超前!从“一对一”到“一体化”
在张宏科眼里,科研没有捷径可走。掐指算来,张宏科开始网络基础研究这项工作也已经10年有余了。“十年磨一剑”,张宏科始终用一个词激励着自己,那就是“超前”。
“闭关”构建全新网络体系
2005年8月,美国自然科学基金委员会提出“全球网络环境革新GENI”项目,打算从根本上重新设计互联网,以克服现有互联网的缺陷,打造一个更适合于未来发展的“下一代网络”。可让这个信息强国万万没有想到的是,他们在提出这一构想的时候,远在大洋彼岸的中国科学家张宏科已于两年前开始了这方面的研究,并初步构思出了两层的新网络体系架构。实际上,沉浸在IPv4及IPv6技术的研究中的张宏科早就发现现有互联网存在一系列难以解决的严重弊端。“要从根本上解决这些问题,必须重新构思和设计新的网络体系结构。”
为尽快完善自己的“两层新网络体系架构”这一构想,张宏科带领科研小组进行了常人难以接受的“封闭式”研究。“那段时间,张教授带领科研小组彻底切断了和外界的无关联系,一心扑在了研究中,还专门针对新网络体系架构整理了大量的资料、构思机理和理论,分析和讨论也常常是不分昼夜,有时候彻夜不眠。”张宏科的助手、北交大电子信息工程学院教师苏伟回忆说。
张宏科的努力换回了沉甸甸的成果,并最终形成了较为完善的新网体系结构和理论。2006年8月,由于张宏科“超前”的准确把握,关于新一代网络的“一体化可信网络与普适服务体系基础研究”经过了层层把关,成功被列入国家973项目之中。
“当看到欧盟2007年启动的新网络研究FIRE计划提出了‘两层’的网络体系时,张教授感到非常欣喜。因为这说明国际同行也赞同两层的网络架构,也证明了张教授构思的两层的新网络体系架构的超前性和正确性。”苏伟说。
将互联网、电信、广播电视“一网打尽”
“但是超前也并不是简单的标新立异,超前必须在科研工作中体现出来,具体来讲,就是你所做的工作必须有意义,越重大越好,能够满足国内外的需求,否则科学研究本身也就丧失了意义。”张宏科自豪地说,“大家都知道传统网络的弊端,但只有我们目前给出了解决问题的方法。”
原来,传统信息网络的原始设计思想是“一种网络”支持“一种主要服务”,即互联网、电信、广播电视采用不同的网络进行信息数据传输。这种模式不但导致基础设施重复建设,也无法适应未来网络服务的多样性要求。欧洲、日本、韩国进行的“三网合一”尝试,虽然实现了互联网、电信网、广播电视网的简单合并,但仍然难以突破传统网络的其他局限,无法适应未来网络发展的新需求。
面对这一世界课题,张宏科在国内外首次创建的“一体化可信网络与普适服务的新总体系结构模型”,使传统网络的各种问题得到了有效解决。多年来一直致力于网络基础研究的张宏科发现,电信网的交换机和互联网的路由器工作机理非常相似,而且各种网络体系结构都可以划分为两个大的层面。因此,他创造性地提出,全新网络的总体框架应该是两层结构体系,即基础设施层面和普适服务层面。
这种“一体化标识网络”不但能够实现多网的“一体化”,在一种网络上支持多种业务,而且可以大大提高网络的工作效率,简化网络的管理和维护,有效解决了传统体系中存在的安全、可控、可管及移动问题。
“截止到2009年1月,在全世界5000多个互联网标准中,只有12个是中国的,这也就意味着中国在互联网的知识产权方面基本上受制于外国,没有自己的话语权。而‘一体化可信网络与普适服务体系’一旦在中国乃至全世界范围内得到认可和推广,中国将成为该技术自主知识产权的拥有者。”张宏科指出,“一体化可信网络与普适服务体系基础研究”之所以被列入973项目之中,正是因为它的基础性和原创性。
超前!源自扎实深厚的基础
“只要对过去的东西了解透了,就能够知道问题在哪、解决的方案是什么。也只有这样,才能始终做到超前。”在习惯了超前思维的张宏科看来,任何科研成果的取得都是一个“自然而然”的过程。谈到自己走过的路,张宏科说:“科研工作者必须敢于和自己领域中的佼佼者‘PK’。”
不了解过去,就无法做到超前
做到超前,必须要有雄厚的基础知识打底。在人们的印象里,张宏科永远都是这么自信。当然,这种自信也一定来自于扎实深厚的学术基础。他经常对学生说,自己之所以能够提出全新的网络框架体系,正是基于对传统网络的透彻研究。“过去的东西就是‘基础’。不了解过去,就无法做到超前,更不可能达到超越。好的科研工作者,首先应该基础知识牢固。”
他认为,虽然知识更新的速度不断加快,但今天自己之所以能够取得这样的成果,完全得益于学生时代打下的扎实理论基础。“上大学时,我的专业课就非常好,做到了理解到位、消化吸收。”牢固的理论基础使张宏科在学生时代就开始崭露头角:在研究生学习阶段,他已经开始在电子行业的一些学报上发表论文,并参与到自然科学基金项目的研究工作中。
找准方向是取得成果的关键
正是因为拥有了扎实的基础,张宏科在挑战困难时才充满了战胜一切的自信。作为学科带头人,他所面临的最大困难就是“找准科研方向”,这是一个科研团队能否顺利开展科研并取得成果的关键。而坚实的学科基础,使他带领着自己的科研团队,不断准确定位,在前沿、重大的科研项目中取得了丰硕的成果。