人物檔案
劉雷波
【年齡】49歲
【職務(wù)/身份】
清華大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師,教育部長江學(xué)者特聘教授,北京市優(yōu)秀研究生導(dǎo)師
【家鄉(xiāng)寄語】
從荒原到油城,從傳統(tǒng)能源到新能源革命,克拉瑪依始終以科技賦能產(chǎn)業(yè),書寫著中國能源自立自強(qiáng)的傳奇。愿石油精神永續(xù),油城未來更美好!
【我為家鄉(xiāng)獻(xiàn)一策】
建議推動克拉瑪依教育工作者和學(xué)生與國內(nèi)發(fā)達(dá)地區(qū)、全球領(lǐng)先國家的溝通與交流,加大本土人才的培養(yǎng)力度,用事業(yè)留人,把克拉瑪依建設(shè)得越來越好。
1999年5月8日早晨,一個(gè)消息讓即將從清華大學(xué)通信專業(yè)畢業(yè)的劉雷波深感震驚——以美國為首的北約轟炸了中國駐南聯(lián)盟大使館。
這一事件深深刺痛了劉雷波。在憤怒之余,一個(gè)問題縈繞在他心頭:“為啥美國的導(dǎo)彈能如此精準(zhǔn)?”他很快意識到,這背后是現(xiàn)代戰(zhàn)爭的核心技術(shù)部件——高速計(jì)算芯片。
一種強(qiáng)烈的使命感涌上心頭,于是,他毅然放棄了原本赴美留學(xué)的計(jì)劃,選擇留校攻讀微電子學(xué)博士學(xué)位。
讀博期間,美國硅谷企業(yè)曾兩次以優(yōu)厚的待遇和誘人的發(fā)展前景邀請他加入。甚至有一次,對方急切地希望他能中斷學(xué)業(yè)、立刻入職。他始終不為所動,兩次均果斷拒絕。
歷史,總是在回響中昭示未來。
70年前,石油人以“我為祖國獻(xiàn)石油”的豪情,在亙古荒原上勘探開發(fā)了新中國第一個(gè)大油田——克拉瑪依油田,有力打破了帝國主義對新生共和國的能源封鎖。
70年后,當(dāng)美國企圖在全球禁用中國先進(jìn)計(jì)算芯片時(shí),從克拉瑪依油田走出的劉雷波,這位清華大學(xué)教授、教育部長江學(xué)者特聘教授,正站在中國芯片技術(shù)自主化、安全化的前沿,用實(shí)際行動書寫著新時(shí)代的科技報(bào)國故事。
嚴(yán)師筑基
石油城萌芽的“未來芯”
1994年春天,克拉瑪依市第五中學(xué)高三年級模擬考試中發(fā)生了一件令人意想不到的事:平時(shí)成績優(yōu)異的劉雷波,拿到物理試卷時(shí)大腦突然一片空白,如同電腦“宕機(jī)”一般,最終無奈交了白卷。那次考試,他的總分僅有470分。
然而,面對劉雷波這次“滑鐵盧”,老師們并未責(zé)備與批評他。相反,他們用暖心的鼓勵(lì)和精準(zhǔn)的輔導(dǎo),給予他重新振作的勇氣。
幾個(gè)月后的高考,劉雷波一舉奪得全疆第三名,如愿被清華大學(xué)通信專業(yè)錄取——這是母校時(shí)隔10年后,再次有學(xué)生叩開這所頂尖學(xué)府的大門。
今年5月1日,年屆知天命的劉雷波,帶著一封4000字的長信《那些年教過我的五中老師們》重返母校。
信中,他深情追憶恩師:初中班主任許秀軍對學(xué)生“從不慣著”,未完成作業(yè)的他只能趴在教室門口地板上補(bǔ)完才被準(zhǔn)許進(jìn)入;高中英語老師謝廣明嚴(yán)抓不懈,硬是將五中高考英語成績從寂寂無名提升至全市乃至全疆前列;高中班主任陸宏弟教授的物理,成了他高考最高分科目;還有黃烈瑛、閆志強(qiáng)、朱愛華……
老師們刻入骨子里的嚴(yán)格、專業(yè)、無私與負(fù)責(zé),讓劉雷波受益終身。憑借著扎實(shí)的學(xué)業(yè)功底,即使到了強(qiáng)手如林的清華園,他也能輕松“駕馭”英文,早早通過英語四六級、托福、GRE(美國研究生入學(xué)考試)等考試,工作后能用英文流暢講授專業(yè)課;他開設(shè)的專業(yè)必修課《數(shù)字集成電路分析與設(shè)計(jì)》(英文),被評為清華大學(xué)本科生精品課(獲評比例小于5%),該課程對應(yīng)的慕課在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺上更是吸引了數(shù)以萬計(jì)的學(xué)子參與學(xué)習(xí)。
“不得不說,這些成就的根基,無一不源于五中老師們給予我的正確啟蒙和扎實(shí)的教學(xué)?!眲⒗撞ㄓ芍愿锌?/p>
家國抉擇
轟炸聲中錨定“芯”方向
初入清華,劉雷波體會到了何為“降維打擊”:同學(xué)中省級高考“狀元”和奧賽獎(jiǎng)牌得主比比皆是。而他曾經(jīng)引以為傲的高考成績,在班里卻只能排倒數(shù)第二。大一結(jié)束,他的成績排名依舊墊底。
然而,面對如此巨大的落差,劉雷波并非沒有心理準(zhǔn)備——他曾獲得全克拉瑪依市中考第二名的好成績,被彼時(shí)在北京八十中任教的姑姑直言:“在北京,你任何一所高中都上不了”;他這個(gè)克拉瑪依市第五中學(xué)同學(xué)眼中的“刷題狂魔”,到了大學(xué)卻被同學(xué)調(diào)侃“你見過的題還沒我做過的題多”。
然而,一種近乎“鈍感”的堅(jiān)韌,成為劉雷波應(yīng)對壓力的鎧甲——“只要努力了,行就行,不行就算了。”他坦然接受差距。
未曾想,克拉瑪依油田相對“散養(yǎng)”的生活環(huán)境,竟成為他逆襲的獨(dú)特底色。
父母忙碌,他早早便養(yǎng)成了強(qiáng)烈的自主性:步行很遠(yuǎn)去尋找一方寧靜的垂釣之地,享受釣魚的樂趣;翻墻進(jìn)入體育館,在乒乓球桌上一展身手;甚至,他還瞞著家人偷偷練拳擊……就連“刷題”,對他而言也純屬個(gè)人愛好。
“這些經(jīng)歷,讓我一部分好奇心和潛力得以完好保存,直到在大學(xué)才得以盡情釋放?!眲⒗撞ㄕf,在興趣的驅(qū)動下,他感覺渾身充滿力量,學(xué)業(yè)上逐漸發(fā)力,“或許正是因?yàn)槲易叩寐?,反而能夠走得更遠(yuǎn)一些?!?/p>
時(shí)光匆匆,1999年大學(xué)畢業(yè)前夕,劉雷波的成績已躍居全班前八,獲得本校通信專業(yè)的保研資格。與此同時(shí),他也積極籌備著出國深造事宜。
然而,中國駐南聯(lián)盟大使館的轟炸聲,徹底改寫了劉雷波的人生軌跡。參與抗議游行后,他做出了一個(gè)冷靜而熾熱的決定:放棄留學(xué),申請攻讀清華大學(xué)微電子學(xué)博士學(xué)位。
面對讀博期間美國硅谷企業(yè)兩次高薪誘惑,他態(tài)度堅(jiān)決:“留在國內(nèi),有更多機(jī)會做真正有意義的事?!?/p>
廿載礪劍
鍛造守護(hù)信息“安全芯”
2004年博士畢業(yè),劉雷波選擇留校,投身軟件定義芯片、硬件安全和密碼芯片等領(lǐng)域的研究。
“芯片硬件安全是信息系統(tǒng)安全的物理根基。如果沒有保障,追求軟件安全、系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡(luò)安全就如同在沙灘上蓋大廈。但芯片硬件安全無法單獨(dú)通過軟件手段解決,以硬件技術(shù)為基礎(chǔ)的軟硬件聯(lián)合,是解決芯片安全的重要手段?!眲⒗撞ㄟ@樣解釋自己的研究領(lǐng)域。
20余年來,劉雷波深度參與了中國芯片產(chǎn)業(yè)的崛起進(jìn)程。他先后主持了863計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目、“核高基”國家科技重大專項(xiàng)課題、國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目等30余項(xiàng)國家項(xiàng)目,取得了多項(xiàng)重要科研成果——
提出了基于動態(tài)可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)的軟件定義芯片設(shè)計(jì)方法,使芯片兼具高能效和高靈活性,引領(lǐng)了現(xiàn)代領(lǐng)域定制計(jì)算芯片的發(fā)展。
提出了軟件定義密碼芯片設(shè)計(jì)方法,推動了商用密碼芯片技術(shù)的跨越式發(fā)展;帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了我國綜合算力最強(qiáng)的密碼芯片,滿足了“618”“雙11”等網(wǎng)絡(luò)購物節(jié)對加解密算力的需求;大幅提升了ZUC-256算法(祖沖之算法)的硬件實(shí)現(xiàn)性能,成功推動ZUC-256算法成為3GPP(第三代合作伙伴計(jì)劃)移動通信系統(tǒng)的候選算法。
提出了基于時(shí)空域隨機(jī)配置與內(nèi)建安全白片技術(shù)的物理攻擊主動防御機(jī)制,大幅提升密碼芯片抗側(cè)信道攻擊能力,并能有效抵御管芯逆向和配置反編譯等攻擊手段。關(guān)鍵技術(shù)在專用場景密碼芯片領(lǐng)域獲得批量應(yīng)用,產(chǎn)生了顯著的社會效益。
……
截至目前,劉雷波榮獲過國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、中國專利金獎(jiǎng)、教育部技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、中國電子學(xué)會技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、世界互聯(lián)網(wǎng)大會領(lǐng)先科技成果獎(jiǎng)(共15項(xiàng)入選)等,發(fā)表高水平論文300余篇,授權(quán)國內(nèi)外發(fā)明專利150余項(xiàng),撰寫著作10部,參與制定國家標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)。
決勝未來
為信息疆域鑄“終極芯”
“《抗量子密碼芯片》一書歷經(jīng)近兩年時(shí)間的打磨,終于在清華大學(xué)出版社正式出版了。”今年5月21日上午,劉雷波在微信朋友圈分享了這一好消息。
抗量子密碼芯片是劉雷波當(dāng)前全力錨定、深入鉆研的最前沿領(lǐng)域。
他預(yù)計(jì),2030-2035年,量子計(jì)算機(jī)將擁有攻破現(xiàn)有公鑰密碼體系的能力。屆時(shí),金融、通信、政務(wù)等核心領(lǐng)域?qū)⒚媾R前所未有的系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)。
在這科技發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)刻,人們不禁思索:有沒有比量子計(jì)算機(jī)更強(qiáng)大的力量?
“有!數(shù)學(xué)家設(shè)計(jì)的新算法,量子計(jì)算機(jī)也攻破不了。”劉雷波說,“將這些抗量子密碼算法變成可靠的芯片,就是我的使命。”
自2016年起,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開展動態(tài)可重構(gòu)抗量子密碼芯片研發(fā),接連攻克多項(xiàng)技術(shù)難關(guān):2022年7月,推出全球首款支持多個(gè)數(shù)學(xué)難題的商用抗量子密碼芯片;2024年1月,又推出全球首款能支持國內(nèi)外主流抗量子密碼方案的芯片。
如今,劉雷波團(tuán)隊(duì)正全力研發(fā)全新一代產(chǎn)品,“目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有性能的10倍以上躍升!”
2024年,被譽(yù)為“芯片奧林匹克”的國際固態(tài)電路會議(ISSCC)首次設(shè)立安全技術(shù)分會,劉雷波團(tuán)隊(duì)成為國內(nèi)唯一以第一作者單位入選論文的團(tuán)隊(duì)。2025年,他的團(tuán)隊(duì)再獲殊榮。
“以前參加這種國際頂級會議,我們是被評價(jià)者?,F(xiàn)在,我們成為了專家和絕對強(qiáng)勢的一方。”劉雷波自豪地說。
被問及如何看待當(dāng)前美國實(shí)施的芯片禁令對我國產(chǎn)生的影響時(shí),劉雷波毫不猶豫地回答:“沒關(guān)系,這個(gè)是技術(shù)問題,最終都可以解決。”