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乘风破浪 向海图强

    发布时间:2025-12-31

——记浙江海洋大学海洋通信实验室副主任彭彤

张方方  卫婷婷

   

  20259月,浙江宁波象山,“青年与海”双创周开幕式上,“海洋强国青年科学家”评选结果正式揭晓。浙江海洋大学信息工程学院教授、海洋通信实验室副主任彭彤获得提名。随着提名者代表走上领奖台,彭彤心潮澎湃。作为海洋通信领域的探索者,他带领团队攻坚克难,让新一代海洋5G终端产品在海洋经济发展中落地生根,为智慧海洋建设作出了重要贡献。

  “虽然此刻上台的只有我一个人,但我们做出的成绩都是团队共同努力的结果,没有整个团队的齐心协力,就不会有荣誉加身。这是对我们整个团队的认可。”彭彤诚恳地说。


跨海归来

  “回国之前,我研究的还是内陆通信。”彭彤说。2014年博士毕业后,他继续留在英国约克大学开展博士后工作。那时,人工智能及机器人技术是英国重点发展方向之一,彭彤最直观的感受就是机器人控制技术应用非常火。“以机械臂为例,在实际操作中,从发出指令、接收信号到执行动作之间,不可避免地存在延迟性。而如何缩短这个延迟性,就是我们从通信角度能做的事。不过用物理层网络编码设计方法去解决非正交多址接入问题,在当时还是一个比较新的思路。”

  2014年,随着导师罗德里戈·德·拉马雷教授离开英国前往巴西里约天主教大学任教,彭彤也有机会主持起一项巴西国家科学技术发展委员会特殊国际合作青年项目,开展无线网络优化的自适应算法设计、有限反馈的自适应空时码编码和解码及缓存技术在空时编码设计中的应用研究。几乎同期,他在约克大学参与了英国的国家级科研项目,围绕超低延迟分布式物理层网络编码设计、甚高频窄带信号的安全性传输与多信道的抗多普勒位移的编码与迭代解码设计进行研究。“我们设计了一种超低延迟与超高负载压缩率的物理层网络编解码机制,并提出了相应的用户匹配机制。”令彭彤高兴的是,当他们与英国电信合作开展工程测试后,这一成果能将机械臂控制的延迟性缩短近10倍。

  但成果的推广进程并不顺利。英国电信董事会认为技术成果尚未完全成熟,即便经过了前期验证,到工程应用时仍可能存在潜在问题要深入解决,而终端管理过程中各项成本的叠加也令他们犹豫不决。“而且我们核心技术团队以中国人居多,他们也担心万一出现知识产权问题会造成不必要的纠结。”彭彤知道,这背后其实牵扯着更复杂的原因。后来,英国电信为他们的成果颁发了一个年度奖项,但对彭彤来说,一项具有推广价值的成果最终不了了之才是最大的遗憾。此后,他在英国伦敦大学国王学院开展了视觉神经形态(DVS)物联网信息传输技术、喷泉码与网络编码算法设计与传输路线优化方案的研究,又在英国拉夫堡大学围绕下一代大规模机器对机器(M2M)物联网进行技术攻关,积累了成果与经验。而他想要回国的心情也越发强烈。

  作为从小在部队大院长大的“红三代”,在国外的十余年,每当看到国家有重大科技成果涌现,彭彤都由衷地感到高兴和自豪。他也了解到,在科技强国的战略目标下,我国在科技人才的引进、评价与激励等方面不断加强投入力度。“在国外如果你愿意管好自己,活成一只‘小蜗牛’,确实会轻松一些。但我们做科研还是有些心气儿在的。”彭彤总是想起那个不了了之的成果,“很大程度上是因为我们是‘外国人’,就没办法让科学研究发挥真正的应用”。“但回来就不一样了,我们做研究是受到支持的,可以像国家倡导的那样,将论文写在祖国大地上,让科研成果真正开花结果,为国家和社会尽绵薄之力。”


助力民生

  浙江海洋大学海洋通信实验室成立于2021年。这也是彭彤回国后的事业起点。“海洋经济数字化转型加速了海洋宽带通信需求,而新一代移动通信技术的发展也为海洋通信的发展带来了新机遇。在海洋强国战略指引下,浙江海洋大学近年来着力发展海洋信息技术,并加大了相关人才引进力度。我就是在这样的情形下回来的。”

  按原计划,彭彤应该和他的同事——海洋通信实验室主任杨堃教授一样,在20211月回国。但由于新冠变异病毒引发的健康风险,中英间往返航班于2020年年底暂停,彭彤辗转到岗时,已经是2021年年底。此前,他们通过邮件往来建立了密切的联系,得益于杨堃在挪威时就在从事海洋无线信道测量等研究,彭彤也对海洋通信有了深刻的认识。“在海洋环境下,随着空气中水分含量的升高,电磁波传输速率会呈现指数级的衰落,传输距离有限。如果在内陆,可以架设天线,利用大带宽、高速、高频技术等来解决问题,但在海上就很难实现。而且在海浪的影响下,不论信号接收端设在船只、海洋平台还是浮标上,都极其不稳定。”彭彤简单举例道。他知道要面对更多在做内陆通信时不曾经历的挑战,但并不因此畏难。

  回国后不久,在浙江海洋大学省级人才配套科研项目的支持下,彭彤主持的“新一代海洋物联网的信息传输与接入技术”启动了,其核心工作是解决海上信号通路不稳定、能源及信号处理能力(算力)受限等问题,实现基于压缩感知的海上非正交多址接入用户检测与信号恢复。而他们的最终目标是打通船—岸、船—船、船—卫星之间的通路,在未来建立起空天地海潜一体化的立体网络。

  为了这一目标,彭彤团队积极开展调研,走访了政府相关部门和一众渔民,发现一个重要问题。“渔船一旦离海岸线太远,海事监管部门就只能通过GPS定位来判断其是否有违规行为。但海上情况瞬息万变,是否会因此影响渔船行动路线,目前很难进行客观评判。”彭彤最初想要做的就是打通“船—岸”网和“船—船”网,为海事监管提供决策依据,也为渔民带来便利。但到2024年,情况出现了变化,团队成员发现很多从事深远海养殖的渔民开始开直播、做电商了。这时,一个新的问题来了,电商直播需要有良好的网络基础,而在海上使用卫星通信,成本高、传输速率低,想要进行高清画质传输更是难上加难。“渔民一般是在海上现场打捞后,直播展示海产品的卖相,网速不行、画面不清楚,对他们影响会很大。”在舟山市重大产业科技攻关项目的支持下,彭彤参与其中。“我们要做的不是将内陆通信的技术搬到海洋上,而是基于海洋通信的基础理论研究进行技术突破与设备研发,不断拓展海洋无线传输技术的极限。”

  彭彤很清楚,技术不是一步到位的。“不管离岸多远,我们要先把5G信号覆盖过去,先让海上的人们真正做到有网可接、有网可用,然后再逐步解决传输速率等问题。”到现在,他们团队已经与舟山海事局、宁波航标处等单位紧密合作,完成琼州海峡、舟山群岛等重点海域5G信号全覆盖工程,攻克离岸70公里高速陆基无线传输技术难题,为南北航线提供了全天候通信保障。“我们在现阶段的项目规划和布局上,就是以民用、民生为主往前推进,逐步向海防、国防等国家战略需求的高度过渡。”


做大做强

  彭彤还记得,刚回来那年,他们就像“打了鸡血一样”。根据分工,彭彤负责海上多跳网络、大数据压缩技术相关科研工作,同时兼顾学科建设与团队管理等事务性工作,包括制订培养方案、人才引进、教研室管理等。“当时,杨堃主任主外,我主内,白天各自忙碌,每天晚上11点左右开碰头会交流进度。直到2022年年底,我们几乎没有一天休息过。记忆最深的是2022年大年初一上午,我们还在线上会议里讨论省部级重点实验室的申请进度。”他玩笑般将两人的工作重点归纳为引人、引资。“刚回国那会儿没有积累、没有团队,只有我们3位老师,一切和从零开始创业没什么两样。即便到现在,实验室的核心团队成员仍保持时刻准备快速线上会议与高效工作推进的状态。”

  功夫不负有心人。经过几年的积累,实验室团队已经拥有14位核心教师,专业方向涵盖了海洋通信领域从基础理论到应用多方面的研究。就在2025年,电子信息专业硕士学位点也正式获批。“无论在科研还是教学上,我们都有了一个比较好的初步结果。”作为学位点建设负责人,彭彤很高兴。现在,团队中还有近40名学生在培养。让学生在科研中成长,是团队每位教师的共识,除了为学生搭建基础的知识框架,他们注重培养学生的主动性和执行力。“我们会分成不同的研究小组,组长带组员,组员带学生,一点点推进。刚入学时,有些学生还不理解为什么要承担这么大压力,但到快毕业时,他们已经学会向上管理,主动和我们讨论想法,催我们改论文了。”彭彤很喜欢学生的这种积极状态,“比我拿项目、发论文还开心”。

  在彭彤眼中,这是一支自由、团结、有活力、有热情的团队。未来,他希望能够从平台、学科等方面发力,将这个年轻的团队做大做强,让更多人看到浙江海洋大学在海洋通信领域的力量。
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