敢闯无人区?来这!

人人打电话，人人上网，谁也离不开通讯。通讯技术哪家强？北京邮电大学信息与通信工程学院（以下简称信通院）说第二，恐怕没有谁敢说第一。以信息科技为特色的信通院，正在通讯领域勇闯无人区，展开各种科研攻关。凭借突出的学科实力、明显的专业优势以及多年来对电信行业的贡献，北邮在每一部手机里都留下了“BUPT inside”的印记。

一个巨人

我们在学院见到信息与通信工程学院执行院长张琳老师时，他刚结束了上午的课赶来。

“北京邮电大学成立于1955年，是新中国第一所邮电高等学府。”张老师介绍，信通院是北邮人数最多的学院，仅通信工程一个专业，本科生每个年级就有十几个班，每班30～40人，信息工程、电子信息专业的人数也不少，可谓“庞然大物”。

“从第一代大哥大手机，到第二代数字移动通信小型手机，再到第三代第四代数字手机，到现在的4G和5G互联网，信息技术无不走在各行各业的最尖端。”张老师说，信息与通信工程学科主要研究信号的产生、信息的传输、交换和处理，以及在计算机通信、数字通信、卫星通信、光纤通信等方面的理论和工程应用问题。学院根据当今通信发展的需要，设置了通信网与交换、光纤通信、无线通信、信息处理与多媒体技术四个专业方向。

支撑起庞大信通院的核心力量，是大量优秀的师资。“好的导师能够准确地把握学科前沿的发展方向，带领研究走得更快更远。”比如担任973“认知无线网络”项目首席科学家，2010年被评为“全国优秀科技工作者”的张平教授。张教授多年来致力于无线通信关键技术的研究，提出了多种新模型、新算法与新机制，取得了突出的创新成果。以张平教授为代表的专家学者形成了16个科研团队，带领学院内几百名博士、研究生，围绕信息理论与技术、无线通信、多媒体技术、通信网技术、泛网无线技术、网络搜索等多个方向，依托泛网无线通信教育部重点实验室、“网络体系构建与融合”北京市重点实验室、移动互联网安全国家工程实验室等多个顶尖实验室，承担起国家自然科学基金、国家重大专项、863计划、北京市教委等多项国家/部级科研项目，并与工信部电信研究院、中科院计算所、联通中讯设计院、清华大学等国内高校和科研机构以及国家电网、华为、中兴、大唐等企业开展了多领域、深层次的项目合作，对通讯领域的各个“无人区”进行了大量的探索和突破，并获得众多部级的奖项。

除了学院内16个科研团队，信通院还与国外高校建立了众多联合实验室，进行学术交流和人才培养。“我们与日本东北大学、韩国汉阳大学、挪威科技大学、丹麦奥尔堡大学、香港中文大学、马德里科技大学、悉尼科技大学、伦敦大学等国际知名高校保持着密切的交流合作与人员互访，并通过校际项目、中英科技创新项目等建立了良好的合作关系，对科学研究、学术交流和人才培养起到了很好的促进作用。”张老师说。

尖端研究

在最近QS世界大学电子与电气专业排名中，北邮信息与通信工程专业位居100至150名之间。张老师说：“这是一项几乎包含电子与电气所有研究领域的排名，其中一些领域我们并不研究，如果单在通信领域与国外高校相比，我们绝对不输其他学校。”2012年，北邮的一级学科“信息与通信工程”在学科评估中名列全国第一。

2016年，凭借对4G互联网的突出贡献，北邮获得了国家科学技术进步奖特等奖。 “我们做4G凭什么能拿特等奖？因为这里引领着国际标准。我国有很多科技领域依然在‘比学赶帮抄’的‘赶’这个阶段，可是在通信方面，我们已经超前了。” 短短三十多年，我国就经历了“1G空白、2G跟随、3G突破”的发展过程，全球进入4G标准竞争后，北邮的教授和通讯行业的专家们突破了重大核心技术，提出并主导TD-LTE国际标准。“通过与中国信通院、中国移动、华为、中兴、大唐等企业的共同合作，我们实现了移动通信在4G时代的赶超。”最近，信通院在5G方面的部分科研成果也已被标准化机构所采纳，将成为未来5G的标准。“11年前，无线技术的领军企业，美国高通公司CEO来参加北邮50年校庆时说：以前每一台PC上都标有‘Intel inside’，今后每一台手机上也都应该标上‘BUPT inside’，因为北邮对手机内的每一样技术都有贡献。”张老师说。

不仅在4G、5G方面，信息与通信工程学院的研究范围还有很多，人工智能、光纤、互联网……信通院16个科研团队正朝着多个“无人区”领域迈进。“最典型的就是5G智能网联汽车了。” 张老师告诉我们，从人的感受层面硭担5G除了更快，相比4G带来的感受可能不会更多，但把它运用到物联网这个领域，带来的可能会是翻天覆地的变化，这也是目前信通院重点研究的内容。“我们在电影中才能看到的无人驾驶汽车很酷很炫，很多人都不信它真能在现实生活中出现。而在我们看来，只要通过5G互联网方式将车的发动系统和车内的通信连接起来，无人驾驶就能实现。”

当然，要想解决这个问题，还有大量的科研难题需要攻克。虽然无人驾驶的商业价值很高，之所以运营商不敢轻易做这个项目，正是因为他们没有足够的技术解决5G技术背后的种种问题。首先是实现车车通信。“我们要通过信息通信技术把发动系统和车内的通信连接起来，更多的情况下，是通过通信系统把车与车连接起来。举个简单的例子，人在开车时，前车踩了一个刹车，肯定要等驾驶员看到前车的刹车灯亮了才会跟着踩刹车，一旦他分心没看到，就可能追尾。而如果有了车车通信技术，前车刹车时根本不需要亮灯，只要发个信号给我的车，我的车就会自动刹车，大大提高了行车安全性。但问题是，开车时我与前后的车都是不认识的，如何让车辆识别并接收陌生的信息，这是一个很大的问题。”与此同时，车辆在行驶途中一旦发生基站连接不顺畅的问题，就会发生车祸，这样的车也没人敢用。据张老师透露，北邮正在进行的5G通信研究攻关，预计2020年就可以完成，乐观地看，到2025年，智能网联汽车或许就能够正式投入使用了。

除了智能网联汽车，人脸识别也是一例。“门爱东教授的团队，就在人脸识别这个领域很有建树。”张老师告诉我们，人脸识别的课题向来是领域内的研究难点，虽然人脸的获取比较容易，但由于人的表情丰富、以及光照、成像角度、成像距离、发型饰物的变化、背景环境等因素，以往检测的准确率并不高。为此，门教授的团队针对照片、视频中人脸识别的不同应用，开发出多种的人脸识别算法，其中基于深度学习的实时人脸识别算法，在公开基准测试数据集LabeledFaces in the Wild（LFW）上的准确率高达99.2%。这种人脸识别算法可以用于电视视频内容分析、相册自动分析、线上购物支付、海关、公安视频监控领域的人脸验证等。“我们追求通过优化更贴近实际的真实场景图像，使之成为在真实情况下实用的人脸识别引擎。”

技术领袖

“我们要培养的是信息通信领域的技术领袖。”张老师告诉我们。为什么不是“领袖”而是“技术领袖”呢？“‘领袖’一定是一个非常全面的人，它包括会处理人际的关系，能找到钱融到资，要懂一定的技术，还有很多其它能力。培养领袖是非常非常困难的，所以我们加上了‘技术’二字，让我们的学生首先能够解决技术难题。创业界曾有个笑话：‘我们团队什么都准备好了，就差一个写程序的了。’可以说，我们培养的人才就是来补技术短板的。当然，他们不但能做技术，将来也可以做技术负责人。”

为培养“技术领袖”，北邮对学生施行着培养高标准：本科生要达到研究生水平，研究生开始做博士的内容，博士生则要探索无人区。2013年开始，每年本科新生入学时，信通院的老师都会买一些具备无线通信能力和基本传感能力的嵌入式组件送给学生，鼓励学生动手研究设计一些程序，让组件实现一些功能。期间遇到困难了，老师就会教授相关的知识，学生学起来就很带劲儿。为了培养学生的团队合作能力，老师还会从第一节课时就搞一些合作性的实验，比如给团队一个课题，引导几个学生一起搞创新。

c本科生的“玩中学”的培养模式不同，学院对硕士生的要求就比较高了。研究生加入教授的科研团队后，就要和团队一起攻克一些只有少数人会的东西，“比如国外有了一个新的雏形后，我们就会要求研究生做一个相同的东西，这是我们对硕士的要求。” 在北邮，本硕连读比例一直保持在较高比例。谈起外校生考研，张老师坦言：“有难度。不但笔试要下苦功，复试我们还要考察价值观的匹配。我总是跟学生讲，不能为了留北京而读北邮的研。我自己招生时，会告诉学生我们在做什么，以及我对学业的理解，对努力的理解，对工作的理解，最后问他到底有没有兴趣？如果学生不认同我的观点，研究生三年我们都会很痛苦，就好似‘三年有期徒刑’，所以在复试时必须搞清楚这个问题。”

勇闯无人区

谈起对博士的要求，张老师只用了一句话概括：勇于进入无人区。2017年，北邮开始对本硕博连读的学生实施“3+1+4”贯通培养，获得博士学位的时间从11年缩短为8年。乍一看很有吸引力，因此大批学子都有报考意愿。但张老师说：“如果学生看上的只是时间上的优势，那我会劝他还是别来了。我们需要的学生，除了有资质，能吃苦，还要敢于接受5G、深空、深海、深地等通信方面一些无人区‘不可能’的挑战。 因为‘无人区’研究的背后，是大量‘无用’的付出，也可能研究到最后都没有成果。如果我说到这里依然能够吸引他，那我们欢迎他的加入。”

学生进入信通院读博后，将加入具体团队开展科研攻关，并得到导师一对一的辅导。通过信通院70多位博导与工业界和学术界建立起的联系网，学生还有很多机会参与校企合作，在这个开放的教学环节中感受科研的热点，了解工业界亟待解决的问题。为将探索无人区的科研任务完成得更好，学院还结合国家重大需求，成立了师生共建的大团队、设立博士短期和中长期海外访学计划、邀请国内外大师级的教授来北邮举办暑假课程班等等。“我们会引导学生走正确的路，但也会让学生明白，这其中的挫折和失败永远要大于鲜花跟掌声。”

在谈到学生的去向时，张老师说：“我们和工业界联系很紧密，所以学生找工作不愁。”很多毕业生作为科学研究、工程设计、设备制造和网络运营方面的高级工程技术人才，活跃在通信网与交换、光纤通信、信息处理与多媒体通信等多个层面和领域中，已成为国内信息通信行业的骨干力量。“但我认为，就业率不能绝对化，有的学生毕业了不想工作，也并不代表他没有能力找到一份工作。我也不赞成本科学生出国读一年制的课程硕士。出去一年回来，没有国外实际工作经验，也许还没有在国内完成硕士的含金量高。”