从清华园走出的皮尔斯奖得主

——访中国电子科技集团公司第十二研究所冯进军博士

冯进军博士毕业于清华大学无线电电子学系（清华大学电子工程系），并在北京真空电子技术研究所获得硕士和博士学位。现为中国电子科技集团公司第十二研究所副所长、微波电真空器件国家级重点实验室副主任，中国电子学会会士和英国工程技术学会（IET）会士。冯进军博士曾担任 IEEE 电子器件学会北京分会主席，IEEE 北京分会主席，现为IEEE 电子器件学会真空电子学技术委员会委员，IEEE中国联合会主席。

今年4月，一则报道引发了电子学领域的广泛关注：“2019年4月29日在韩国举办的第20届国际真空电子学会议颁发了真空电子学领域最高奖——皮尔斯奖，中国电科十二所冯进军博士作为首位亚洲科学家获此殊荣。国际真空电子学会议是国际电真空器件领域规模最大、水平最高、影响力最强的学术会议。以行业奠基人命名的皮尔斯奖（John R. Pierce Award for Excellence in Vacuum Electronics）是国际真空电子学领域的最高荣誉。此次颁授给冯进军博士，旨在表彰其在高频率真空电子器件技术创新和教育中做出的杰出贡献。”冯进军博士有什么样的人生经历？究竟是什么造就了他如今的成就，获得此项殊荣？

清华点滴，添彩人生

冯进军所在山西省运城市的康杰中学每年有十几位学生考入清华、北大。1983年他高中毕业，选择报考了清华大学无线电电子学系（简称“清华无线电系”，现为清华大学电子工程系）。对于无线电系他所知不多，但知道无线电与国家的科技发展紧密联系，与百姓生活所用的电器息息相关，蕴藏深奥的理论知识，值得他去探赜索隐。这年秋天，他被清华无线电系录取，专业是电子物理与激光。电子、物理和激光，这几个词组合在一起，在当年极具前沿性，如今看来，电子物理与激光专业在科学研究领域也是热门研究方向，研究领域广阔，应用范围广泛。 

1983-1988年．冯进军进入风华正茂的清华本科时代。改革开放之初的清华，处处洋溢着青春的激情。澎湃的体育热潮、深厚的师生情谊、求知的忙碌身影，记忆中清华园的点点滴滴，让他当年的学习生活充满了色彩。清华体育氛围一向浓厚，上世纪80年代，校园里更是焕发着活力。下午锻炼时间在忙碌中悄然而至：四点半，主干道两边的大喇叭大广播里响起音乐，班上爱好长跑的同学们纷纷起身。秋晚的圆明园余晖静照，苍苍茫茫，远处可见清华长跑队员的矫健身姿。迄今冯进军依旧坚持长跑的习惯，前些年开始跑马拉松。

启发深识，受益未来

在清华读书期间，基础课和专业基础课数量多、内容涵盖面广，包括数学、工程基础、基础物理、微波、电子学、光学、计算机软硬件等诸多领域。五年时光，学业充实，如此宽广的知识面对于他后来从事真空电子学以及相关器件研究等起到了重要作用。不少课程给他留下很深印象。

原清华大学电子工程系系主任张克潜教授讲授的本科课程《电动力学》对于他来说，裨益尤多，主要有三点启发。

一要善于透过现象看本质，培养抽象思维能力。在课堂上，张克潜老师对周期结构的电磁特性进行深入分析，提出了广义电磁学，将微波与光电子学中的电磁理论统一起来。近年来出现的光子晶体，超材料等新结构，其特性和微波真空器件中周期的禁带特性、返波特性等理论密切相关。后来基于此课程的启发与认识，冯进军提出周期结构电磁特性色散空间全维度开发的概念，在高频率太赫兹真空器件的新型结构的研究中发挥了重要作用。

二要以发展观点、敏锐目光看待理论应用的前景。张克潜老师曾指出，周期结构及其电磁特性在微波电子学和光电子学领域应用广泛，加速器结构、电真空器件均是典型代表。正是受到张老师的课程启发，冯进军认识到，周期结构及其电磁特性理论在高频率领域的应用将不断推陈出新，技术发展会突飞猛进。进入二十一世纪后，周期结构的应用作用更大，如今，微米量级和纳米量级的周期结构也得以广泛应用。

三要培养丰富的想象力。对于理工科来说，不仅需要高度抽象能力，更需要超凡的想象力。张克潜老师自身想象力的丰富得益于他少年时代充满好奇心与求知欲，他曾独立制作出半导体等各种器材，还架设天文望远镜遥望天际。他训练学生将源源不竭的想象力运用到大学学业及未来科研事业中，冯进军一直受益匪浅。

志在科研，发奋深造

毕业临近，冯进军根据自身的理想、志趣，已暗下决心：走科研道路。在廖延彪和吴庚生两位老师的指导下，冯进军的毕业设计围绕光纤电流传感器的研究工作展开，主要检测环境对传感器性能的影响，旨在提高系统的稳定性和可靠性，同时降噪。此毕业设计知易行难，虽然原理已明，难点在于实际高温或低温下，如冬夏严寒酷暑、气温变化大，如何使其稳定可靠工作，仍是难题。毕业设计过程充满了实践性，他四处搜寻温度系数较低的元器件，多次从西郊到东郊的718大院和北京真空电子技术研究所，寻找专门的元器件和陶瓷件，毕业设计的这些经历让他感到，从事科研要应用于实践，需研精覃思，深挖工艺。

1988年夏，冯进军本科毕业。他认为，走科研道路需不断深造，还要甘于寂寞、勤于奉献。经过努力，他考取了十二所的研究生，在真空电子学领域继续深造。在十二所，冯进军分别从事光电子学和真空微电子学的研究工作，完成了硕士和博士论文。特别是，他选择了真空微电子学，该领域的研究结合真空电子学和微电子学，是跨学科的创新前沿。在导师廖复疆和彭自安的指导和关心下，他补习了微电子课程，着重掌握微电子工艺方面的知识技能，如掩模技术，硅片氧化、曝光技术、干法刻蚀技术等。掩模学习需下到工厂与工人一起刻红膜，进行粗缩和精缩，虽然目前许多技术已遭淘汰，但这些技术对于后来开展真空电子学与微电子学结合、建立微加工实验室、推进太赫兹真空辐射源所需的DRIE和UV LIGA技术等起到了重要作用。进入十二所后的很长时间，冯进军持续不断地学习真空器件知识、微电子学知识与工艺，探究科研方法。而整整二十年余，漫长而无成果可言。

结成硕果，培育人才

在十二所，冯进军三次出国，从事国际交流与科研工作。1997年和2001年两次，他在英国兰卡斯特大学工作；第一次由英国文化委员会（British Council）资助，从事工业加热用高功率微波源的研究工作，第二次是作为博士后开展未来线性碰撞器用速调管的研究工作。第三次，他于2008年赴美国加州大学戴维斯分校从事高频率真空器件的研究工作，是由国家留学基金委资助的高级访问学者。两个学校都有真空电子学领域基础研究和前沿技术研究的团队，在良好的科研环境中，他可以静心思考，埋头研究；站在国际学术交流舞台上，他充分了解到国际上的最新研究进展及发展方向，从事磁控管、速调管及行波管的研究工作，各种器件知识之间的融会贯通，对于他开展科技攻关及创新研究大有益处。

回国后，他根据掌握的资料和情况，基于前十几年奠定的微电子基础，开辟了真空电子器件的新频段，研究了用于高频率器件并便于微加工的新结构、新型真空窗材料、探索了新工艺以及新的模拟和计算方法。此后，他建立了专用于太赫兹真空器件的微加工实验室，研制出具有国际水平的毫米波行波管及高频率器件，实现了从毫米波到太赫兹频段的跨越；他带领团队在毫米波空间行波管、磁约束热核聚变用的高功率回旋管、量子频标用铯束管和钙束管等方面取得了突破性的进展。2015年，他在国内首次主办了行业顶级会议国际真空电子学会议。

冯进军也发现，在电真空领域的人才培养、科研方法、管理模式等方面，国外有很多值得国内借鉴和学习之处。于是他融汇中外经验，逐渐形成了自己一套独特的工作方法。回国后，一般每周他都与在读研究生至少见面一次，交友互学，教学相长，从年轻学生身上他汲取创新的朝气与活力；他还要求他们每周写一份总结报告，对研究进展、所遇问题加以分析和综合，之后一起研讨下一步策略，寻求解决问题的思路和方法；对于撰写文章他也提出更高要求，要在结果分析上下功夫，才能提高科研能力。他还提出，每天静思十分钟，理清思路，洞悉工作脉络；他也要求他们多做报告、多参加学术会议，并为他们提供各种国内外交流的机会，提高其交流和沟通能力，以适应工程研究团队对科研人员综合素质的要求。

无论在科研工作还是在生活中，每个人都不免心存迷茫。冯进军注重树立良好的工作意识与习惯。他将搞科研比作立身江湖，江湖中门派林立，高手层出，要想与高手过招，需与各门派打交道。他与研究生谈了三条自己的想法：第一条“人在江湖漂，哪有不挨刀”，行走江湖需磨砺百炼成钢、不折不挠的精神。第二条欲胜出江湖，需练就出神入化的绝世功夫，否则无法与高手过招。第三条是要有“侠气”，忠心耿耿、一心一意，所谓“受人之托，忠人之事”，承事须善始善终，需有“终人之事的侠气与胆魄”。日积月累，良好的工作意识、习惯得以形成。

回国后他明确了研究方向，在人员的有效管理方面做了很多工作，多个方面激励年轻一代摆脱世俗，一心一意从事基础和前沿科研工作，瞄准国家急需；实验室的研究方向不断扩展，人员规模也不断扩大，在真空电子学的基础研究和应用基础研究领域备受国内外同行关注。他已先后“培养硕士，博士和博士后共30余名，多名研究生已是部门负责人、技术骨干和管理人员，推进了真空电子学科技创新和管理人才体系建设，实现了梯次布局的创新人才配置，形成了本领域薪火相传的创新主力军”。

对于此次获得真空电子学领域最高奖——皮尔斯奖，冯进军表示：“此次获奖是该奖自设立以来首次由亚洲人获得，这和整个老一辈科学家的铺垫，国家的发展、科技投入等密切相关，是中国真空电子学行业的集体荣誉。早在1932年，清华大学电机系与物理系教师开始合作, 开展了很多科学研究；西南联合大学成立后，清华大学在叶企荪教授领导下，建立了清华无线电学研究所，一个主要的方向就是真空电子管研制和半导体性质的理论研究；无线电学研究所初建时有任之恭、孟昭英、叶楷和范绪筠四位教授；孟昭英教授在1938至1943的五年间，完成了三极管射频放大器线性阳极调制的研究工作，并在《Proceedings of IRE Vol.28,1940》上发表文章《Linear Plate Modulation of Triode Radio-Frequency Amplifiers》”。言及于此，他感慨道：“新中国成立后，南京电子管厂，成都国光电子管厂，北京电子管厂，中科院电子所以及十二所等很多单位开展了电真空器件研究和生产工作。随着技术的发展，真空电子技术和微电子技术、光电子技术等学科之间交叉融合，促进了真空器件的发展。所以，任何时候都要不断学习，才能引领技术的发展。”