百年清华

毕业工作50个春秋，人就到了“古来稀”的年龄，人生之旅已临末站，正所谓“悠悠岁月去，清华情依浓”。总结感悟回忆自己半个世纪的工作很有意义，也可算作人生中一份神圣的家庭作业。

我于1970年从清华大学精密仪器系毕业，留校工作。我的工作经历可分为三个阶段：前15年，以备课讲课、写教案、编教材、带学生实验与实习的教学工作为主，科研时间很少。中间的20多年，科研教学并重，从时间比例上看，科研时间大大超过教学，同时也是我人生靓丽、辉煌与收获的年代。后一段，近10来年做了些自己喜欢做的事，同时继续推进着国家工程研究中心各项社会职能的运作。要说有所收获，清华大学这个极其优质的平台是关键。因为篇幅有限，主要写我的科研工作。

记得1984年暑假，系科研组徐端颐老师约我到怀柔水库度假一周，该项活动是学校工会统一组织安排的。到怀柔水库第二天，徐老师就向我宣布系里决定调我到系科研组参加光存储课题的预研，给我介绍了光存储技术的先进性，发达国家研发与产业状况，以及学校和系的部署。徐老师最后说：今天不忙回答，两天后周四傍晚告诉他。这件事对我来说是个好机遇，有着很好的发展前途，第二天一早我就回答了徐老师，明确表示要好好干，钻进去！后几天，看了多场直播奥运足球赛，游泳技能也长进不少，这是后话。

一、预研：突破光存储关键技术

在研究国外文献基础上，对日欧美公司进行了逐一比较和分析，再结合我们原有的基础，课题组采用了我们原先研发的气浮轴承作为光盘盘片旋转工作台，用国外引进的氩离子激光器做读出光源，用国外已有的激光视盘作为实验盘片，课题组经过二年多的不懈努力，在实验室搭起了光盘读出实验系统，进行了光斑自动聚焦、信道自动跟踪(也称循迹)的多个方案试验与比较。期间，国家主管部门、专家来实验室巡察30余次。1986年初，清华大学精密仪器系光盘课题组在国内首先攻克了光盘实验系统自动聚焦和自动跟踪的关键技术。由此获得国家“七五”光存储攻关课题经费500万人民币(全国光盘课题总经费3500万，有4家单位牵头攻关)。

二、攻关：完成产业原型样机(Prototype)

光存储领域“七五”攻关课题之一，由清华大学研制8英寸相变型样机课题组和北京另一所大学研发制备8英寸相变型盘片课题组组成。我们课题组从预研到攻关，人员集光、机、电、算即激光与光学、精密机械、电子学与自动控制、计算机与软件等人才。

在预研的实验系统基础上，要解决的问题有：使用半导体激光器和无刷电机；精密伺服；信道解码等。原先计划通过国内协作研制半导体激光器和无刷电机，经多次试验均未成功。在我设计的8英寸光盘机总装图和拆装零件图后，课题组就派我到美国一家激光器制造公司培训，实际目的是为了采购课题急需的半导体激光器和无刷电机。后者很方便采购了，而半导体激光器是当时“巴统”管制的出口商品。我去培训的那家美国公司不愿帮这个忙，我只能转到其用户公司培训，一边帮用户公司设计激光精密测量仪的机械系统，一边以用户公司名义帮我采购半导体激光器，用户公司还与清华大学签订了用于科研的小型激光测量仪合作协议。用户公司第一次采购了日本公司制造的10支半导体激光器，到了公司库房但无法寄回国内。原因是“巴统”批文未下来，国内三天两头催我，我日思夜想，只能耐心等待，别无他法。等了四个星期，“巴统”批文才正式下来，10支激光器顺利寄回清华，由此开通了采购半导体激光器的正常通道。

当进入到读、写光斑控制，聚焦与转轴伺服，寻址循迹，信道解码等调试阶段时，课题组骨干人员几乎天天加班，每天从早晨一直工作到第二天凌晨，然后就在实验室睡上几小时，就这样一环扣一环地调通了每一个节点。1990年底，邀请老校友王大珩院士到我们实验室观看了8英寸相变型光盘机的全过程演示，他非常满意，并夸奖了我们几个年轻人。王院士一直关心着这项攻关课题，他专程来清华多达5次，是他首先提出光盘项目是集“光机电算”一体的课题，非常适合多学科的理工科大学研究。目前，精密仪器系的大学本科高年级实习课就是装调光盘的核心部件光学头，每位学生在二周内装配完成一个只读型光学头(包括零件33件和4种胶水)，并要求接入播放器能正常播放节目，做到这个水平的才能定为“实习优秀”。

光存储“七五”攻关课题于1991年验收，本人受部里委派撰写了光存储“七五”攻关课题验收文件和课题总结报告。接着我们课题组又完成了“八五”《1000型光盘库》和“九五”《电影数字制作及应用研究开发》多个国家攻关课题。1996年2月，经国家计委批准成立了清华大学光盘国家工程研究中心(OMNERC)。

三、创新：多阶光盘存储技术

光盘知识产权主要由光盘物理格式、驱动器信道解码芯片(也称前端芯片)等构成，播放器还有信源解码芯片(也称后端芯片)。另外，核心部件光学头的知识产权另算。在国家光存储“973”基础研究刚结束，我们意识到依靠国内自己力量有可能把多阶光盘技术转化成产品。我们过去研究的光盘技术还未真正触及到盘片物理格式等核心问题，所以上述讨论的“关键技术”、“原型样机”从本质上说，只是消化吸收和局部的创新而已，只有攻克盘片物理格式和前端芯片才算真正解决了光盘驱动器核心与关键技术。光盘国家工程研究中心经过多年的研究与积累，在光盘信息坑(pit)和信息岸(Land)的信道上，变成了信息坑中有子岸，信息岸上有子坑，形成多阶效应，使光盘存储容量得到大幅度的提高。

该项目投入科技人员近50人，分别研发多阶光盘伺服系统、光盘读出通道、误码率测试、母盘编码及制备、写策略、多阶光盘物理格式、前端芯片等子课题。2008年8月9日，工信部、新闻出版总署司局、处领导和6位国内光盘专家莅临清华调研多阶光盘开发情况，在我们开发的FPGA(现场可编程门阵列)系统平台上观看了高清晰度电影播放，通过原子力显微镜，清晰地看到了多阶光盘与传统光盘表面形貌的差别。经过与会专家和领导的讨论评估，肯定了清华取得的自主核心技术专利，同时希望由工信部“电子发展基金”项目给予资金支持。

接着，我们开始了10万片多阶光盘批量生产试验，经抽检，误码率优于标准中规定的参数。国内一家著名芯片公司在充分了解清华多阶光盘核心专利和多阶盘片生产试验后，决定投入资金和技术人员开发前端、后端二款关键芯片的工程样片。

该项目经历了3次融资。清华和北京一家光盘公司发起，投入资金500万(公司出资200万和工信部电子发展基金300万)，清华以无形资产加入。到多阶光盘在复制生产线上压出样盘，读出信号后，大家一片欢腾，“我们成功了！”接着，上海一家民企第二次融资350万，进行误码率测试，写策略修正，一直做到实际测试的误码率和仿真误码率一致，光盘单面双层数据容量达到15GB。第三次融资4000万，有芯片公司出资。2012年10月，前端芯片经历了3轮工程样片流片，证明多阶光盘系统可以正常可靠运行，居此了制定了《高清光盘播放系统行业标准》，编号为SJ/T11649.1-2016。

四、感悟体会

即使四十多年的工作经历，所获得的感悟、体会仍然是相当主观性的，与同学、校友们交流，总结以下三点：

一是踏实工作。表面看起来，这没有什么难的，不过我的理解不尽然。小到备好一次课、回答好一个问题、带好一节实验课，大到国家攻关课题等的预研、立项、实施，都必须踏踏实实，一步一个脚印，我情愿考虑得多一点、细一点、透一点、深一点、远一点，苦思恶想，以便把每一件事和每一项工作完成好，不要留尾巴。应该说，至少对我本人是这样理解的，这是人生对工作的基本态度和基本底线，如果对这件事没有考虑清楚，那其他任何事都不必谈了。

二是研究规律。在我人生中，尤其是过了不惑之年，感悟和真正体会到万事万物都有规律可循，并能挖掘出自己所希望得到的宝物，这种挖掘渐渐养成了自己的习惯。例如，备课讲课有备课讲课的规律，科研有科研的规律，培养研究生有培养研究生的规律，不一而足。

说到备课，比较才有真东西，仔细探究才有新内涵，找出差异才有新发现。其中找到好参考书是关键，单看国内教科书远远不够。在此情况下，我是在我国举办国外专业技术设备展之机觅得过一本宝贵的参考资料，又通过学校订购到一本美国俄亥俄州立大学适合本专业的教科书后，顿时喜出望外，正如甘露浸润了我贫乏的大脑，从此我的大脑开始富有起来。人家写的就是有真东西、新内涵，真是幸福的甘泉呵，那时刻是我最高兴的人生时光。

随着国家改革开放，我几乎每年都要出国去“充电”，或开会或访问或看专业技术展。如参加一次光盘国际标准化会，我就会向日本、美国和欧洲专家讨论各种技术问题，你只要提出问题虚心请教，对方专家都会认真地和你讨论，还会告诉你难点在哪儿、怎么做实验以及怎么测试等，和日本、欧洲专家讨论起来最为认真。又如参加国际学术研讨会，能深入了解和发现先进国家在此领域的研究状况和某些前沿的发展细节，这在文献中是难于获得的。这些经历使我在科研上取得长足进展，在教学教案上有新东西，课程内容更加充实，上课会变得生动，讨论题材变得丰富、有趣和深入。在这儿顺便提醒年轻老师，尽可能都去科技发达国家“充充电”，即使在网络发达的今天也是不可少的。

又如培养研究生，尤其是培养博士研究生，也有规律可循。本质上仍是为人和为学的问题，与其说是为学的培养，倒不如说是人格磨炼和培养。博士生课题一般都不可能按原先所谓的“循规蹈矩”方式就可以完成，一定要过好几个“坎”，也就是创新性和突破性的研究，这些“坎”只有知识而没有坚强的人格和毅力是跨不过去的。其中，导师是指明研究方向和研究方法合不合理，说白了，导师也没有具体做过这个课题。同时，导师还要给博士生创建一个好的研究平台。再一个是工作和生活的环境，尽量把博士生的多种后顾之忧解决好。

三是保持平常心。我为什么工作几十年后要提出这个问题？因为在自己的人生轨迹中有时会自觉不自觉地陷入一场平常心与功利心二个反义状态的旋涡中。有件事至今记忆深刻，1980年，系里希望我出任教学副系主任，我当时还年轻，听后一时不知所措，冷静下来经慎重考虑，我要求继续做我的业务，后来有别人做了，此事也就了结。但在自己遇到这种改变生存状态的事情时，怎么正确客观地看待其工作环境、看待领导、看待别人和看待本人，尤其是怎么看待自己？平心而论，要自己做到平常心和客观性实非容易之事，我看到不少同事、老师在这中间无缘无故的“摔了跤”，尤其如提职提干和职位变动时，甚至由此改变了自己以后的人生。

平常心就是自己最自在、最放松、最愉悦的心态，如果在人生起伏过程中仍能保持一种平常心心态，看透人生，困难总是暂时的，办法总比困难多，这才是人生的重要感悟，可是在年轻时往往太难做到，这才是所谓人生。

漫漫人生路，看风起云卷，花开花落，星辰流转，蓦然回首浅浅一笑，守住一颗淡泊之心，岁月悠悠远去，但我久久依然清华情。

                                     2020年8月

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作者简介：

潘龙法，上海浦东人，1964年考入清华大学精密仪器及机械制造系就读制01班，毕业留校。曾获国家发明二等奖1项，国家科技进步二等奖2项。培养博硕士研究生30余人(其中有二位同学分别获得清华大学硕士和博士优秀论文奖)，在光存储领域发表学术论文50多篇，授权国内外发明专利30多项。于2019年获得中华人民共和国成立70周年纪念章。