人物簡介：崔鐵軍，1987年畢業(yè)于西北電訊工程學院（西電前身）電磁場與微波專業(yè)，現(xiàn)為東南大學教授、信息科學與工程學院副院長，毫米波國家重點實驗室副主任。曾任德國Karlsruhe大學洪堡學者、美國伊利諾伊大學香檳分校研究科學家。崔鐵軍教授在新型人工電磁材料（電磁超材料）的理論、實驗及應用、計算電磁學及其快速算法、目標特性與目標識別等領(lǐng)域做出了系統(tǒng)而深入的研究。主編專著一部（Springer,2009）；作為共同通信作者，在Science上發(fā)表論文一篇，作為獨立通信作者，在Nature Communications上發(fā)表論文2篇，在國際物理、光學、及IEEE刊物發(fā)表論文160余篇，研究成果被廣泛引用，并被Nature News, MIT-Technology Review, Scientific America, New Scientist, Discovery, Physics World等廣為報道，在國際上產(chǎn)生重要影響。研究工作被選為“2010年中國科學十大進展”，并獲得2011年度教育部自然科學一等獎。崔鐵軍教授曾獲國際無線電聯(lián)盟青年科學家獎、江蘇省五一勞動獎章、江蘇省留學回國先進個人、中國僑聯(lián)“雙百僑界貢獻獎”等榮譽，曾任IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing副主編。
走進西電——崔鐵軍認為，來西電讀書，確實是機緣巧合
1983年高考時，崔鐵軍數(shù)學成績是承德地區(qū)的第一名，因此第一志愿報的是清華大學，第二志愿是西電。但由于當時比較偏科——數(shù)理化成績好，語文、生物差，最終被西電電磁場工程系錄取。
回想起這段經(jīng)歷，他經(jīng)常感慨“塞翁失馬，焉知非?！边@句話還是非常有道理的。正是因為來到了西電，才奠定了他后面求學、研究和成長的道路。崔鐵軍覺得非常慶幸，自己注定跟西電有緣。他說，西電的經(jīng)歷，它帶給我的影響貫穿我的一生。我一直認為這是我人生非常大也非常重要的一個轉(zhuǎn)折點。
崔鐵軍說，1983年，那年我18歲，和父親一起乘火車來到西安。我們先從承德趕到北京，再從北京坐22個小時的火車到西安。剛到西電，感覺跟想象中的大學不太一樣。那時候大家想象中的大學是小說或電影中看到的樣子，跟現(xiàn)實中的學校必然有區(qū)別。盡管和自己的期望有些出入，但整個環(huán)境帶給我的親切感非常難忘。
我和父親在火車站就碰到了接站同學，把我們一行幾個新生一起送到了學校。彼時的學校都一樣，只提供一個光板床，其他東西都得自己帶。我還清楚地記得我被分在26號樓，宿舍在1樓146房間。宿舍里共有6個人，兩個河北的、兩個陜西的、一個河南的和一個四川的，其中五個都是農(nóng)村孩子。
學霸之路——“放羊”不可取，踏實出真知
1.初入大學
崔鐵軍：有一件關(guān)于高數(shù)的事我印象很深。我的數(shù)理化成績一直比較好，數(shù)學尤其突出。到了大學后，第一學期高數(shù)課的期中考試考得不
是很好，只得了八十多分。我清楚地記得另一位從河南來的同學考了第一名，九十多分。這次經(jīng)歷讓我覺得，即便到了大學也不能放松。我在高中時數(shù)學一直是第一名，這一次擅長的數(shù)學卻沒有考好。讀中小學時，大家學業(yè)和精神上都比較緊張。到了大學總覺得可以松口氣了，就有點放羊的感覺。因此這次經(jīng)歷對我來說反而是個好事，從中感受到即便大學跟高中學習環(huán)境不一樣了，還是要樹立踏踏實實學習的觀念。自此之后，我大學四年一直比較努力，成績也很好。
2.怎樣學習
崔鐵軍：大學學習、生活的節(jié)奏就是上課、自習。那時候大家都比較單純，周一到周五非常認真地學習。到了周末，業(yè)余活動就是去春游、打排球、看露天電影。說豐富也很豐富，說單調(diào)也很單調(diào)。
西電的學習風氣非常好，對我在西電的求學經(jīng)歷來說尤為重要。大家都非常嚴謹、刻苦，晚上基本沒有人在宿舍閑著，很早就鎖門一起去教室自習。你要是不去自習，都會有點內(nèi)疚感。正是在這樣一個學習氛圍中我們打牢了自己專業(yè)的基礎(chǔ)。無論是數(shù)學、物理等基礎(chǔ)課，還是后來的電磁場等專業(yè)課，我都是力爭學到最好、最扎實。
3.我的老師
崔鐵軍：我們基礎(chǔ)課和專業(yè)課的老師都非常好。當時大環(huán)境下，老師做科研的還比較少，都是一心撲在教學上。他們教學水平高、授課經(jīng)驗豐富、專業(yè)知識扎實，認真負責。學生上完課都覺得受益匪淺。當時老師和學生的交流比現(xiàn)在的多，上課后有交流討論、習題課或考前輔導。
印象很深的老師很多，例如教電磁場的馮亞伯老師、教天線的周良明老師、教微波技術(shù)的廖承恩老師、教微波測量的董樹義老師、以及教天線cad設(shè)計的宮德明等。尤其是馮亞伯老師對我的影響非常大，因為我做的一系列工作都是基于電磁理論，他的講授為我奠定了堅持的基礎(chǔ)。相反，近幾年我在面試研究生時問他們的授課老師是誰，盡管可能只過去一兩年，都有的同學已經(jīng)忘記了老師的名字。這是非?？杀氖隆?/p>
大學畢業(yè)后我也沒離開西電，一路跟隨我的恩師梁昌洪教授讀到了博士。
4.學無止境
崔鐵軍：本科時，我的畢業(yè)設(shè)計是靜電場的矩量法，當時我的導師是老校長梁昌洪教授。梁老師提出了一個電磁格點理論，我就據(jù)此理論設(shè)計了矩量法的一個簡化模式。
讀研究生時依舊研究電磁學問題，跟別人不一樣的是，我在碩士畢業(yè)時寫出兩本論文。一是關(guān)于電磁格點理論在電磁散射中的應用，把研究從原來的靜電場推廣到時諧場；另一個是電磁逆散射方法研究。形象地說，第一本是關(guān)于電磁正散射過程，研究一個復雜已知目標在電磁波或雷達波照射下的電磁特征。目標不同（如飛機、軍艦、導彈等），電磁特征也不同。逆散射則與此恰好相反，即有一個未知目標，雷達波照射到未知目標后會測量到回波或其他特征，根據(jù)這些特征把未知目標反演出來。因此我在碩士期間做了兩個完全不同方向的課題，它們是矛盾的兩個側(cè)面。
到了博士階段，我做的工作與碩士期間仍一脈相承，同樣是與電磁散射和逆散射相關(guān)的問題，但層次進一步提高。最重要的成果是提出用微波網(wǎng)絡(luò)來研究電磁逆散射方法，在當時是一個原創(chuàng)性工作。因此我在讀博士三年間就在本領(lǐng)域國際著名刊物上發(fā)表SCI論文17篇。有了這些成果，我于1993年3月博士畢業(yè)，10月份被破格提為副教授。
后來留校工作兩年。我萌生出國念頭也是受西工大一些學者的影響。西工大那幾年出了不少洪堡學者，來西電做介紹。聽后我覺得洪堡學者各方面條件挺不錯，便嘗試著申請。很幸運，申請一次通過。于是，1995年到1997年，我便在德國Karlsruhe大學進行合作研究，從事地下目標電磁探測和成像的研究工作。后來又在美國伊利諾伊大學香檳分校（UIUC）分別做了博士后和研究科學家。
現(xiàn)在回想起來，機緣巧合來到西電對我一生影響很大。我是從農(nóng)村來的，高中畢業(yè)時對專業(yè)選擇也沒什么概念，就這么歪打正著碰到了我非常喜歡的專業(yè)方向。電磁場這個學科實際上有許多物理的東西，是一個工科與理科結(jié)合得非常好的學科。近十年來我所研究的“超材料”領(lǐng)域，大部分知識也是來自物理。
科研之路——一脈相承與銳意創(chuàng)新
崔鐵軍：目前我的工作主要有兩個方向。
一個方向是我在西電工作的延續(xù)。我在西電時就做電磁散射算法研究，研究雷達波照到已知復雜目標后它的散射特性如何，以及其反問題——根據(jù)雷達特性反演出未知目標物體。算法研究為什么重要呢？我簡單解釋一下。不管是在牛頓力學還是愛因斯坦相對論框架下，世界任何事情都可以用定理或公理來描述，比如萬有引力定律、電磁學中所熟知的法拉第定律和安培定律等。電磁領(lǐng)域所有的定理或公理都只有一個核心，即麥克斯韋方程。
麥克斯韋是一位偉大的物理學家，把電磁領(lǐng)域的所有定理都統(tǒng)一成麥克斯韋方程。但這個方程具有解析解的條件非?？量?。比如說，雷達波只有照到非常簡單的目標如球體、平板或橢球體時才能用解析方法把其散射特征描述出來。所謂解析方法，即可以用數(shù)學公式直接表述出來。
但對于復雜物體，電磁波照射后盡管也有雷達回波或散射特征，但不存在解析解。這時我們需要把復雜物體離散化，將它分解為許多小單元或小網(wǎng)格，把麥克斯韋方程轉(zhuǎn)換成矩陣方程，最后求解矩陣方程，便可獲得復雜物體的雷達散射特征。
然而，當目標非常復雜時（如飛機、坦克甚至是航母），分解的網(wǎng)格數(shù)十分巨大。網(wǎng)格數(shù)越多，求解矩陣方程越困難，代價也越高。用傳統(tǒng)的高斯消元法求解，其計算量和未知數(shù)的立方成正比。若未知數(shù)一萬，用計算機可很快求解；如果未知數(shù)是十萬，求解的時間和計算量就是原來的一千倍。當未知數(shù)是一百萬或一千萬時，計算機也很難求解。為了解決計算問題，便有了一個專門的學科叫做計算電磁學。我們就是尋找新的方法，有效地將復雜目標的計算簡化，由原先的不可解變?yōu)榭山?。從本科畢業(yè)設(shè)計到從美國歸來，我一直致力于研究這些簡化復雜問題的算法。
在回國后的十幾年里，我們結(jié)合國防需求開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的精確電磁仿真軟件和高頻電磁散射國家代碼軟件，可以對大型目標（如飛機、軍艦、坦克、汽車等）的電磁散射特性及電磁兼容進行精確和快速仿真，打破了美國及西方國家在這一領(lǐng)域的壟斷和禁運。目前這些軟件
在國防上獲得了廣泛應用，包括航天、航空、船舶、兵器等。這些成果和我在西電的求學經(jīng)歷是息息相關(guān)的。
第二個方向是我回國后不久在東南大學開展的。我于2001年底回國，04年1月便開始研究電磁超材料。超材料的英文名是metamaterial，又翻譯成新型人工電子材料或新型人工電磁媒質(zhì)。與自然材料不同，超材料由人工原子構(gòu)成，其最大好處是可人為設(shè)計，因此可實現(xiàn)自然界不存在的材料屬性（例如負介電常數(shù)和磁導率）。另外，控制人工原子的排列方式也很容易，進而便可進一步操控材料屬性。正因為這些特殊性能，電磁波照射到超材料后其反應與普通材料就完全不同，帶來一些奇特的物理現(xiàn)象。例如，電磁波照射到介電常數(shù)和磁導率均為負的材料（稱為左手材料）時會發(fā)生負折射。另一個例子是隱身衣。當我們將物體外圍包裹上一層特殊設(shè)計的非均勻、各向異性超材料時，根據(jù)費馬原理，電磁波碰到這個物體后會拐彎繞過這個物體，因此實現(xiàn)完美隱身。正因為超材料能夠?qū)﹄姶挪óa(chǎn)生非常奇特的反應，因而在物理、光學、材料和信息領(lǐng)域得到極大關(guān)注?！犊茖W》雜志在01年、03年和06年三次將超材料工作評為年度十大科技突破，于10年被評為本世紀十大科技突破。超材料為人們控制電磁波提供一種全新方法。
我們的課題組在微波超材料方面做出了重要貢獻，曾與杜克大學史密斯教授課題組合作研制出第一個寬頻“地面隱身衣”，發(fā)表于2009年1月的《科學》雜志上。之后，我們獨立實現(xiàn)了世界上第一個三維地面隱身衣，發(fā)表在Nature Communication上。所研究的電磁黑洞在國際上引起很大反響，Science、Nature News、Scientific American、Discovery、New Scientist、MIT Technology Review等對我們的工作進行了詳細報道。除了挖掘新的物理現(xiàn)象，我們還做了很多實用性工作，例如超材料天線、超材料隱身表面、超材料天線罩、超材料透鏡等。相關(guān)工作榮獲2010年中國科學十大進展、2011年教育部自然科學一等獎、2014年國家自然科學二等獎。
感恩母校，建言母校
崔鐵軍：西電的特色非常鮮明。西電人都很踏實，習慣于埋頭做事，卻不怎么宣傳自己——可能做到了百分之百，卻很謙虛地對外只說百分之八十。這是西電的傳統(tǒng)和風格，從短期看可能會虧；從長遠看，堅持這種踏實、不懈追求的風格是沒有壞處的?，F(xiàn)在一些研究者的功利做法其實是不可取的。做研究應該有明確目標和方向，要持之以恒地把這研究做好。
我認為現(xiàn)階段是西電發(fā)展過程中最好的一個時期，經(jīng)過校領(lǐng)導和全校師生的共同努力，我們拿到了2011平臺——西電牽頭組建的信息感知技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心入選2014年“2011協(xié)同創(chuàng)新中心”。希望繼續(xù)加油將這步棋下好。2011是繼211和985之后又一個新的平臺，若是抓住機遇、推動發(fā)展，學校的各方面都會更上一個臺階。
崔鐵軍：我有兩點建議。
一是要保持西電這種踏實肯學、謙虛嚴謹?shù)膶W風。二是要始終對新生事物保持高度的敏感性。以我自己的經(jīng)歷為例，當時選擇超材料也是因為非常偶然的一件事。2004年去新加坡參加PIERS國際會議，在會場見到了電磁領(lǐng)域著名學者、MIT的孔金甌教授，他向我提到超材料是很好的方向，希望關(guān)注一下。我在會上聽了一些相關(guān)報告，便萌生了向這個方向發(fā)展的念頭。那時，很多人還不認可超材料的研究，認為這個方向基礎(chǔ)不足、發(fā)展令人擔憂。但我還是認準了超材料的重要性，堅持做下來，取得不少成果。這段經(jīng)歷讓我覺得，人一定要對新事物保持高度敏感，許多時候你能捕捉到別人或許不在意的幾句話的信息，就有可能開創(chuàng)一番新的天地。保持敏感性，認準之后堅持不懈，不要被一些風言風語所左右，是研究者非常重要的品質(zhì)。
（原文/西電新聞網(wǎng)·肖 剛 秦 明 付一楓）
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