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胡刚常说,人这一辈子不要太贪心,做成一两件事就好。于是自打干起了“北斗”,他几乎再没活泛过别的心思。作为继美国GPS、俄罗斯GLONASS之后第三大成熟的卫星导航系统,由中国自主研发的“北斗”正通过不断增发卫星以期在2020年形成全球覆盖能力。“但相较于太空中的进展,对于大多数人而言,可以应用于生产、生活的终端设备才是最实实在在的体验,为这,怎么忙都是乐趣。”要干就实干与“北斗”结缘,原本并不在胡刚的料想中。
1993年从部队大学的计算机专业毕业后,胡刚留校任教,一干就是三年。此后他进入国防科大计算机学院攻读研究生,原本是主攻“分布式计算”方向,但恰巧学院承担了当时国家“北斗”导航系统建设任务,于是就顺理成章跟着 “掺和”了进去。
研究生毕业后,胡刚正式投入到北斗卫星导航系统的工程建设中,亦让“北斗”这两个字成为他往后人生中毫无争议的主题。
2003年5月25日,随着第三颗北斗导航定位卫星被送入太空,“北斗卫星导航试验系统”宣告建设完成。与此同时,胡刚的军旅生涯也进入倒计时,几经思量,他放弃了进入中科院的转业安置,自己踅摸起出路。“与科研院所单纯的学术研究相比,我更青睐借助企业平台将北斗技术转化为芯片和终端产品,看得见、摸得着,心里才踏实。”
闻讯伸来橄榄枝的单位不止一家,面对各种优厚待遇,胡刚的想法很简单,选个真心实干“北斗”而不是赶时髦拿它炒概念的。经过半年多的接洽, 2004年10月 7日,他正式成为“北京北斗星通导航技术股份有限公司”的总经理助理兼工程技术中心主任。
第一步,打赢进口
“北斗星通”是一家成立于 2000年、专门从事“北斗”产业化研发的民营企业,初始规模虽然不大,但 108名员工中有 45名都是技术人员,诚意可见一斑。作为这45人的“主心骨”,胡刚最先要想明白的问题就是“锁定哪块市场进行研发”?
与GPS相比,“北斗卫星导航试验系统”不仅具备定位、导航功能,其独创添加的短报文通信功能,还可以实现用户与地面监控中心的互动通联。说得通俗一点, GPS只能让用户知道自己在哪、前面的路该怎么走,却无法将这些信息传递给别人,“北斗”则两样都行。
如此一来,横亘在野外作业、救援过程中的尴尬悖论得以轻松化解:以往,遇险受困者通过 GPS知道自己的方位,也知道最近的救援地点方位,但就是过不去;而救援中心在第三方通知下确认有人遇险,却不知道去哪里施救。
另一方面,“北斗”卫星的同步轨道位于赤道正上方,且卫星总数低于 GPS,如果在城市中应用,高楼的遮挡会影响部分信号传输。此外,依赖卫星通讯的终端成本造价不菲,鉴于城市发达且价格亲民的网络通信设备,“北斗”面临极其严酷的生存竞争。
基于上述考虑,胡刚和团队成员决定将“北斗星通”的研发重点之一锁定在海
2012年第4期 总第280期上渔船的定位导航与救援领域。这是一次关于“国产战胜并最终取代进口”的成功探索,但一开始却并不容易。
“2004年项目刚刚起步时,国内渔船上使用的基本都是进口导航设备,且故障率一直稳定在 1%以下,与北斗终端 10%的故障率拉开了相当悬殊的差距。而国货传统的低价优势亦受制于昂贵的终端成本无法实现,且与低销量形成恶性循环,买的人越少,越难以追踪使用反馈改进产品。”
成本降不下来,质量又跟不上去,胡刚急得什么心思都没有了。更糟糕的是,由于缺乏经验,不熟悉渔船的实地作业环境,固定终端导航设备的支架也给“北斗终端”惹了不小的麻烦。
“起初,我们只想到海上有盐雾,会腐蚀金属,因此特地避用铁质天线支架,选择了质量最好的铝。结果却吃了大亏:绑缚支架的载体,是渔船上坚硬厚实的铁棍,在腐蚀环境下,铝与铁会形成离子电位差,说白了,两样材质‘不碰面’还好,一旦‘碰面’腐蚀程度将大大加剧。最严重的时候,天线安装刚满一个月,铝制材料部分用手一捻,当即就变成粉状。”
不仅如此,渔船的供电环境极其复杂,电压区间会从 9伏瞬间升至 100多伏,各种电器间存在干扰隐患。出趟海,设备烧坏了,责任却无法界定。
眼见各路问题频发,胡刚一咬牙,将半年多售出的 400多台设备全线召回。他一方面积极联合下游企业,实行“收益共享,风险共担”,通过签订协议压死各个质量环节,最终将故障率严格控制在 5%以内。另一方面,开始在本土化服务上下功夫,在每个渔船停靠点存放备货及安置客服人员,一旦设备出现故障, 30分钟即可更换新品。而进口设备一旦损坏,邮寄到国外的返厂修理周期长达 2个月。
渐渐地,大家看到转机,用户纷至沓来。 2007年4月14日,随着北斗导航卫星(COMPASS-M1)的顺利升空,中国北斗导航系统由“试验”升级至“区域”建设阶段,并预计于 2012年形成覆盖亚太大部分地区的服务能力。紧跟行业趋势,胡刚随即率领团队升级对应新系统的终端设备,一年多以后,国内渔船上已经几乎看不到进口产品的身影,“中国研发 +中国制造”大获全胜。
“整个过程对于‘北斗星通’的任何一个人来说,都是一次深刻的学习。我们切身领悟到,打造产品要操心的事来自方方面面,成本控制、质量检测与本土化服务,是 3个相互依存的条件,必须取长补短才能站稳脚跟。当然,还要投注 100%的诚意、热情与激情。”
第二步,领跑全球
于“渔船之役”同时,“北斗星通”打的另一场漂亮仗是在集装箱码头实现基于卫星定位技术的“生产控制及可视化管理”。与上一回合不同,这一次,北斗星通团队走在了世界前列。
2005年以前,我国的集装箱搬运多采用传统作业方式,工作原理有点类似停车场。工人接到搬运指令后,驾驶轮胎吊到达目标区域,根据地面印刷的坐标编号在 3至4层的集装箱箱堆中挑选出正确对象,并交由桥吊移送至待运码头。
看似清清楚楚,却并不简单。首先,抽出目标集装箱后,要将其他挪移过的箱体原样堆回,同时更新坐标系统数据。由于整个过程依赖工人手工操作,因此不可避免地产生“错箱率”,如能在装船前发现错误,重新挑选搬运至码头的费用根据繁琐程度,从几百元至几千元人民币不等,而一旦出海后遭遇退回,赔偿额则翻涨N倍。
除此之外,游走在集装箱中间的轮胎吊吊臂,有可能因作业角度而彼此相撞或与周边箱体发生碰撞,轻则产生“多米诺骨牌”效应,需要逐个将跌落的箱体重新起吊复位,重则伤及人命。如果遇上大雪天就更加麻烦,由于工人作业主要依靠识别地面编号确认位置,因此必须先扫雪再作业,如果雪不停,扫雪也不能停。
“有没有一种生产控制系统,可以改变这一切。” 2005年3月31日,全球首个应用卫星定位技术的“集装箱码头生产过程控制、可视化管理系统”在天津港正式投入运营,这是“北斗星通”商业化探索历程中最重要的一步。
在吊车车身安装高精度接收机后,通过移动站软件、调度监控软件、大屏可视化软件、现场维修监控软件和数据处理中心软件可实现对人员、堆场、集装箱、机械及作业等各类信息的综合管理。最高定位精度 10厘米的智能系统,将整个堆场纳入坐标数据库,摆脱天气因素制约,按坐标定位指导工人作业,严格控制起吊高度及吊臂角度。一旦抓取坐标有误,系统将禁止抓钩活动,出现紧急情况时亦会提前预警并自动减速,从而实现零错箱率,并提升约 14%的工作效率。
更值得一提的是,由于避免了大量差错类经济损失,以年吞吐量 100万标准箱的集装箱码头计算,铺设整套系统的投资费用为 1000万元人民币,此后只需10个月就能收回成本。目前,“北斗星通”已将业务拓展至香港、深圳、宁波、上海、连云港、天津和大连等多地码头,正计划进军东南亚。“下一步,还可以将系统升级,实现真正意义上的无人港。”
未来,成为导航领军企业CTO
经过 10余年的发展,如今的“北斗星通”年产值高达 5亿多元人民币,是胡刚 2004年加盟时的 10倍。除红外、惯导、卫星导航三大军工方向外,更在渔业位置运营服务、港口监测、桥梁大坝等厘米级形变监测、汽车电子、核心芯片等民用方向进展神速,并将于 2013年推出搭载 “GPS+北斗”的双系统车载导航设备。“随着国家北斗计划的不断升级, 2012年底用户可以使用北斗 +GPS共计十五六颗卫星享受定位导航服务,是单纯 GPS系统卫星数量的 2倍,效果更加精准,且不受楼宇遮挡制约。”
2010年,胡刚承担了北京市科委“面向大众消费市场的北斗导航核心芯片产业化”项目。他一面带领团队攻关技术、搭建产业链,一面将更多心思花在如何让普通市民体验到智能生活的优越感。“芯片在老百姓眼里其实和小石块没区别,如果没有相应完善的终端产品与配套服务,再先进的技术都只是象牙塔中的太虚幻境。如今,越来越小巧的芯片有条件应用到更宽泛的生活领域,比如嵌入书包,遗失后可通过定位服务找寻;植入手表,与卫星通联校正精准时间;植入手机,确认位置并实现卓越的导航功能。”
令胡刚印象最深刻的,是他曾经在外省市体验过一段基于卫星通讯的试验路段。路段内的公交线路全部实现电子站牌管理,通过评估实时路况与行驶距离,候车人可轻松在站牌上得知,最近一班车的到达时间以及载客量。“如果系统再进一步升级,完全可以让居民在出门前,通过手机短信获得上述信息。目前技术层面业已打通,只待政府部门沟通协调并制定相应政策后,即可应用于日常出行。虽然这些改变看起来都很微小,却可以让生活变得更加从容。其实很多时候,从容一点,就幸福一点。”
掌管着“北斗星通”诸多的技术与运营事宜,又兼顾国家重大专项专家组工作,胡刚几乎没有业余时间。“早些年,我的户外装备超全,相机也从最早的海鸥单反一直玩到后来。但自从 2004年进入‘北斗星通’后,这些东西全部被束之高阁。”
到底有多忙?最好的证明在于,胡刚
压根感受不到北京的堵车。“每天,我基本7点40左右就到达公司,在正式上班前想想自己的日程,准备一些会议提纲;晚上写技术方案有时会 11点才下班。最忙的时候,差不多可以用‘ 5+2,白加黑’来形容,就算挨着春节等法定长假,能休 3天就非常知足了。”
总也闲不下来,胡刚的妻子有时都忍不住打趣:你怎么就那么忙呢?一天到晚都跟打了鸡血似的,而且这鸡血效应也忒长了,打一回管 10年啊!胡刚回说:“你看看中国的 GDP噌噌往上涨,忙碌就是必然的。所谓改革,其实就是破坏旧规则、建立新规则的过程,很多事情都要重新商量,怎么办,按什么程序办,自然要花时间搭功夫。”
不过,胡刚从来不觉得这是遭罪。“喜欢,就不觉得累。人活一辈子,图啥?我的答案是,干成一两件事,再交几个朋友。我希望有一天,自己可以成为国际导航领军企业的 CTO(首席技术官),然后到干不动的那天就退休,晚年回想起来这辈子有过那么充实的时光,多好!”潮综合报道
General Reported【科技新星】张秀海
待到菊花烂漫时
满城尽带黄金甲
“飒飒西风满院栽,蕊寒香冷蝶难来;他年我若为青帝,报与桃花一处开。”作为傲霜脱俗的象征,菊花因其不畏秋寒绽放,历来深受国人的喜爱。时至今日,在生物技术的作用下,“报与桃花一处开”的梦想虽然可以实现,但在张秀海这样专业从事菊花生物技术育种的研究人员看来,改变了花期、抗性的菊花,要想从根本上达到传统菊花的品质还需时日。
奥运小菊盛夏绽放
2008年的奥运会,让北京成了万众瞩目的焦点。盛会少不了鲜花的映衬,作为北京的市花,同时也是最能表达中国特色的花卉之一的菊花,自然不可或缺。然而,菊花向来是“不畏风霜向晚秋”,让原本在秋高气爽之际开花的菊花在高温、高湿的夏日里绽放,却是一个技术难题。
张秀海告诉记者,让菊花在夏天开放有两种方法。一是通过短日照栽培技术使普通菊花花期提前;二是通过杂交育种,培养夏季自然开花的品种。由于短日照栽培技术成本较高,所以张秀海和团队成员一直在进行杂交育种,希望能培育出一些在夏季自然开放的品种。
培育奥运菊花,首先要选择一些夏菊种质资源。据张秀海介绍,夏天开的菊花很少,原来的夏菊品种只有在农历 5月和 9月开花的“五九菊”。因此,这些奥运菊花都是以“五九菊”为原始母本,父本则为北京小菊优良品种及太平洋亚菊。为了收集合适的种质资源,从 2004年开始,张秀海经常和课题组的成员们顶着盛夏烈日,跑遍北京、河北、山东、内蒙古等地寻找优良品系。回来以后,还要趁着天热赶紧种上,以保证及时观察,并进行下一步杂交育种。
经过 3年多的培育观察,他们终于培育出专供奥运的夏菊系列新品种——“奥运白雪”、“奥运黄云”、“奥运紫霞”,它们能够适应北京夏季高温高湿的气候特点,而且自然分枝能力强,着花繁密,株型饱满,开花时间较长,可以从 6月持续到 11月,非常适合在北京奥运场馆及城市绿化中应用。最让人骄傲的是,这 3个奥运菊花品种是真正的“中国制造”。唯一让他们感到遗憾的是,培育出来的只能是小菊,与传统菊花的大而饱满的花型,还有一定差距。由于是盛夏开放,株型不够饱满。究其原因,张秀海表示,这是因为我国至今还没有夏天自然开放的大型菊花,由于大型菊花基本上都是杂合异源多倍体品种,通过传统的培育手段很难得到自然花期在夏季的大菊品种。
据张秀海介绍,近几年来,他们一直都在探索用转基因生物技术手段,以及化学诱变、辐射诱变等方式,培育新型品种,使花期提前。或许将来有一天,我们会看到本在深秋开放的大型菊花绽放在不同时节,一年四季都能共享“满城尽带黄金甲”的美景。
将技术转化为应用
在古代,菊花的主色明黄色一向被视为炎黄子孙和贵族的标志,受到宫廷内外的一致喜爱。然而到了现代,同样是因为颜色的原因,菊花却成为丧礼用花的代表,被冠以“不吉利”的帽子,很难在家庭消费中推行。怎样才能结合新农村建设,利用北京良好的养菊、赏菊和育菊的基础,最大限度地拓展菊花的应用范围呢?张秀海立志要将菊花研究进行到底。
其实在从事菊花育种前,张秀海做的更多的是基础研究。 2000年7月,在中国科学院遗传研究所获得博士学位后,张秀海来到了北京市农林科学院农业生物技术研究中心(简称生物中心)。在最开始的几年,随着生物中心定位的不断调整,张秀海的研究方向变得比较多,生物技术、转基因等基础研究都在他的研究范围之内。然而在英国 John Innes Centre进行了两年的博士后研究之后,他发现国内的遗传育种研究与国外发达国家相比还存在着较大的差距。同时也为了适应生物中心“将技术转化为应用”的发展需要,张秀海开始将目光转向中国传统菊花资源的搜集和生物技术育种。在他看来,菊花等花卉本身具有较强的观赏性,在生物技术的应用也比较广,所以研究菊花就变得顺理成章。 2005年,在生物中心领导的支持下,张秀海组建了花卉研究室。
转型伊始,面临的困难可想而知。为了熟悉菊花等花卉的习性,张秀海一方面深入田间地头,与花农们交流种植心得,得到了许多宝贵的栽培经验和方法;另一方面,他开始积极申请项目支持,希望能够获得更多的实践经验。 2006年,张秀海成功地入选了北京市科技新星计划。张秀海坦言,新星计划为他的科研工作提供了一个很好的启动平台,在新星项目的支持下,他渐渐地明确了自己的科研方向。在承担新星项目的几年间,作为课题主持人或者子课题主持人,张秀海先后主持课题 4项:其中,北京市农委资助项目 2项(北京茶菊、奥运小菊新品种选育与产业化生产示范-奥运小菊特色品种产业化生产示范,四倍体刺槐新无性系推广及其生态饲料林培育示范), 863项目子课题 1项(百合抗逆、安全、高效转基因育种研究),北京市优秀人才 1项(菊花分枝基因的克隆及其在切花菊育种中的应用)。在 2009年第 7届中国花卉博览会上,审、认定了菊花新品种6个,张秀海同时也获得第 7届中国花卉博览会先进个人荣誉奖章。在采访中张秀海一再表示,科研院所不能关起门来搞科研,只有面向产业、面向市场才能有出路。张秀海和同事们也用骄人的成绩证明了这一点。近年来,除了致力于菊花育种外,他们还在食用、茶用及绿化用菊花的育种和市场推广领域走在了前沿。他们已搜集传统菊花品种 1100个、切花菊品种 20余个、茶菊品种 10个,野生菊花资源 10余份,并对所搜集的菊花资源开始进行系统分类和鉴定。此外,还通过远缘杂交、细胞工程、基因工程、化学诱变和物理诱变等生物技术和常规技术手段,培育出一大批菊花新品种,许多优质品种已在江苏、云南、四川等地进行大面积推广。
更希望待在实验室
经过多年的花卉研究,张秀海发现北京花卉育种还存在许多难题:北京地区野生花卉资源的挖掘、整理、评价和利用研究还很不够。菊花和月季虽然作为北京的姊妹市花,但在北京地区还没有系统地进行菊花、月季资源的搜集整理工作;北京地区缺少具有自主知识产权的优良品种。大多花卉企业采用从国外引种的方法来占领国内市场,并不注重新品种的培育;北京地区花卉育种技术体系薄弱,资金投入少。中国在花卉育种上有着悠久的历史,但长期以来主要依靠民间选育搜集完成。这些难题无疑都会成为张秀海他们未来研究的重点。
随着科研业务水平的提升,张秀海的工作性质也渐渐发生了变化。 2007年,他被农科院任命为生物中心副书记、副主任, 2010年被任命为中心书记。他的科研组织和事务管理能力也得到了较好的锻炼。不过相比行政工作而言,张秀海更喜欢的是科研工作。“真希望把手机关在抽屉里,静静地待在实验室里做试验。”虽然这样的情况可能会越来越少,但张秀海表示,他一定会努力争取。
1993年从部队大学的计算机专业毕业后,胡刚留校任教,一干就是三年。此后他进入国防科大计算机学院攻读研究生,原本是主攻“分布式计算”方向,但恰巧学院承担了当时国家“北斗”导航系统建设任务,于是就顺理成章跟着 “掺和”了进去。
研究生毕业后,胡刚正式投入到北斗卫星导航系统的工程建设中,亦让“北斗”这两个字成为他往后人生中毫无争议的主题。
2003年5月25日,随着第三颗北斗导航定位卫星被送入太空,“北斗卫星导航试验系统”宣告建设完成。与此同时,胡刚的军旅生涯也进入倒计时,几经思量,他放弃了进入中科院的转业安置,自己踅摸起出路。“与科研院所单纯的学术研究相比,我更青睐借助企业平台将北斗技术转化为芯片和终端产品,看得见、摸得着,心里才踏实。”
闻讯伸来橄榄枝的单位不止一家,面对各种优厚待遇,胡刚的想法很简单,选个真心实干“北斗”而不是赶时髦拿它炒概念的。经过半年多的接洽, 2004年10月 7日,他正式成为“北京北斗星通导航技术股份有限公司”的总经理助理兼工程技术中心主任。
第一步,打赢进口
“北斗星通”是一家成立于 2000年、专门从事“北斗”产业化研发的民营企业,初始规模虽然不大,但 108名员工中有 45名都是技术人员,诚意可见一斑。作为这45人的“主心骨”,胡刚最先要想明白的问题就是“锁定哪块市场进行研发”?
与GPS相比,“北斗卫星导航试验系统”不仅具备定位、导航功能,其独创添加的短报文通信功能,还可以实现用户与地面监控中心的互动通联。说得通俗一点, GPS只能让用户知道自己在哪、前面的路该怎么走,却无法将这些信息传递给别人,“北斗”则两样都行。
如此一来,横亘在野外作业、救援过程中的尴尬悖论得以轻松化解:以往,遇险受困者通过 GPS知道自己的方位,也知道最近的救援地点方位,但就是过不去;而救援中心在第三方通知下确认有人遇险,却不知道去哪里施救。
另一方面,“北斗”卫星的同步轨道位于赤道正上方,且卫星总数低于 GPS,如果在城市中应用,高楼的遮挡会影响部分信号传输。此外,依赖卫星通讯的终端成本造价不菲,鉴于城市发达且价格亲民的网络通信设备,“北斗”面临极其严酷的生存竞争。
基于上述考虑,胡刚和团队成员决定将“北斗星通”的研发重点之一锁定在海
2012年第4期 总第280期上渔船的定位导航与救援领域。这是一次关于“国产战胜并最终取代进口”的成功探索,但一开始却并不容易。
“2004年项目刚刚起步时,国内渔船上使用的基本都是进口导航设备,且故障率一直稳定在 1%以下,与北斗终端 10%的故障率拉开了相当悬殊的差距。而国货传统的低价优势亦受制于昂贵的终端成本无法实现,且与低销量形成恶性循环,买的人越少,越难以追踪使用反馈改进产品。”
成本降不下来,质量又跟不上去,胡刚急得什么心思都没有了。更糟糕的是,由于缺乏经验,不熟悉渔船的实地作业环境,固定终端导航设备的支架也给“北斗终端”惹了不小的麻烦。
“起初,我们只想到海上有盐雾,会腐蚀金属,因此特地避用铁质天线支架,选择了质量最好的铝。结果却吃了大亏:绑缚支架的载体,是渔船上坚硬厚实的铁棍,在腐蚀环境下,铝与铁会形成离子电位差,说白了,两样材质‘不碰面’还好,一旦‘碰面’腐蚀程度将大大加剧。最严重的时候,天线安装刚满一个月,铝制材料部分用手一捻,当即就变成粉状。”
不仅如此,渔船的供电环境极其复杂,电压区间会从 9伏瞬间升至 100多伏,各种电器间存在干扰隐患。出趟海,设备烧坏了,责任却无法界定。
眼见各路问题频发,胡刚一咬牙,将半年多售出的 400多台设备全线召回。他一方面积极联合下游企业,实行“收益共享,风险共担”,通过签订协议压死各个质量环节,最终将故障率严格控制在 5%以内。另一方面,开始在本土化服务上下功夫,在每个渔船停靠点存放备货及安置客服人员,一旦设备出现故障, 30分钟即可更换新品。而进口设备一旦损坏,邮寄到国外的返厂修理周期长达 2个月。
渐渐地,大家看到转机,用户纷至沓来。 2007年4月14日,随着北斗导航卫星(COMPASS-M1)的顺利升空,中国北斗导航系统由“试验”升级至“区域”建设阶段,并预计于 2012年形成覆盖亚太大部分地区的服务能力。紧跟行业趋势,胡刚随即率领团队升级对应新系统的终端设备,一年多以后,国内渔船上已经几乎看不到进口产品的身影,“中国研发 +中国制造”大获全胜。
“整个过程对于‘北斗星通’的任何一个人来说,都是一次深刻的学习。我们切身领悟到,打造产品要操心的事来自方方面面,成本控制、质量检测与本土化服务,是 3个相互依存的条件,必须取长补短才能站稳脚跟。当然,还要投注 100%的诚意、热情与激情。”
第二步,领跑全球
于“渔船之役”同时,“北斗星通”打的另一场漂亮仗是在集装箱码头实现基于卫星定位技术的“生产控制及可视化管理”。与上一回合不同,这一次,北斗星通团队走在了世界前列。
2005年以前,我国的集装箱搬运多采用传统作业方式,工作原理有点类似停车场。工人接到搬运指令后,驾驶轮胎吊到达目标区域,根据地面印刷的坐标编号在 3至4层的集装箱箱堆中挑选出正确对象,并交由桥吊移送至待运码头。
看似清清楚楚,却并不简单。首先,抽出目标集装箱后,要将其他挪移过的箱体原样堆回,同时更新坐标系统数据。由于整个过程依赖工人手工操作,因此不可避免地产生“错箱率”,如能在装船前发现错误,重新挑选搬运至码头的费用根据繁琐程度,从几百元至几千元人民币不等,而一旦出海后遭遇退回,赔偿额则翻涨N倍。
除此之外,游走在集装箱中间的轮胎吊吊臂,有可能因作业角度而彼此相撞或与周边箱体发生碰撞,轻则产生“多米诺骨牌”效应,需要逐个将跌落的箱体重新起吊复位,重则伤及人命。如果遇上大雪天就更加麻烦,由于工人作业主要依靠识别地面编号确认位置,因此必须先扫雪再作业,如果雪不停,扫雪也不能停。
“有没有一种生产控制系统,可以改变这一切。” 2005年3月31日,全球首个应用卫星定位技术的“集装箱码头生产过程控制、可视化管理系统”在天津港正式投入运营,这是“北斗星通”商业化探索历程中最重要的一步。
在吊车车身安装高精度接收机后,通过移动站软件、调度监控软件、大屏可视化软件、现场维修监控软件和数据处理中心软件可实现对人员、堆场、集装箱、机械及作业等各类信息的综合管理。最高定位精度 10厘米的智能系统,将整个堆场纳入坐标数据库,摆脱天气因素制约,按坐标定位指导工人作业,严格控制起吊高度及吊臂角度。一旦抓取坐标有误,系统将禁止抓钩活动,出现紧急情况时亦会提前预警并自动减速,从而实现零错箱率,并提升约 14%的工作效率。
更值得一提的是,由于避免了大量差错类经济损失,以年吞吐量 100万标准箱的集装箱码头计算,铺设整套系统的投资费用为 1000万元人民币,此后只需10个月就能收回成本。目前,“北斗星通”已将业务拓展至香港、深圳、宁波、上海、连云港、天津和大连等多地码头,正计划进军东南亚。“下一步,还可以将系统升级,实现真正意义上的无人港。”
未来,成为导航领军企业CTO
经过 10余年的发展,如今的“北斗星通”年产值高达 5亿多元人民币,是胡刚 2004年加盟时的 10倍。除红外、惯导、卫星导航三大军工方向外,更在渔业位置运营服务、港口监测、桥梁大坝等厘米级形变监测、汽车电子、核心芯片等民用方向进展神速,并将于 2013年推出搭载 “GPS+北斗”的双系统车载导航设备。“随着国家北斗计划的不断升级, 2012年底用户可以使用北斗 +GPS共计十五六颗卫星享受定位导航服务,是单纯 GPS系统卫星数量的 2倍,效果更加精准,且不受楼宇遮挡制约。”
2010年,胡刚承担了北京市科委“面向大众消费市场的北斗导航核心芯片产业化”项目。他一面带领团队攻关技术、搭建产业链,一面将更多心思花在如何让普通市民体验到智能生活的优越感。“芯片在老百姓眼里其实和小石块没区别,如果没有相应完善的终端产品与配套服务,再先进的技术都只是象牙塔中的太虚幻境。如今,越来越小巧的芯片有条件应用到更宽泛的生活领域,比如嵌入书包,遗失后可通过定位服务找寻;植入手表,与卫星通联校正精准时间;植入手机,确认位置并实现卓越的导航功能。”
令胡刚印象最深刻的,是他曾经在外省市体验过一段基于卫星通讯的试验路段。路段内的公交线路全部实现电子站牌管理,通过评估实时路况与行驶距离,候车人可轻松在站牌上得知,最近一班车的到达时间以及载客量。“如果系统再进一步升级,完全可以让居民在出门前,通过手机短信获得上述信息。目前技术层面业已打通,只待政府部门沟通协调并制定相应政策后,即可应用于日常出行。虽然这些改变看起来都很微小,却可以让生活变得更加从容。其实很多时候,从容一点,就幸福一点。”
掌管着“北斗星通”诸多的技术与运营事宜,又兼顾国家重大专项专家组工作,胡刚几乎没有业余时间。“早些年,我的户外装备超全,相机也从最早的海鸥单反一直玩到后来。但自从 2004年进入‘北斗星通’后,这些东西全部被束之高阁。”
到底有多忙?最好的证明在于,胡刚
压根感受不到北京的堵车。“每天,我基本7点40左右就到达公司,在正式上班前想想自己的日程,准备一些会议提纲;晚上写技术方案有时会 11点才下班。最忙的时候,差不多可以用‘ 5+2,白加黑’来形容,就算挨着春节等法定长假,能休 3天就非常知足了。”
总也闲不下来,胡刚的妻子有时都忍不住打趣:你怎么就那么忙呢?一天到晚都跟打了鸡血似的,而且这鸡血效应也忒长了,打一回管 10年啊!胡刚回说:“你看看中国的 GDP噌噌往上涨,忙碌就是必然的。所谓改革,其实就是破坏旧规则、建立新规则的过程,很多事情都要重新商量,怎么办,按什么程序办,自然要花时间搭功夫。”
不过,胡刚从来不觉得这是遭罪。“喜欢,就不觉得累。人活一辈子,图啥?我的答案是,干成一两件事,再交几个朋友。我希望有一天,自己可以成为国际导航领军企业的 CTO(首席技术官),然后到干不动的那天就退休,晚年回想起来这辈子有过那么充实的时光,多好!”潮综合报道
General Reported【科技新星】张秀海
待到菊花烂漫时
满城尽带黄金甲
“飒飒西风满院栽,蕊寒香冷蝶难来;他年我若为青帝,报与桃花一处开。”作为傲霜脱俗的象征,菊花因其不畏秋寒绽放,历来深受国人的喜爱。时至今日,在生物技术的作用下,“报与桃花一处开”的梦想虽然可以实现,但在张秀海这样专业从事菊花生物技术育种的研究人员看来,改变了花期、抗性的菊花,要想从根本上达到传统菊花的品质还需时日。
奥运小菊盛夏绽放
2008年的奥运会,让北京成了万众瞩目的焦点。盛会少不了鲜花的映衬,作为北京的市花,同时也是最能表达中国特色的花卉之一的菊花,自然不可或缺。然而,菊花向来是“不畏风霜向晚秋”,让原本在秋高气爽之际开花的菊花在高温、高湿的夏日里绽放,却是一个技术难题。
张秀海告诉记者,让菊花在夏天开放有两种方法。一是通过短日照栽培技术使普通菊花花期提前;二是通过杂交育种,培养夏季自然开花的品种。由于短日照栽培技术成本较高,所以张秀海和团队成员一直在进行杂交育种,希望能培育出一些在夏季自然开放的品种。
培育奥运菊花,首先要选择一些夏菊种质资源。据张秀海介绍,夏天开的菊花很少,原来的夏菊品种只有在农历 5月和 9月开花的“五九菊”。因此,这些奥运菊花都是以“五九菊”为原始母本,父本则为北京小菊优良品种及太平洋亚菊。为了收集合适的种质资源,从 2004年开始,张秀海经常和课题组的成员们顶着盛夏烈日,跑遍北京、河北、山东、内蒙古等地寻找优良品系。回来以后,还要趁着天热赶紧种上,以保证及时观察,并进行下一步杂交育种。
经过 3年多的培育观察,他们终于培育出专供奥运的夏菊系列新品种——“奥运白雪”、“奥运黄云”、“奥运紫霞”,它们能够适应北京夏季高温高湿的气候特点,而且自然分枝能力强,着花繁密,株型饱满,开花时间较长,可以从 6月持续到 11月,非常适合在北京奥运场馆及城市绿化中应用。最让人骄傲的是,这 3个奥运菊花品种是真正的“中国制造”。唯一让他们感到遗憾的是,培育出来的只能是小菊,与传统菊花的大而饱满的花型,还有一定差距。由于是盛夏开放,株型不够饱满。究其原因,张秀海表示,这是因为我国至今还没有夏天自然开放的大型菊花,由于大型菊花基本上都是杂合异源多倍体品种,通过传统的培育手段很难得到自然花期在夏季的大菊品种。
据张秀海介绍,近几年来,他们一直都在探索用转基因生物技术手段,以及化学诱变、辐射诱变等方式,培育新型品种,使花期提前。或许将来有一天,我们会看到本在深秋开放的大型菊花绽放在不同时节,一年四季都能共享“满城尽带黄金甲”的美景。
将技术转化为应用
在古代,菊花的主色明黄色一向被视为炎黄子孙和贵族的标志,受到宫廷内外的一致喜爱。然而到了现代,同样是因为颜色的原因,菊花却成为丧礼用花的代表,被冠以“不吉利”的帽子,很难在家庭消费中推行。怎样才能结合新农村建设,利用北京良好的养菊、赏菊和育菊的基础,最大限度地拓展菊花的应用范围呢?张秀海立志要将菊花研究进行到底。
其实在从事菊花育种前,张秀海做的更多的是基础研究。 2000年7月,在中国科学院遗传研究所获得博士学位后,张秀海来到了北京市农林科学院农业生物技术研究中心(简称生物中心)。在最开始的几年,随着生物中心定位的不断调整,张秀海的研究方向变得比较多,生物技术、转基因等基础研究都在他的研究范围之内。然而在英国 John Innes Centre进行了两年的博士后研究之后,他发现国内的遗传育种研究与国外发达国家相比还存在着较大的差距。同时也为了适应生物中心“将技术转化为应用”的发展需要,张秀海开始将目光转向中国传统菊花资源的搜集和生物技术育种。在他看来,菊花等花卉本身具有较强的观赏性,在生物技术的应用也比较广,所以研究菊花就变得顺理成章。 2005年,在生物中心领导的支持下,张秀海组建了花卉研究室。
转型伊始,面临的困难可想而知。为了熟悉菊花等花卉的习性,张秀海一方面深入田间地头,与花农们交流种植心得,得到了许多宝贵的栽培经验和方法;另一方面,他开始积极申请项目支持,希望能够获得更多的实践经验。 2006年,张秀海成功地入选了北京市科技新星计划。张秀海坦言,新星计划为他的科研工作提供了一个很好的启动平台,在新星项目的支持下,他渐渐地明确了自己的科研方向。在承担新星项目的几年间,作为课题主持人或者子课题主持人,张秀海先后主持课题 4项:其中,北京市农委资助项目 2项(北京茶菊、奥运小菊新品种选育与产业化生产示范-奥运小菊特色品种产业化生产示范,四倍体刺槐新无性系推广及其生态饲料林培育示范), 863项目子课题 1项(百合抗逆、安全、高效转基因育种研究),北京市优秀人才 1项(菊花分枝基因的克隆及其在切花菊育种中的应用)。在 2009年第 7届中国花卉博览会上,审、认定了菊花新品种6个,张秀海同时也获得第 7届中国花卉博览会先进个人荣誉奖章。在采访中张秀海一再表示,科研院所不能关起门来搞科研,只有面向产业、面向市场才能有出路。张秀海和同事们也用骄人的成绩证明了这一点。近年来,除了致力于菊花育种外,他们还在食用、茶用及绿化用菊花的育种和市场推广领域走在了前沿。他们已搜集传统菊花品种 1100个、切花菊品种 20余个、茶菊品种 10个,野生菊花资源 10余份,并对所搜集的菊花资源开始进行系统分类和鉴定。此外,还通过远缘杂交、细胞工程、基因工程、化学诱变和物理诱变等生物技术和常规技术手段,培育出一大批菊花新品种,许多优质品种已在江苏、云南、四川等地进行大面积推广。
更希望待在实验室
经过多年的花卉研究,张秀海发现北京花卉育种还存在许多难题:北京地区野生花卉资源的挖掘、整理、评价和利用研究还很不够。菊花和月季虽然作为北京的姊妹市花,但在北京地区还没有系统地进行菊花、月季资源的搜集整理工作;北京地区缺少具有自主知识产权的优良品种。大多花卉企业采用从国外引种的方法来占领国内市场,并不注重新品种的培育;北京地区花卉育种技术体系薄弱,资金投入少。中国在花卉育种上有着悠久的历史,但长期以来主要依靠民间选育搜集完成。这些难题无疑都会成为张秀海他们未来研究的重点。
随着科研业务水平的提升,张秀海的工作性质也渐渐发生了变化。 2007年,他被农科院任命为生物中心副书记、副主任, 2010年被任命为中心书记。他的科研组织和事务管理能力也得到了较好的锻炼。不过相比行政工作而言,张秀海更喜欢的是科研工作。“真希望把手机关在抽屉里,静静地待在实验室里做试验。”虽然这样的情况可能会越来越少,但张秀海表示,他一定会努力争取。