速率、频谱效率均已步入国际第一梯队。
“总书记很关注颠覆性技术,要求我们走求实扎实的创新路子。”尤肖虎说,他向总书记重点介绍了4项6G颠覆性技术突破:光载太赫兹无线通信系统、无线传输效率提升10倍的无蜂窝移动通信技术,以及两项未来6G技术的专用器件研究——基于国产自研芯片的毫米波收发前端系统和贝叶斯AI学习基带数字处理芯片。
太赫兹频段是6G新的频率资源,技术研发难度极大。“实验室采用光子—电子技术相结合的全新技术途径,目前传输速率达到世界最高的400Gbps,预计今年年底将到1000Gbps,也就是6G所需要的1Tbps,比现有5G提高了100倍以上。”谈及光载太赫兹无线通信系统的颠覆性技术特征,尤肖虎充满信心。
“我们还致力于未来6G的专用器件研究,包括高频段的射频模拟器件和信号处理的数字器件。”尤肖虎说,6G专用器件基于自研芯片的毫米波收发前端系统,采用全国产工艺,包括国产40nm CMOS工艺,研制出毫米波芯片及射频前端系统,并用于6G试验系统。与国际先进水平对比,团队通过系统层面创新,在关键指标上处于领先。
“回答总书记关于6G的询问时,我解释,未来世界智能化程度较高的工作会逐渐被人工智能所取代,而实现这种趋势,需要算力和连接的支撑,两者缺一不可。”尤肖虎说,现今研发6G就是为未来智能化信息社会提供超强连接能力,比如用户要使用云端智能技术,只需极短的时间。“总书记的关怀是我们技术攻关的最大动力,我们有信心把6G通信技术做得更好、覆盖更多使用场景!”
总书记调研结束后,尤肖虎又和团队里几名青年科研工作者商量起亟待解决的技术问题。“我们团队的成员都会加倍努力,争取将这些关键技术逐步成熟化、实用化,支撑我国未来6G技术发展。”
牢记嘱托,为实现高水平科技自立自强立下功勋
习近平总书记时刻把科研人才放在心上,这给紫金山实验室全体科技人员留下深刻印象。总书记的充分肯定与谆谆嘱托,更是为大家注入了巨大的前进动能,进一步激发起科技工作者“为实现高水平科技自立自强立下功勋”的信心和决心。
刘韵洁院士说,2014年12月13日,习近平总书记和他交流时就关切询问:“团队都过来了么?”这一次,他向总书记汇报:紫金山实验室已汇聚起1000多人的科研队伍。
总书记高度关注人才队伍的培养、待遇和管理。刘韵洁介绍,实验室最大的挑战,就是怎么把这个领域的国内外顶尖人才吸引过来,协同创新。“我们的做法就是以事业留人,给他们提供一个能干正事、能干大事、能有成果的创新平台,激励有理想抱负、有使命感的人越来越多地聚在一起。另外,我们还制定了较好的激励机制,鼓励科研成果落地、产生经济效益,我们把科研成果收益的90%用于增益团队,大大增强他们的创新活力和积极性。”
6G综合实验室里,集中了包括尤肖虎在内的通信技术三代研发人才。尤肖虎向总书记介绍这个20年来在无蜂窝移动通信技术领域不断取得突破的团队时,特别介绍了专项课题负责人王东明,得到总书记赞许。“作为本土科技工作者,王东明从2002年就跟随我进行通信技术的攻坚研发,见证并参与了从4G到6G的攀登之路,可谓‘20年磨一剑’。总书记的称赞与鼓励,对许多长期耕耘在科研领域的研究人员是非常大的鼓舞。”
先后取得重庆邮电大学本科、南京邮电大学硕士、东南大学博士学位,20多年来,王东明矢志通信专业领域钻研。这一天,他和自己的导师、学生一起在辛勤耕耘的工作岗位上见到习近平总书记,感到格外振奋,“总书记非常关心我国的6G发展路线,仔细聆听介绍,观看演示。”回忆起总书记走近察看贝叶斯AI学习基带芯片时的情景,王东明说:“总书记对卫星通信领域很了解。从科研到产业化,这个芯片研发历时10多年,现已批量应用于国内外著名厂商的地面卫星通信终端。”
“总书记平易近人!”“激动,好有成就感!”张艺、张艺伟,名字仅差一字的两名年轻研发人员,回味着总书记视察时的场景,你一句我一句地说。90后张艺负责制作和演示部分成果介绍的PPT,“尤老师介绍时,我在电脑上演示。原本的服务器是个‘大盒子’,现在我们用这么小的芯片就可以取代原来的基带信号处理功能,输入参数,1秒之内就能生成处理模块。”今年秋季就要到东南大学电子信息专业攻读博士的张艺伟说:“我们会牢记总书记嘱托,更加努力地学习、工作,为解决‘卡脖子’技术作出更大贡献。”
“总书记的到来,给我们带来了鼓励和鞭策。总书记的嘱托,对我们来说是一个更大的期望、一项更重的使命。一份新的作业已经压在我们肩头,那就是为建设网络强国、为实现中华民族伟大复兴的中国梦而努力奋斗!”刘韵洁信心满满地说。
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