邬江兴院士:亮剑网络“三大战役”

来源:二局科学道德办公室   发表时间:2016-01-20

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来源:中国科学报 发布时间:2016/1/1 10:34:03

 

    ■史俊庭 刘昂 杨克功

 

    在出身将门、身为军人的邬江兴看来,科学研究是另外一个决战生死的沙场。为此,他追求创新、矢志创新,甚至是刻意创新,以“走弓弦,不走弓背”的信心,在中国信息化建设进程上打了“三大战役”:“04机”“中国高速信息示范网”“中国高性能宽带信息网”。

 

    2015年11月4日,北京钓鱼台国宾馆,华灯初上,鲜花绽放。中国工程院院士、解放军信息工程大学教授邬江兴接过“何梁何利基金科学与技术成就奖”这一重量级科技奖牌,成为我国第35位获此殊荣的杰出科学家。

 

    “20年前,我因主持研制国产‘数字程控交换机’获得‘何梁何利基金科学与技术进步奖’,20年来,科技报国的使命感让我不敢停止攀登的步伐。”年逾六十、被誉为“中国大容量程控交换机之父”的邬江兴还未走下领奖台,就郑重宣布,“我将一如既往地矢志创新、开拓奋进,为国家的创新发展、为中华民族的伟大复兴奉献自己的全部热血和力量。”

 

    突破:以国家的名义

 

    卡脖子的滋味不好受!

 

    用这句话形容上世纪80年代中国的通信行业一点不为过。改革开放之初,“打电话难”“装机难”成为当时困扰中国现代化建设进程的瓶颈问题之一。而西方发达国家的大型跨国公司凭借着技术上的代差,蜂拥而至。日本的NEC和富士通、美国的朗讯、瑞典的爱立信、德国的西门子等通信产品纷纷抢滩中国市场,迅速瓜分了中国程控交换机市场,形成了任由西方垄断的“七国八制”割据局面。我国当时尽管对大型程控交换机技术一直进行着跟踪和仿制,但始终未能取得实质性突破。

 

    有跨国公司曾断言:“20世纪中国人搞不出大型数字程控交换机。”可血气方刚的邬江兴偏偏不信这个邪,1984年,时年31岁的他,带着学院挤出的16万元经费从计算机专业转行而来,与鲁国英、罗兴国一道带领着一群不满30岁的科研人员出征了。

 

    他们亮剑科研沙场,闯关夺隘,从1200门的G1200样机,到2000门的HJD03程控样机,再到6万门的“04机”——1991年,我国首台大容量数字程控交换机横空出世,主要指标与“七国八制”相比具有明显的优势和领先的性价比,特别是在程控交换机的标志性指标——忙时处理能力方面,以近3倍的优势打破了德国西门子公司创造的世界纪录并保持了4年之久,整体技术水平居国际先进水平。

 

    总共用了不到1000万元人民币和3年的时间,邬江兴团队就实现了国外需要花费数亿美元数千人才能达到的目标,尤其是其原创的交换机体系结构优势、先进设计理念,大大降低了程控交换机的技术实现与产业化门槛,性价比极高。

 

    通过技术辐射和后发优势,巨龙、华为、中兴等国内通信高技术企业迅速崛起,使我国大型程控交换机产业利用不到十年的时间,就实现了从引进仿制到自主创造、从国外垄断受制于人到主要依靠自主产品的转变跃升,建成了世界规模最大的现代化电信网,产生的间接经济效益超过千亿元。

 

    自此,中国市场的程控数字交换机价格直线下跌,每线(交换机一线即一部电话)从500美元、300美元、100美元直至30美元。

 

    国内通信产业的群体性突破为国家节省了数百亿美元的外汇支出,当年的“七国八制”被他们以未曾预料的方式、无法企及的速度扫地出门。

 

    2003年中国科学院主编的《中国科学进展》这样评价:“HJD04机是中国通信产业取得的第一个重大成就”;2009年,与导弹核潜艇、万吨级远洋船一同入选“新中国六十年工业和信息化巡礼”中的28项“第一”成就榜。

 

    转折:踏上时代浪潮

 

    大战折桂,程控交换领域的突破及其带动的相关产业发展,奠定了邬江兴在通信行业的功勋地位。随后,没在功劳簿上沉浸的他又投入另一场战斗——构建中国高速信息示范网。

 

    原来,就在邬江兴等人夜以继日弥补电话网发展差距的同时,国外互联网技术从数十年的理论积累走向了实际应用,进入了蓬勃发展的快车道,中国再次面临被动局面。

 

    凭借着军人特有的忧患意识和担当精神,邬江兴敢于决战未知空间。他再次发出战斗指令,带领团队迎头赶上,紧紧抓住这次战略上的发展机遇期。

 

    当年,在互联网发展问题上,当时国内有两种声音争论不休,一是采用定长分组转发的异步传输模式(ATM),在成熟技术的基础上逐步发展;二是要着眼未来网络大规模应用的趋势,一步跨过ATM,走基于网络协议(IP)的发展路径,建立中国自己的网络发展路径。国家在经过多次论证之后,一锤定音,中止正在研制的ATM项目,全力发展基于IP的网络新技术,使得我国在起步之初就抢占了先机。

 

    从1999年开始,邬江兴再次扛起大旗,联合大唐、巨龙、中兴、武汉邮电科学院、清华大学、北京邮电大学、国防科技大学、信息工程大学等40多家科研院所和企业,千余名科研人员向着建设中国信息高速公路高地进发。

 

    首要任务,要研制出互联网的枢纽和控制中心——路由器,实现网络上信息分组从源端经选定路由精确送到目的端的核心设备。

 

    又是国外技术垄断,又是一切从零开始。寒来暑往,邬江兴带领课题组以时不我待的紧迫感,另辟蹊径,提出并实现的路由器“不定长分组交换结构”,成为国际上第二种主流的分组交换结构,主要性能指标优于“定长切片、同步交换、切片重组”的“斯坦福结构”;提出并实现的“大容量分段式无类域IP路由器线速查表算法”,解决了核心路由器中大规模路由表的高效维护和快速查表难题。

 

    至此,中国首个高速信息示范网诞生了!

 

    邬江兴带领团队仅用了3年左右的时间,就让我国通信技术领域从电路交换一举跨入了具备互联网核心设备研发和产业化能力的世界先进行列,极大地缩短了与发达国家的差距,从此踏上了全球互联网时代发展浪潮。巨龙、中兴、比威、大唐、烽火等国内通信高技术企业在互联网基础设施研发能力方面也取得跨越式发展,国内通信产业再一次实现能力跃升。

 

    2003年出版的《中国科学进展》将此项成果评价为“全球为数不多的大型宽带高速试验示范网之一”,“标志着我国全面掌握高速信息网络关键技术”。

 

    跨越:引领发展方向

 

    2006年德国世界杯足球赛,住在长三角地区的居民,成为全世界首次在互联网上集中5万以上用户,同时观看高清晰电视直播世界杯足球赛况的见证者和亲历者。在60亿地球人中率先开始享受到了信息时代的全数字生活,中国人走在了世界的最前列!

 

    互联网的迅速普及,让其成为公认的国家“第五边疆”。如何让中国互联网核心技术步入世界前列,引领发展方向,从根本上解决便捷服务和信息安全两大难题,征战信息疆场多年的邬江兴责无旁贷地扛起大旗,再次亮剑沙场,向信息高地发起冲锋。

 

    2002年,作为“十五”国家“863”计划重点专项“高性能宽带信息网(3TNet)”项目总体组组长的邬江兴,组织北大、清华、中科院、中国科大、上海交大、中国电信等高等院校、研究院所和著名企业共计53家参研单位、2000多名科研人员联合攻关,不走“流量工程控制+复杂QoS控制”的主流研究路子,提出“电路交换、广播推送和分组交换双融合”的创新方案,一举跨越传统网络“尽力而为”的思维定式,设计出一条通向未来的中国特色“宽带信息”之路,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,成为国家下一代广播电视网的基础技术架构。

 

    也就在这一刻起,国家“三网融合”实施有了技术支撑。

 

    创新的网络架构、独特的设计理念、先进的技术手段,促使以华为、中兴、烽火等国内通信高技术企业相关技术和产品处于国际领先地位,我国自主创新的互动新媒体网络技术和产品步入世界前列。据网上公开资料之不完全统计,截至2011年4月,累计产生的直接经济效益就超过了34亿元。

 

    2013年英国《新科学家》以《中国下一代互联网举世无双》为题对高性能宽带信息网的报道中讲到,“作为网络领域的新王者,中国正在构造更快更安全、领先西方的网络”。

 

    不久的将来,我们即将见证由此带来的更方便快捷的服务体验和新一轮的产业发展,感受着自主创新带来的无穷魅力。

 

    《中国科学报》 (2016-01-01 第2版 人物)

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