张宏科：超前构建未来网络

——人物档案——

　　张宏科

　　北京交通大学教授，博士生导师，下一代互联网互联设备国家工程实验室主任；高等学校电子信息科学与工程类教学指导委员会委员；电子学会理事；信息产业部科技发展“十一五”规划信息网络技术专家组成员；国家973计划“一体化可信网络与普适服务体系基础研究”项目首席科学家。

　　多年来主要从事通信、计算机及信息网络科学等领域的理论和学术方面的研究，特别在有关新一代信息网络体系结构、关键理论、技术基础以及面临问题等方面有深入细致的研究。

　　在学术方面，先后撰写学术论文200余篇，分别发表在《中国科学》、《Chinese Science Bulletin》、《电子学报》、《通信学报》、《电子科学学刊》等国内外重要刊物和学术会议上，并成为该学科领域国内权威杂志的主要审稿人。

　　先后获得詹天佑科技进步奖(2001年)、茅以升科技进步奖(2003年)， 2004年入选全国“首批新世纪百千万人才工程国家级人选”， 2005年获得北京市科学技术进步一等奖(主持研制的BJTU IPv6 无线/移动路由器)，2008 年获中国电子学会信息科学技术奖二等奖。

　　12月29日一早，记者在办公室门口“撞”到张宏科时，他正拿着一沓儿资料准备去开会，由于刚做完牙齿手术，张宏科说起话来有些费力。

　　谈到自己的成绩，张宏科没有流露出太多的喜悦：“项目通过鉴定，既是对过去成绩的肯定，又是对我的鞭策和鼓励。”记者眼前的张宏科也依然那么稳健、坚定。

　　超前！别人做IPv4，他做IPv6

　　“只有超前，才能赢得时间，先人一步取得科学的研究成果。超前是科技创新的制胜法宝！”张宏科说得铿锵有力，“一个科研人员应该在十几年前就了解掌握自己学科领域的发展趋势。”

　　目标锁定当时国内无人涉足的IPv6路由器IPv6路由器是下一代互联网的关键核心设备。早在2000年，张宏科就带领他的科研团队成功研制出了我国首台自主知识产权、技术性能达到世界先进水平的IPv6路由器。这台路由器的研制可说颇为传奇。

　　上世纪90年代末，互联网在我国迅猛发展，但路由器都是从国外进口。为掌握关键技术，我国启动了IPv4核心路由器的研制。在学校的大力支持下，张宏科也开始研制IPv4路由器。但最终，他做出来的不是IPv4，而是IPv6的路由器。

　　“别人已经做出来的成熟的东西，再去重复做研究已经没有任何实际意义。”张宏科说，1996年美国、日本就有了IPv6试验床。张宏科把自己的目标定在国内尚无人涉足的IPv6用户端接入路由器。

　　经过几年的努力，就在国家支持的项目IPv4路由器完成的时候，张宏科研制的IPv6路由器也诞生了，并通过技术转让获得了第一笔学校科研资助以外的项目收入。

　　“非典”期间，戴着口罩工作

　　2002年，张宏科带领的团队获得了国家863项目的资助。但不到一年，正在这个项目处于攻坚阶段的时候，北京交通大学就成了“非典”的重灾区。“戴着口罩工作，搬着椅子到室外开会，那时候张教授带着我们不到十个人，克服了非典时期的重重困难，仍天天坚持攻关。在他的带领下，非典期间项目就基本定型了。”当时还是再读研究生的郜帅对这段经历依然记忆犹新，如今他已是北京交通大学的讲师。

　　在这个863项目成果的基础上，张宏科带领团队又在短短两年内研制出了IPv6无线/移动路由器，成功地解决了传统网络地址资源紧缺、移动性与安全性差的难题。2005年，他的团队又完成了在工农业、军事、医疗、智能家居等领域有着广阔的应用前景的IPv6微型传感路由器。这种路由器能完成人与物、物与物之间的数据传输。

　　“任何科学研究都是为人类需求服务的，只不过生效的快慢不同而已。旧技术终将为新技术所替代，这是大势所趋。因此，做科研要有超前意识，等市场需求出现后再研究就晚了。”张宏科意味深长地说。

　　超前！从“一对一”到“一体化”

　　在张宏科眼里，科研没有捷径可走。掐指算来，张宏科开始网络基础研究这项工作也已经10年有余了。“十年磨一剑”，张宏科始终用一个词激励着自己，那就是“超前”。

　　“闭关”构建全新网络体系

　　2005年8月，美国自然科学基金委员会提出“全球网络环境革新GENI”项目，打算从根本上重新设计互联网，以克服现有互联网的缺陷，打造一个更适合于未来发展的“下一代网络”。可让这个信息强国万万没有想到的是，他们在提出这一构想的时候，远在大洋彼岸的中国科学家张宏科已于两年前开始了这方面的研究，并初步构思出了两层的新网络体系架构。实际上，沉浸在IPv4及IPv6技术的研究中的张宏科早就发现现有互联网存在一系列难以解决的严重弊端。“要从根本上解决这些问题，必须重新构思和设计新的网络体系结构。”

　　为尽快完善自己的“两层新网络体系架构”这一构想，张宏科带领科研小组进行了常人难以接受的“封闭式”研究。“那段时间，张教授带领科研小组彻底切断了和外界的无关联系，一心扑在了研究中，还专门针对新网络体系架构整理了大量的资料、构思机理和理论，分析和讨论也常常是不分昼夜，有时候彻夜不眠。”张宏科的助手、北交大电子信息工程学院教师苏伟回忆说。

　　张宏科的努力换回了沉甸甸的成果，并最终形成了较为完善的新网体系结构和理论。2006年8月，由于张宏科“超前”的准确把握，关于新一代网络的“一体化可信网络与普适服务体系基础研究”经过了层层把关，成功被列入国家973项目之中。

　　“当看到欧盟2007年启动的新网络研究FIRE计划提出了‘两层’的网络体系时，张教授感到非常欣喜。因为这说明国际同行也赞同两层的网络架构，也证明了张教授构思的两层的新网络体系架构的超前性和正确性。”苏伟说。

　　将互联网、电信、广播电视“一网打尽”

　　“但是超前也并不是简单的标新立异，超前必须在科研工作中体现出来，具体来讲，就是你所做的工作必须有意义，越重大越好，能够满足国内外的需求，否则科学研究本身也就丧失了意义。”张宏科自豪地说，“大家都知道传统网络的弊端，但只有我们目前给出了解决问题的方法。”

　　原来，传统信息网络的原始设计思想是“一种网络”支持“一种主要服务”，即互联网、电信、广播电视采用不同的网络进行信息数据传输。这种模式不但导致基础设施重复建设，也无法适应未来网络服务的多样性要求。欧洲、日本、韩国进行的“三网合一”尝试，虽然实现了互联网、电信网、广播电视网的简单合并，但仍然难以突破传统网络的其他局限，无法适应未来网络发展的新需求。

　　面对这一世界课题，张宏科在国内外首次创建的“一体化可信网络与普适服务的新总体系结构模型”，使传统网络的各种问题得到了有效解决。多年来一直致力于网络基础研究的张宏科发现，电信网的交换机和互联网的路由器工作机理非常相似，而且各种网络体系结构都可以划分为两个大的层面。因此，他创造性地提出，全新网络的总体框架应该是两层结构体系，即基础设施层面和普适服务层面。

　　这种“一体化标识网络”不但能够实现多网的“一体化”，在一种网络上支持多种业务，而且可以大大提高网络的工作效率，简化网络的管理和维护，有效解决了传统体系中存在的安全、可控、可管及移动问题。

　　“截止到2009年1月，在全世界5000多个互联网标准中，只有12个是中国的，这也就意味着中国在互联网的知识产权方面基本上受制于外国，没有自己的话语权。而‘一体化可信网络与普适服务体系’一旦在中国乃至全世界范围内得到认可和推广，中国将成为该技术自主知识产权的拥有者。”张宏科指出，“一体化可信网络与普适服务体系基础研究”之所以被列入973项目之中，正是因为它的基础性和原创性。

　　超前！源自扎实深厚的基础

　　“只要对过去的东西了解透了，就能够知道问题在哪、解决的方案是什么。也只有这样，才能始终做到超前。”在习惯了超前思维的张宏科看来，任何科研成果的取得都是一个“自然而然”的过程。谈到自己走过的路，张宏科说：“科研工作者必须敢于和自己领域中的佼佼者‘PK’。”

　　不了解过去，就无法做到超前

　　做到超前，必须要有雄厚的基础知识打底。在人们的印象里，张宏科永远都是这么自信。当然，这种自信也一定来自于扎实深厚的学术基础。他经常对学生说，自己之所以能够提出全新的网络框架体系，正是基于对传统网络的透彻研究。“过去的东西就是‘基础’。不了解过去，就无法做到超前，更不可能达到超越。好的科研工作者，首先应该基础知识牢固。”

　　他认为，虽然知识更新的速度不断加快，但今天自己之所以能够取得这样的成果，完全得益于学生时代打下的扎实理论基础。“上大学时，我的专业课就非常好，做到了理解到位、消化吸收。”牢固的理论基础使张宏科在学生时代就开始崭露头角：在研究生学习阶段，他已经开始在电子行业的一些学报上发表论文，并参与到自然科学基金项目的研究工作中。

　　找准方向是取得成果的关键

　　正是因为拥有了扎实的基础，张宏科在挑战困难时才充满了战胜一切的自信。作为学科带头人，他所面临的最大困难就是“找准科研方向”，这是一个科研团队能否顺利开展科研并取得成果的关键。而坚实的学科基础，使他带领着自己的科研团队，不断准确定位，在前沿、重大的科研项目中取得了丰硕的成果。

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