敢闖無人區(qū)？來這！

尹穎堯+曹曉晨+邢多多

人人打電話，人人上網(wǎng)，誰也離不開通訊。通訊技術(shù)哪家強(qiáng)？北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院（以下簡稱信通院）說第二，恐怕沒有誰敢說第一。以信息科技為特色的信通院，正在通訊領(lǐng)域勇闖無人區(qū)，展開各種科研攻關(guān)。憑借突出的學(xué)科實(shí)力、明顯的專業(yè)優(yōu)勢(shì)以及多年來對(duì)電信行業(yè)的貢獻(xiàn)，北郵在每一部手機(jī)里都留下了“BUPT inside”的印記。

一個(gè)巨人

我們?cè)趯W(xué)院見到信息與通信工程學(xué)院執(zhí)行院長張琳老師時(shí)，他剛結(jié)束了上午的課趕來。

“北京郵電大學(xué)成立于1955年，是新中國第一所郵電高等學(xué)府。”張老師介紹，信通院是北郵人數(shù)最多的學(xué)院，僅通信工程一個(gè)專業(yè)，本科生每個(gè)年級(jí)就有十幾個(gè)班，每班30～40人，信息工程、電子信息專業(yè)的人數(shù)也不少，可謂“龐然大物”。

“從第一代大哥大手機(jī)，到第二代數(shù)字移動(dòng)通信小型手機(jī)，再到第三代第四代數(shù)字手機(jī)，到現(xiàn)在的4G和5G互聯(lián)網(wǎng)，信息技術(shù)無不走在各行各業(yè)的最尖端。”張老師說，信息與通信工程學(xué)科主要研究信號(hào)的產(chǎn)生、信息的傳輸、交換和處理，以及在計(jì)算機(jī)通信、數(shù)字通信、衛(wèi)星通信、光纖通信等方面的理論和工程應(yīng)用問題。學(xué)院根據(jù)當(dāng)今通信發(fā)展的需要，設(shè)置了通信網(wǎng)與交換、光纖通信、無線通信、信息處理與多媒體技術(shù)四個(gè)專業(yè)方向。

支撐起龐大信通院的核心力量，是大量優(yōu)秀的師資。“好的導(dǎo)師能夠準(zhǔn)確地把握學(xué)科前沿的發(fā)展方向，帶領(lǐng)研究走得更快更遠(yuǎn)。”比如擔(dān)任973“認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)”項(xiàng)目首席科學(xué)家，2010年被評(píng)為“全國優(yōu)秀科技工作者”的張平教授。張教授多年來致力于無線通信關(guān)鍵技術(shù)的研究，提出了多種新模型、新算法與新機(jī)制，取得了突出的創(chuàng)新成果。以張平教授為代表的專家學(xué)者形成了16個(gè)科研團(tuán)隊(duì)，帶領(lǐng)學(xué)院內(nèi)幾百名博士、研究生，圍繞信息理論與技術(shù)、無線通信、多媒體技術(shù)、通信網(wǎng)技術(shù)、泛網(wǎng)無線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)搜索等多個(gè)方向，依托泛網(wǎng)無線通信教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、“網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)建與融合”北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)安全國家工程實(shí)驗(yàn)室等多個(gè)頂尖實(shí)驗(yàn)室，承擔(dān)起國家自然科學(xué)基金、國家重大專項(xiàng)、863計(jì)劃、北京市教委等多項(xiàng)國家/部級(jí)科研項(xiàng)目，并與工信部電信研究院、中科院計(jì)算所、聯(lián)通中訊設(shè)計(jì)院、清華大學(xué)等國內(nèi)高校和科研機(jī)構(gòu)以及國家電網(wǎng)、華為、中興、大唐等企業(yè)開展了多領(lǐng)域、深層次的項(xiàng)目合作，對(duì)通訊領(lǐng)域的各個(gè)“無人區(qū)”進(jìn)行了大量的探索和突破，并獲得眾多國家級(jí)的獎(jiǎng)項(xiàng)。

除了學(xué)院內(nèi)16個(gè)科研團(tuán)隊(duì)，信通院還與國外高校建立了眾多聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行學(xué)術(shù)交流和人才培養(yǎng)?！拔覀兣c日本東北大學(xué)、韓國漢陽大學(xué)、挪威科技大學(xué)、丹麥奧爾堡大學(xué)、香港中文大學(xué)、馬德里科技大學(xué)、悉尼科技大學(xué)、倫敦大學(xué)等國際知名高校保持著密切的交流合作與人員互訪，并通過校際項(xiàng)目、中英科技創(chuàng)新項(xiàng)目等建立了良好的合作關(guān)系，對(duì)科學(xué)研究、學(xué)術(shù)交流和人才培養(yǎng)起到了很好的促進(jìn)作用?！睆埨蠋熣f。

尖端研究

在最近QS世界大學(xué)電子與電氣專業(yè)排名中，北郵信息與通信工程專業(yè)位居100至150名之間。張老師說：“這是一項(xiàng)幾乎包含電子與電氣所有研究領(lǐng)域的排名，其中一些領(lǐng)域我們并不研究，如果單在通信領(lǐng)域與國外高校相比，我們絕對(duì)不輸其他學(xué)校?！?012年，北郵的一級(jí)學(xué)科“信息與通信工程”在學(xué)科評(píng)估中名列全國第一。

2016年，憑借對(duì)4G互聯(lián)網(wǎng)的突出貢獻(xiàn)，北郵獲得了國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)。 “我們做4G憑什么能拿特等獎(jiǎng)？因?yàn)檫@里引領(lǐng)著國際標(biāo)準(zhǔn)。我國有很多科技領(lǐng)域依然在‘比學(xué)趕幫抄的‘趕這個(gè)階段，可是在通信方面，我們已經(jīng)超前了。” 短短三十多年，我國就經(jīng)歷了“1G空白、2G跟隨、3G突破”的發(fā)展過程，全球進(jìn)入4G標(biāo)準(zhǔn)競爭后，北郵的教授和通訊行業(yè)的專家們突破了重大核心技術(shù)，提出并主導(dǎo)TD-LTE國際標(biāo)準(zhǔn)。“通過與中國信通院、中國移動(dòng)、華為、中興、大唐等企業(yè)的共同合作，我們實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)通信在4G時(shí)代的趕超?！弊罱?，信通院在5G方面的部分科研成果也已被標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)所采納，將成為未來5G的標(biāo)準(zhǔn)。“11年前，無線技術(shù)的領(lǐng)軍企業(yè)，美國高通公司CEO來參加北郵50年校慶時(shí)說：以前每一臺(tái)PC上都標(biāo)有‘Intel inside，今后每一臺(tái)手機(jī)上也都應(yīng)該標(biāo)上‘BUPT inside，因?yàn)楸编]對(duì)手機(jī)內(nèi)的每一樣技術(shù)都有貢獻(xiàn)?！睆埨蠋熣f。

不僅在4G、5G方面，信息與通信工程學(xué)院的研究范圍還有很多，人工智能、光纖、互聯(lián)網(wǎng)……信通院16個(gè)科研團(tuán)隊(duì)正朝著多個(gè)“無人區(qū)”領(lǐng)域邁進(jìn)?！白畹湫偷木褪?G智能網(wǎng)聯(lián)汽車了?！?張老師告訴我們，從人的感受層面來說，5G除了更快，相比4G帶來的感受可能不會(huì)更多，但把它運(yùn)用到物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)領(lǐng)域，帶來的可能會(huì)是翻天覆地的變化，這也是目前信通院重點(diǎn)研究的內(nèi)容?！拔覀?cè)陔娪爸胁拍芸吹降臒o人駕駛汽車很酷很炫，很多人都不信它真能在現(xiàn)實(shí)生活中出現(xiàn)。而在我們看來，只要通過5G互聯(lián)網(wǎng)方式將車的發(fā)動(dòng)系統(tǒng)和車內(nèi)的通信連接起來，無人駕駛就能實(shí)現(xiàn)?！?/p>

當(dāng)然，要想解決這個(gè)問題，還有大量的科研難題需要攻克。雖然無人駕駛的商業(yè)價(jià)值很高，之所以運(yùn)營商不敢輕易做這個(gè)項(xiàng)目，正是因?yàn)樗麄儧]有足夠的技術(shù)解決5G技術(shù)背后的種種問題。首先是實(shí)現(xiàn)車車通信。“我們要通過信息通信技術(shù)把發(fā)動(dòng)系統(tǒng)和車內(nèi)的通信連接起來，更多的情況下，是通過通信系統(tǒng)把車與車連接起來。舉個(gè)簡單的例子，人在開車時(shí)，前車踩了一個(gè)剎車，肯定要等駕駛員看到前車的剎車燈亮了才會(huì)跟著踩剎車，一旦他分心沒看到，就可能追尾。而如果有了車車通信技術(shù)，前車剎車時(shí)根本不需要亮燈，只要發(fā)個(gè)信號(hào)給我的車，我的車就會(huì)自動(dòng)剎車，大大提高了行車安全性。但問題是，開車時(shí)我與前后的車都是不認(rèn)識(shí)的，如何讓車輛識(shí)別并接收陌生的信息，這是一個(gè)很大的問題。”與此同時(shí)，車輛在行駛途中一旦發(fā)生基站連接不順暢的問題，就會(huì)發(fā)生車禍，這樣的車也沒人敢用。據(jù)張老師透露，北郵正在進(jìn)行的5G通信研究攻關(guān)，預(yù)計(jì)2020年就可以完成，樂觀地看，到2025年，智能網(wǎng)聯(lián)汽車或許就能夠正式投入使用了。

除了智能網(wǎng)聯(lián)汽車，人臉識(shí)別也是一例?！伴T愛東教授的團(tuán)隊(duì)，就在人臉識(shí)別這個(gè)領(lǐng)域很有建樹?！睆埨蠋煾嬖V我們，人臉識(shí)別的課題向來是領(lǐng)域內(nèi)的研究難點(diǎn)，雖然人臉的獲取比較容易，但由于人的表情豐富、以及光照、成像角度、成像距離、發(fā)型飾物的變化、背景環(huán)境等因素，以往檢測(cè)的準(zhǔn)確率并不高。為此，門教授的團(tuán)隊(duì)針對(duì)照片、視頻中人臉識(shí)別的不同應(yīng)用，開發(fā)出多種的人臉識(shí)別算法，其中基于深度學(xué)習(xí)的實(shí)時(shí)人臉識(shí)別算法，在公開基準(zhǔn)測(cè)試數(shù)據(jù)集LabeledFaces in the Wild（LFW）上的準(zhǔn)確率高達(dá)99.2%。這種人臉識(shí)別算法可以用于電視視頻內(nèi)容分析、相冊(cè)自動(dòng)分析、線上購物支付、海關(guān)、公安視頻監(jiān)控領(lǐng)域的人臉驗(yàn)證等?！拔覀冏非笸ㄟ^優(yōu)化更貼近實(shí)際的真實(shí)場景圖像，使之成為在真實(shí)情況下實(shí)用的人臉識(shí)別引擎?！?

技術(shù)領(lǐng)袖

“我們要培養(yǎng)的是信息通信領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)袖?！睆埨蠋煾嬖V我們。為什么不是“領(lǐng)袖”而是“技術(shù)領(lǐng)袖”呢？“‘領(lǐng)袖一定是一個(gè)非常全面的人，它包括會(huì)處理人際的關(guān)系，能找到錢融到資，要懂一定的技術(shù)，還有很多其它能力。培養(yǎng)領(lǐng)袖是非常非常困難的，所以我們加上了‘技術(shù)二字，讓我們的學(xué)生首先能夠解決技術(shù)難題。創(chuàng)業(yè)界曾有個(gè)笑話：‘我們團(tuán)隊(duì)什么都準(zhǔn)備好了，就差一個(gè)寫程序的了。可以說，我們培養(yǎng)的人才就是來補(bǔ)技術(shù)短板的。當(dāng)然，他們不但能做技術(shù)，將來也可以做技術(shù)負(fù)責(zé)人。”

為培養(yǎng)“技術(shù)領(lǐng)袖”，北郵對(duì)學(xué)生施行著培養(yǎng)高標(biāo)準(zhǔn)：本科生要達(dá)到研究生水平，研究生開始做博士的內(nèi)容，博士生則要探索無人區(qū)。2013年開始，每年本科新生入學(xué)時(shí)，信通院的老師都會(huì)買一些具備無線通信能力和基本傳感能力的嵌入式組件送給學(xué)生，鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手研究設(shè)計(jì)一些程序，讓組件實(shí)現(xiàn)一些功能。期間遇到困難了，老師就會(huì)教授相關(guān)的知識(shí)，學(xué)生學(xué)起來就很帶勁兒。為了培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力，老師還會(huì)從第一節(jié)課時(shí)就搞一些合作性的實(shí)驗(yàn)，比如給團(tuán)隊(duì)一個(gè)課題，引導(dǎo)幾個(gè)學(xué)生一起搞創(chuàng)新。

與本科生的“玩中學(xué)”的培養(yǎng)模式不同，學(xué)院對(duì)碩士生的要求就比較高了。研究生加入教授的科研團(tuán)隊(duì)后，就要和團(tuán)隊(duì)一起攻克一些只有少數(shù)人會(huì)的東西，“比如國外有了一個(gè)新的雛形后，我們就會(huì)要求研究生做一個(gè)相同的東西，這是我們對(duì)碩士的要求?！?在北郵，本碩連讀比例一直保持在較高比例。談起外校生考研，張老師坦言：“有難度。不但筆試要下苦功，復(fù)試我們還要考察價(jià)值觀的匹配。我總是跟學(xué)生講，不能為了留北京而讀北郵的研。我自己招生時(shí)，會(huì)告訴學(xué)生我們?cè)谧鍪裁矗约拔覍?duì)學(xué)業(yè)的理解，對(duì)努力的理解，對(duì)工作的理解，最后問他到底有沒有興趣？如果學(xué)生不認(rèn)同我的觀點(diǎn)，研究生三年我們都會(huì)很痛苦，就好似‘三年有期徒刑，所以在復(fù)試時(shí)必須搞清楚這個(gè)問題?！?/p>

勇闖無人區(qū)

談起對(duì)博士的要求，張老師只用了一句話概括：勇于進(jìn)入無人區(qū)。2017年，北郵開始對(duì)本碩博連讀的學(xué)生實(shí)施“3+1+4”貫通培養(yǎng)，獲得博士學(xué)位的時(shí)間從11年縮短為8年。乍一看很有吸引力，因此大批學(xué)子都有報(bào)考意愿。但張老師說：“如果學(xué)生看上的只是時(shí)間上的優(yōu)勢(shì)，那我會(huì)勸他還是別來了。我們需要的學(xué)生，除了有資質(zhì)，能吃苦，還要敢于接受5G、深空、深海、深地等通信方面一些無人區(qū)‘不可能的挑戰(zhàn)。 因?yàn)椤疅o人區(qū)研究的背后，是大量‘無用的付出，也可能研究到最后都沒有成果。如果我說到這里依然能夠吸引他，那我們歡迎他的加入。”

學(xué)生進(jìn)入信通院讀博后，將加入具體團(tuán)隊(duì)開展科研攻關(guān)，并得到導(dǎo)師一對(duì)一的輔導(dǎo)。通過信通院70多位博導(dǎo)與工業(yè)界和學(xué)術(shù)界建立起的聯(lián)系網(wǎng)，學(xué)生還有很多機(jī)會(huì)參與校企合作，在這個(gè)開放的教學(xué)環(huán)節(jié)中感受科研的熱點(diǎn)，了解工業(yè)界亟待解決的問題。為將探索無人區(qū)的科研任務(wù)完成得更好，學(xué)院還結(jié)合國家重大需求，成立了師生共建的大團(tuán)隊(duì)、設(shè)立博士短期和中長期海外訪學(xué)計(jì)劃、邀請(qǐng)國內(nèi)外大師級(jí)的教授來北郵舉辦暑假課程班等等?！拔覀儠?huì)引導(dǎo)學(xué)生走正確的路，但也會(huì)讓學(xué)生明白，這其中的挫折和失敗永遠(yuǎn)要大于鮮花跟掌聲?！?/p>

在談到學(xué)生的去向時(shí)，張老師說：“我們和工業(yè)界聯(lián)系很緊密，所以學(xué)生找工作不愁?！焙芏喈厴I(yè)生作為科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)、設(shè)備制造和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營方面的高級(jí)工程技術(shù)人才，活躍在通信網(wǎng)與交換、光纖通信、信息處理與多媒體通信等多個(gè)層面和領(lǐng)域中，已成為國內(nèi)信息通信行業(yè)的骨干力量。“但我認(rèn)為，就業(yè)率不能絕對(duì)化，有的學(xué)生畢業(yè)了不想工作，也并不代表他沒有能力找到一份工作。我也不贊成本科學(xué)生出國讀一年制的課程碩士。出去一年回來，沒有國外實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，也許還沒有在國內(nèi)完成碩士的含金量高?！?