6月，京廣高鐵復(fù)興號(hào)列車全線實(shí)現(xiàn)時(shí)速350公里。7月，在渝昆高鐵渝宜段，試驗(yàn)列車跑出了385公里/小時(shí)的速度。這個(gè)夏天，在先進(jìn)高鐵技術(shù)和一流運(yùn)營(yíng)品質(zhì)的基礎(chǔ)上，隨著部分線路逐級(jí)提速，高鐵這張“國(guó)家名片”越擦越亮。

7月初，《環(huán)球人物》記者走進(jìn)位于北京交通大學(xué)思源樓12層的先進(jìn)自主運(yùn)行全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，目光瞬時(shí)被一個(gè)“大塊頭”吸引住了——1：1還原復(fù)興號(hào)高鐵的仿真列車頭，可全景模擬在軌行駛過(guò)程。它周邊轟鳴作響的電子設(shè)備，正一刻不停地收發(fā)信號(hào)、傳輸數(shù)據(jù)。

“如果說(shuō)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)是高鐵的‘大腦’，通信則是保證大腦信號(hào)可靠傳輸?shù)摹踩l(wèi)士’?！北本┙煌ù髮W(xué)電子信息工程學(xué)院院長(zhǎng)艾渤向記者介紹，“時(shí)速越高，信道（即電磁波傳輸?shù)穆窂剑┳兓娇?，挑?zhàn)越大。”

這是艾渤來(lái)到實(shí)驗(yàn)室的第十七年。從一個(gè)20平方米的小實(shí)驗(yàn)室，到設(shè)備精良的國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，從跟蹤無(wú)線通信技術(shù)，到推動(dòng)并扶持相關(guān)產(chǎn)業(yè)的興起，他見(jiàn)證了通信技術(shù)在鐵路系統(tǒng)的發(fā)展。

“苦并快樂(lè)著”

“高鐵時(shí)速?gòu)?0公里到480公里的相關(guān)數(shù)據(jù)，我們實(shí)驗(yàn)室都有，數(shù)據(jù)總量大概能達(dá)到3億組?！卑匙院赖卣f(shuō)，做信道或者電波傳播特性研究，數(shù)據(jù)是最寶貴的。

2007年，從清華大學(xué)博士后出站，艾渤來(lái)到北京交通大學(xué)，進(jìn)入無(wú)線通信專家鐘章隊(duì)教授的科研團(tuán)隊(duì)，開(kāi)啟高速移動(dòng)復(fù)雜場(chǎng)景的無(wú)線信道理論與方法研究。列車高速移動(dòng)下會(huì)引起信道的非平穩(wěn)性，如何準(zhǔn)確評(píng)估這種影響并找到解決辦法，彼時(shí)是國(guó)內(nèi)外專家都迫切想要解決的難題。

為了拿到一手?jǐn)?shù)據(jù)，艾渤帶著幾名博士研究生開(kāi)啟了“特種兵式”數(shù)據(jù)收集工作。

2009年鄭西高鐵試運(yùn)行前夕，艾渤和團(tuán)隊(duì)進(jìn)行實(shí)地電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量。列車運(yùn)營(yíng)時(shí)速如果預(yù)設(shè)是350公里，測(cè)試時(shí)就要跑到380公里左右?！拔覀?cè)缟?點(diǎn)上車，在鄭州和西安之間不斷往返，等下車時(shí)已經(jīng)是晚上7點(diǎn)。測(cè)試階段的高鐵窗戶還沒(méi)裝好，往往一跑起來(lái)車內(nèi)就塵土飛揚(yáng)。”艾渤說(shuō)。

2010年，團(tuán)隊(duì)走訪了全國(guó)3家鐵道勘察設(shè)計(jì)院，跨越9座城市，調(diào)研范圍覆蓋5條高速線路，行程超過(guò)5000公里。

為了保證測(cè)試時(shí)信道是平穩(wěn)的，有時(shí)需要在沒(méi)有人、沒(méi)有干擾的情況下進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試人員只能凌晨出動(dòng)。艾渤記得，有一次連續(xù)11天晝伏夜出，大家都快熬成“夜貓子”了。高鐵沿線一些地方?jīng)]什么住戶，夜晚出奇安靜，有時(shí)測(cè)量地點(diǎn)就在墳地周邊，“幾個(gè)大小伙子，倒沒(méi)什么怕的”。夏夜里，面前蚊蠅紛飛，身邊連接設(shè)備的高速磁盤以1秒鐘1G的速度收集著數(shù)據(jù)，大家光著膀子喝啤酒，“苦并快樂(lè)著”。

基于艾渤團(tuán)隊(duì)收集到的大量數(shù)據(jù)，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出了高速移動(dòng)復(fù)雜場(chǎng)景無(wú)線信道測(cè)量準(zhǔn)則與方法，以及符合信道非平穩(wěn)特征的方向性信道建模方法。他們通過(guò)數(shù)據(jù)搭建的模型，讓國(guó)內(nèi)很多鐵路勘察設(shè)計(jì)院擺脫了被“卡脖子”的狀況?！耙郧按蠹矣脟?guó)外的軟件，比如德國(guó)數(shù)據(jù)管理軟件AirCom，一套要四五十萬(wàn)元人民幣，貴不說(shuō)，參數(shù)還不公開(kāi)，使用時(shí)連如何調(diào)整參數(shù)都不知道。現(xiàn)在，所有的軟件代碼都是我們自己編寫(xiě)的。”艾渤說(shuō)。

2017年9月，艾渤接到一項(xiàng)特殊的任務(wù)——在“面向印尼高速鐵路的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)理論技術(shù)研究與示范應(yīng)用”項(xiàng)目中擔(dān)任負(fù)責(zé)人，為我國(guó)在印尼建設(shè)雅萬(wàn)高鐵提供通信方面的技術(shù)支持。

印尼以多火山著稱，雅萬(wàn)高鐵穿過(guò)的區(qū)域被當(dāng)?shù)厝朔Q為“眾神居所”，火山分布比其他省份更密集。“雖然火山可能不會(huì)爆發(fā)，但光火山灰就會(huì)讓無(wú)線傳播媒介受到干擾?！卑痴f(shuō)，“此外，當(dāng)?shù)貋啛釒夂蛳碌挠?、風(fēng)、霧等復(fù)雜氣象條件，跟國(guó)內(nèi)也不一樣。”

幾年間，艾渤帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)扛著無(wú)線信道模擬器和射線追蹤工具箱等設(shè)備，在雅加達(dá)和萬(wàn)隆之間往返多次，只為建立一個(gè)適合當(dāng)?shù)氐男诺滥Ｐ?。?jīng)過(guò)所有建設(shè)者6年多的努力，2023年10月17日，雅萬(wàn)高鐵正式開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，列車時(shí)速達(dá)350公里，將雅加達(dá)和萬(wàn)隆間的通行時(shí)間從3個(gè)多小時(shí)縮短為40分鐘。

中國(guó)高鐵走向海外的“第一單”大獲成功，讓艾渤信心倍增?！拔覀兊母哞F為什么能銷售到國(guó)際上？依靠的就是自主產(chǎn)權(quán)。雅萬(wàn)高鐵的開(kāi)通，證明我國(guó)全套全產(chǎn)業(yè)鏈的高鐵技術(shù)已經(jīng)成熟?！?/p>

“壞孩子”的逆襲

今年50歲的艾渤是個(gè)典型的西北漢子，性子直，還有些俠義情懷。野外收集數(shù)據(jù)那些別人眼中的“糙活兒”，在他看來(lái)都不算啥。了解他的人都知道，這位教授不走尋常路，從小到大幾乎沒(méi)當(dāng)過(guò)“好學(xué)生”，相反，抽煙、早戀、打架，都是他青春期的印記。

艾渤的父親曾是西北大學(xué)物理系研究生，母親從中國(guó)醫(yī)科大學(xué)（現(xiàn)北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院）畢業(yè)。生在高知家庭的艾渤，從小被寄予厚望?！皬奈?歲半起，父母就花重金買來(lái)日本進(jìn)口的錄音機(jī)和英文磁帶，讓我學(xué)英語(yǔ)。3歲時(shí)，我就能完整地讀一些英文書(shū)信了?！碧焯毂槐浦鴮W(xué)習(xí)，艾渤產(chǎn)生了極強(qiáng)的逆反心理。他跟父母談條件，玩3個(gè)摔炮才能背一個(gè)單詞，又把家里的小人書(shū)拿到街道上賣，得來(lái)的錢去買煙抽。從小頑劣的艾渤，沒(méi)少挨父親揍。讀高二時(shí)，因?yàn)橐恢卑祽俚呐瑢W(xué)交了男朋友，他直接不去上學(xué)了。后來(lái)，他勉強(qiáng)參加了高考，成績(jī)比想象中要好，超過(guò)本科線11分。

1993年，艾渤進(jìn)入中國(guó)人民武裝警察部隊(duì)工程大學(xué)學(xué)習(xí)通信工程專業(yè)。第一堂課上，他就跟班長(zhǎng)干起仗來(lái)，差點(diǎn)被勒令退學(xué)。父親知道后，把筷子掰折了，碗也摔了，“那時(shí)父親真的想放棄我了”。

艾渤身上的那股子倔勁在部隊(duì)有了用武之地。負(fù)重20公斤跑5公里越野，擒敵拳、散打、倒功，所有訓(xùn)練項(xiàng)目他都要做到自己滿意為止。高強(qiáng)度的訓(xùn)練和鐵的紀(jì)律，讓他很快從“問(wèn)題少年”成長(zhǎng)為部隊(duì)的標(biāo)兵。在軍校的4年間，他每年都拿到嘉獎(jiǎng)，還立過(guò)一次三等功。

最重要的是，艾渤在這里找到了可以為之奮斗一生的專業(yè)?！罢f(shuō)實(shí)話，通信工程專業(yè)最初是父親幫我選的，我連它是學(xué)什么的都不知道?！卑郴貞洠诓筷?duì)拉練過(guò)程中，每個(gè)營(yíng)部之間要想通話，需要有人背著沉重的銅芯電纜跑幾公里。這讓他意識(shí)到，無(wú)線通信或許是未來(lái)解決問(wèn)題的方向。

1997年畢業(yè)后，艾渤被分配到基層部隊(duì)負(fù)責(zé)帶兵訓(xùn)練。出于對(duì)通信專業(yè)的熱愛(ài)，他萌生了考研究生的想法。部隊(duì)晚上10點(diǎn)熄燈，艾渤就找地方繼續(xù)學(xué)習(xí)到凌晨2點(diǎn)，早上5點(diǎn)就起床。一年中，他幾乎每天只睡三四個(gè)小時(shí)，到了“鬧鈴一響，整個(gè)人都彈起來(lái)”的狀態(tài)。

1999年，艾渤考上西安電子科技大學(xué)研究生，專業(yè)方向?yàn)樾畔⑼ㄐ?。博士畢業(yè)后，他又進(jìn)入清華大學(xué)博士后工作站，研究方向依然與通信相關(guān)。博士后出站，他來(lái)到北京交通大學(xué)?？蒲袔ь^人鐘章隊(duì)在1997年就提出要在鐵路系統(tǒng)應(yīng)用無(wú)線通信，而不是傳統(tǒng)的軌道電路和應(yīng)答器。2008年京津城際鐵路開(kāi)通，中國(guó)邁入“高鐵時(shí)代”，無(wú)線通信在鐵路系統(tǒng)有了更大的發(fā)揮空間。

當(dāng)兵時(shí)培養(yǎng)出的敢打敢拼、能吃苦的勁頭用到科研上，艾渤成了大家口中的“拼命三郎”。他剛到實(shí)驗(yàn)室時(shí)，幾乎把家安在了這里，一住就是4年，每天睡4個(gè)小時(shí)。“領(lǐng)導(dǎo)交過(guò)來(lái)的任務(wù)到了其他同事那里，可能他們還會(huì)想想‘有什么好處’，但對(duì)我這個(gè)部隊(duì)出身的人來(lái)說(shuō)，很簡(jiǎn)單，干就完了?！边@樣的干勁和執(zhí)行力，讓艾渤在通信領(lǐng)域很快干出了名堂。

很多人覺(jué)得艾渤的經(jīng)歷就是一個(gè)“壞孩子”的逆襲史，艾渤覺(jué)得逆襲談不上，只能證明“起點(diǎn)高低不重要，在一條路上堅(jiān)持到最后的人，才是勝者”。

“只要你相信，就會(huì)有奇跡”

艾渤現(xiàn)在出行有個(gè)偏好，只要車程不超過(guò)7小時(shí)，他一律選擇乘高鐵，因?yàn)楦哞F上有信號(hào)，可以保證工作不間斷，而且如今智能化的高鐵背后，也有他的貢獻(xiàn)。

對(duì)于高鐵乘客普遍反映的信號(hào)仍不夠強(qiáng)的問(wèn)題，艾渤解釋，高鐵系統(tǒng)其實(shí)是被兩張“網(wǎng)”覆蓋的。一張是離鐵軌一兩百米以外的鐵塔，是中國(guó)移動(dòng)等電信運(yùn)營(yíng)商鋪設(shè)的“公網(wǎng)”；另一張則是離鐵軌非常近的基站組成的“專網(wǎng)”。公網(wǎng)面向公眾，專網(wǎng)則負(fù)責(zé)列車運(yùn)行控制信號(hào)的傳輸。

“你們應(yīng)該也會(huì)有感受，以前高鐵經(jīng)過(guò)隧道時(shí)，手機(jī)很可能就沒(méi)有信號(hào)了，但現(xiàn)在不一樣了?！卑痴f(shuō)，此前，為了保證專網(wǎng)線路在隧道內(nèi)正常運(yùn)行，鐵路系統(tǒng)會(huì)禁止運(yùn)營(yíng)商將信號(hào)系統(tǒng)鋪設(shè)進(jìn)隧道，如今隨著通信技術(shù)提高，已能排除同頻或者鄰頻信號(hào)的干擾，給公網(wǎng)留出了更大空間。

“為什么高鐵不能24小時(shí)運(yùn)行呢？”艾渤又拋出一個(gè)問(wèn)題。他解釋，因?yàn)殍F路部門需要在晚上檢測(cè)軌道、供電以及其他基礎(chǔ)設(shè)施，排除故障。而且，這種檢測(cè)每天都要重復(fù)?！耙敫哞F全天候運(yùn)營(yíng)，未來(lái)可能要加強(qiáng)通信和感知的深度融合，比如通過(guò)給列車加裝專業(yè)設(shè)備，使其在經(jīng)過(guò)軌道的同時(shí)，對(duì)周邊所有基礎(chǔ)設(shè)施完成深度的同步檢測(cè)?！?/p>

面對(duì)高鐵提速以及無(wú)人駕駛高鐵時(shí)代的到來(lái)，艾渤感受到不小的挑戰(zhàn)?！八俣雀鞎r(shí)，傳播時(shí)延（信號(hào)從網(wǎng)絡(luò)一端到另一端的時(shí)間）要更低，不然很多信息會(huì)過(guò)時(shí)，無(wú)法給預(yù)警和決策留出時(shí)間。而高鐵開(kāi)啟自動(dòng)駕駛后，對(duì)傳輸信號(hào)的可靠性提出了更高要求?！卑痴f(shuō)，他們團(tuán)隊(duì)正在研究6G技術(shù)在軌道交通等場(chǎng)景中的應(yīng)用，“未來(lái)在車上可能體驗(yàn)跟地面完全一樣的通信感受”。

今年6月，全國(guó)科技大會(huì)、國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)、兩院院士大會(huì)在人民大會(huì)堂舉行，艾渤在現(xiàn)場(chǎng)?！皬?fù)興號(hào)高速列車項(xiàng)目以及我主持的‘關(guān)于高速移動(dòng)復(fù)雜場(chǎng)景信道特征和傳輸理論’項(xiàng)目分別榮獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)和國(guó)家自然科學(xué)基金二等獎(jiǎng)。高鐵技術(shù)樹(shù)起國(guó)際標(biāo)桿，是千萬(wàn)鐵路人的自豪?！?/p>

艾渤現(xiàn)在的成就是父親早年想不到的，未來(lái)交通的發(fā)展可能也是我們今天想不到的?！爸灰阆嘈?，就會(huì)有奇跡”，這是艾渤最喜歡的一句歌詞。他說(shuō)，有時(shí)希望可能很渺茫，但不能抹殺，只要一直在路上，堅(jiān)持踏實(shí)做事，就會(huì)有奇跡。

編輯 尹潔/美編 苑立榮/編審 張建魁

艾渤

1974年出生于陜西省西安市，本科畢業(yè)于中國(guó)人民武裝警察部隊(duì)工程大學(xué)，碩士和博士畢業(yè)于西安電子科技大學(xué)，現(xiàn)任北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院院長(zhǎng)、博士生導(dǎo)師。