科學研究:

研究方向:
1、IPv6路由協議、交換協議理論與技術
2、IPv6網絡安全、組播理論與技術
3、新一代移動互聯網路由協議理論與技術
4、傳感器網絡及物聯網技術
5、未來互聯網理論體系及關鍵技術
6、工業互聯網和能源互聯網技術
科研項目:
1、國家“973”計劃,智慧協同網絡理論基礎研究,2013-2017;
2、國家自然科學基金重點項目,未來網絡體系結構與關鍵技術,2013-2017;
3、國家自然科學基金“重點”:未來互聯網體系理論及關鍵技術研究,2009-2012;
4、紅果園國家級“四總部”:未來網絡管理協議與技術,2012-2015;
5、紅果園國家級“四總部”:未來網絡協議體系結構與協議實現技術研究,2012-2015;
6、紅果園:網絡信息安全管理體系架構及理論,2012—2013;
7、北京交通大學:標識網業務演示系統開發,2011-2012;
8、北京交通大學:一體化標識網絡實驗系統研究開發,2012-2013;
9、國家重大專項:新型寬帶移動IP承載網架構研究、關鍵技術研發與試驗驗證,2010-2012;
10、紅果園:一體化網絡,2011-2012;
11、國家重大專項:移動互聯網網絡與信息安全技術研究,2011-2012;
12、北京交通大學:一體化標識網絡平臺模擬系統研制,2010-2012;
13、國家重大專項:全IP寬帶移動網絡架構及關鍵技術研究,2009-2010;
14、北京交通大學:一體化標識網絡系統開發與建設,2010-2011;
15、科技部“科技支撐”:新一代可信任互聯網可擴展路由關鍵技術,2007-2010;
16、國家發展改革委:CNGI-移動通信網IPv6接入網關-2,2008-2010;
17、北京市自然基金“重點”:下一代移動互聯網理論與關鍵技術,2009-2011;
18、紅果園:BJTU.STAR PA3600型,2008-2009;
19、紅果園:基于IPv6的下一代互聯網技術,2008-2009;
20、國家“863”計劃:IPv6低速無線個域網體系結構與組網技術,2007-2009;
21、教育部“創新團隊”:未來互聯網絡體系研究,2008-2010;
22、國家“973”計劃:一體化可信網絡與服務體系結構原型系統的研制與驗證,2007-2012;
23、國家“973”計劃:一體化網絡與普適服務體系理論與結構,2007-2012;
24、教育部:可信移動互聯網絡與普適服務體系研究,2007-2008;
25、國家“863”計劃:高性能IPv6路由器協議棧軟件,2005-2005;
26、國家“863”計劃:一體化網絡服務新技術及新一代網絡面向業務的恢復與控制技術研究,2005-2006;
27、科技部:IPv6的串接式專用阻斷設備,2003-2003;
28、國家“863”計劃:高性能IPv6路由器協議棧軟件,2002-2004。
國際標準:
序號 |
標準名稱 |
標準號 |
類別 |
1 |
IEEE Standard for Ubiquitous Green Community Control Network Protocol |
IEEE Std 1888-2011 |
國際標準 |
2 |
IEEE Standard for Ubiquitous Green Community Control Network: Control and Management |
IEEE Std 1888.1-2013 |
國際標準 |
3 |
IEEE Standard for Ubiquitous Green Community Control Network: Heterogeneous Networks Convergence and Scalability |
IEEE Std 1888.2-2014 |
國際標準 |
4 |
IEEE Standard for Ubiquitous Green Community Control Network: Security |
IEEE Std 1888.3-2013 |
國際標準 |
5 |
Mobile Multicast Sender Support in Proxy Mobile IPv6 |
IETF RFC 7287 |
國際標準 |
6 |
Information Technology—Ubiquitous Green Community Control Network Protocol |
ISO/IEC/IEEE 18880 |
國際標準 |
7 |
Information Technology—Ubiquitous Green Community Control Network—Control and Management |
ISO/IEC/IEEE 18881 |
國際標準 |
8 |
Information Technology—Ubiquitous Green Community Control Network—Heterogeneous Networks Convergence and Scalability |
ISO/IEC/IEEE 18882 |
國際標準 |
9 |
Information Technology—Ubiquitous Green Community Control Network—Security |
ISO/IEC/IEEE 18883 |
國際標準 |
專著、學術報告:

專著/譯著:
[1] 張宏科,裘正定,《ATM網絡技術》,電子工業出版社,1996年,中國.
[2] 張宏科,裘正定,《ATM網絡互聯原理與工程》,清華大學出版社,1997年,中國.
[3] 張宏科,《IP路由原理與技術》,清華大學出版社,2000年,中國.
[4] 張宏科,張思東,劉文紅,《路由器原理與技術》,國防工業出版社,2003年,中國.
[5] 張宏科,蘇偉,武勇,《網絡處理器原理與技術》,北京郵電大學出版社,2004年,中國.
[6] 張宏科,張思東,蘇偉,《路由器原理與技術(2版)》,國防工業出版社,2005年,中國.
[7] 張宏科,蘇偉,《IPv6路由協議棧原理與技術》,北京郵電大學出版社,2006年,中國.
[8] 張宏科,蘇偉,《路由器原理與技術》,高等教育出版社,2010年,中國.
[9] 張宏科,蘇偉,《移動互聯網技術》,人民郵電出版社,2010年,中國.
[10] 張宏科,許長橋,蘇偉,羅洪斌,《Routing Optimization for Inter-Domain Traffic Engineering under Identifier Network》,IGI Global,2014年,美國.
[11] 張宏科,蘇偉,權偉,《Smart Collaborative Identifier Network》,Springer,2016年,德國.
學術報告:
[1] 張宏科,中國IPv6路由器技術研究現狀與未來,2002年,全球IPv6高峰論壇&中國IPv6高級研討會,北京,中國. (特邀報告)
[2] 張宏科,New Architecture of Information Network,2006年,Annual Wireless And Optical Communications Conference (WOCC 2006),杭州,中國. (特邀報告)
[3] 張宏科,未來信息網絡體系研究,2007年,第六屆全球IPv6高峰會議,北京,中國. (特邀報告)
[4] 張宏科,Fundamental Research on Trusted Network,2007年,Future Internet/IPv6 and FP7,北京,中國. (特邀報告)
[5] 張宏科,The Present and Future of Mobile Internet Technology,2008年,IET International Conference on Wireless, Mobile and Multimedia Networks (ICWMMN 2008),北京,中國. (特邀報告)
[6] 張宏科,未來網絡關鍵技術研究,2009年,無線技術世界暨物聯網高峰會議,北京,中國. (特邀報告)
[7] 張宏科,移動互聯網技術發展的最新進展,2009年,全球IPv6新一代互聯網暨移動互聯網高峰會議,北京,中國. (特邀報告)
[8] 張宏科,Future Internet and ITS,2010年,“物聯網在交通運輸領域的應用”高層研討會,北京,中國. (特邀報告)
[9] 張宏科,An Overview of Future Information Network Research,2010年International Workshop on Future Networking Technologies,南京,中國. (特邀報告)
[10] 張宏科,The Architecture and Key Technologies of Mobile Internet,2010年, IET International Conference on Wireless, Mobile and Multimedia Networks (IET ICWMMN 2010),北京,中國. (特邀報告)
[11] 張宏科,未來信息網絡與智慧城市,2011年,第十三屆中國科協年會中國智慧城市論壇,北京,中國. (特邀報告)
[12] 張宏科,Future Internet Technology: Identifier Network,2012年,IEEE GLOBECOM 全球通信大會,加利福尼亞,美國. (特邀報告)
[13] 張宏科,SDN與標識網絡,2013年,全球SDN與開放網絡高峰會議,北京,中國. (特邀報告)
[14] 張宏科,SDN與智慧協同標識網絡,2014年,全球SDN技術大會,北京,中國. (特邀報告)
[15] 張宏科,Software Defined Network and Identifier-based Network,2014年,The 17th International Symposium on Wireless Personal Multimedia Communications (WPMC 2014),悉尼,澳大利亞. (特邀報告)
[16] 張宏科,Software Defined Network and Smart ID Networks,2015年,IEEE ITNAC 2015,悉尼,澳大利亞. (特邀報告)
[17] 張宏科,Smart Collaborative Network and Future Mobility Management Exploration,2016年,IEEE INFOCOM 2016,舊金山,美國. (特邀報告)
[18] 張宏科,未來互聯網體系及關鍵技術,2016年,中國科學院——信息科技進展技術科技論壇2016,北京,中國. (特邀報告)
[19] 張宏科,未來互聯網體系及關鍵技術,2016年,中國工程院——國際工程科技發展戰略高端論壇2016,西安,中國. (特邀報告)
[20] 張宏科,Future Network Technologies and Applications,2016年,Global Network Technology Conference (GNTC),北京,中國. (特邀報告)
媒體報道一:
張宏科教授:10余年潛心研究 繪制下一代互聯網藍圖
2015年02月10日09:13 來源:中國科技網-科技日報

張宏科教授(左四)和團隊成員觀摩標識網絡的測試與實驗結果。

實驗室老師為同學講解標識網絡系統。

實驗室老師與同學就關鍵技術問題進行討論。
文·本報記者 林莉君
為什么上網的時候你會感到安全性很差,個人信息隨時會暴露?
為什么上網的時候你會感到移動網絡“移動”不起來?
為什么上網的時候你會感到網絡很亂,充斥著虛假、詐騙信息?
……
專業人士告訴你,這都是由互聯網原始設計弊端造成的。
北京交通大學教授、下一代互聯網互聯設備國家工程實驗室主任張宏科,在接受科技日報記者采訪時說,互聯網已經有近60年的歷史了,美國人最初設計互聯網的時候,主要是用于小范圍的軍事與科研。而今天,僅中國的網絡用戶就近7億,視頻、語音和圖像占據了網絡傳輸的主流,互聯網安全性、移動性、服務質量、資源利用率等方面的弊端日益明顯。“要從根本上解決這些問題,必須重新構思、設計新的互聯網體系結構。”
互聯網基礎設施關系到國家安全、社會穩定和經濟發展,為了搶占未來互聯網領域的制高點,世界各國圍繞如何創建未來互聯網體系與機制紛紛展開科技攻關,美國、歐盟相繼啟動了FIND、FIRE、FIA 等計劃。
張宏科團隊通過10余年潛心研究,超前繪制出下一代互聯網藍圖,發明了標識網絡體系及關鍵技術,獲得國內外發明專利授權58項,登記軟件著作權16項,較好地解決了未來互聯網體系與機制這一難題。在年初舉行的全國科技獎勵大會上,榮獲2014年度國家技術發明獎二等獎。
從根源上找到現有互聯網的技術缺陷
針對互聯網的諸多問題,張宏科團隊率先提出互聯網體系“網絡與用戶”“控制和數據”“資源與位置”的“三重綁定”特性,是造成這些弊端的本質原因。
互聯網安全性是最受用戶詬病的缺陷。小到影響個人隱私,大到泄露國家安全機密。轟動世界的“棱鏡門”事件讓人深刻地感受到互聯網安全的脆弱性。美國國家安全局和聯邦調查局通過進入微軟、谷歌等網絡巨頭的服務器,能實時跟蹤用戶電郵、聊天記錄、視頻、音頻、文件、照片等上網信息,監控用戶的一舉一動。
“這和互聯網的原始設計有關。網絡用戶傳輸資料、圖像、視頻的時候,這些信息流被轉化為數據包,里面就包含著發送者和接收者的地址信息。對于精通IT技術的人,這個數據包就是透明的,他在任何節點上都能抓到數據包,從而知道它從哪兒來,到哪兒去。而且,對于用戶來說,你的登錄信息和所在位置信息捆綁在一起,只要你上網,你的位置就是確定的,安全性怎么可能得到保護?你再怎么做防護,都是消極的應對措施。”張宏科告訴記者。
而“控制和數據綁定”“資源與位置綁定”的特性則導致移動網絡“移動”不起來、網速太慢、效率不高等缺陷。“這些原始設計的弊端讓互聯網長時間超負荷運轉,難以承受越來越多的應用和用戶使用,用戶體驗越來越差。這些問題再怎么修改、完善都無法從本質上解決互聯網的問題。必須構建一個全新的互聯網體系,以適應未來的發展需求。” 張宏科說。
學通信出身的張宏科,早在2000年就意識到了這些互聯網的原始弊端。他的團隊曾經成功研制出我國首臺自主知識產權、技術性能達到世界先進水平的IPv6路由器。“那時候,互聯網還未普及,很少有人意識到這個問題。我們也是在做IPv4及IPv6技術的研究中。意識到了現有互聯網的嚴重弊端,覺得這個問題遲早會暴發,舊技術終將為新技術所替代。2003年我們就在這方面展開了研究。”張宏科說。
下一代互聯網是個什么樣子
針對下一代互聯網體系的構建,張宏科團隊潛心研究了10余年,在國家973計劃、自然科學基金重點項目等資助下,提出了以“兩層模型”“三次映射”“四種標識”為典型特征的標識網絡體系,發明了標識和映射機制,有效解決了未來互聯網體系與機制這一難題。獲得國內外發明專利授權58項,登記軟件著作權16項,借助于“點標識”的理念與思想,主導制訂了IEEE 1888、1888.2等核心國際標準,率先構建了未來互聯網的藍圖。
“美國、歐盟等都在開展這方面的研究,但是,到目前為止只有我們提出了比較綜合有效的解決方案。可以說,在這方面,我們走在了世界的前端。”張宏科自豪地表示。
在張宏科的描述中,下一代互聯網體系較好地解決了“三重綁定”的問題,網絡的自我管理能力很強,呈現給用戶一個安全、有序、快速、智能的網絡世界。網民只要合法登記,就能享受到網絡提供的各種優質服務。“當然,如果你違背法律,發布虛假信息,利用網絡干違法的事情,擾亂社會秩序,警察也能很快找到你。”張宏科開玩笑地說。
在這個藍圖里,張宏科團隊還把多種網絡設計成一種網絡,即“一體化標識網絡”。他告訴記者,現有互聯網的原始設計思想是“一種網絡”支持“一種主要服務”。互聯網、電信、廣播電視采用不同的網絡進行數據傳輸。這不但導致基礎設施重復建設,也無法適應未來網絡服務的多樣性要求。張宏科團隊發現,電信網的交換機和互聯網的路由器工作機理非常相似,而且各種網絡體系
結構都可以劃分為兩個大的層面。因此,他創造性地提出,全新網絡的總體框架應該是兩層結構體系,即基礎設施層面和普適服務層面。這種“一體化標識網絡”不但能夠實現在一種網絡上支持多種業務,還大大提高網絡的工作效率,簡化網絡的管理和維護,有效解決了傳統體系中存在的安全、可控、可管及移動問題。
張宏科團隊提出的下一代互聯網解決方案,已經成功研發出一系列產品并通過中興通訊等企業進行了產業化應用。
高校里做科研要有超前思維和韌勁兒
任何成績的取得都非偶然,作為高校在基礎研究領域取得的重大原創性科研成果,張宏科認為“這得益于對學科發展方向的超前把握和一股子韌勁兒。”
“2004年,我們手頭的兩個863項目已經結題。張老師當時就提出,要集中精力做下一代互聯網,也就是我們標識網絡的先導項目。當時國內外還沒有人做這項研究。我們還有些不理解。” 團隊成員、北交大電子信息工程學院副教授蘇偉回憶道。2005年8月,美國國家自然基金委發布了他們的GENI(全球網絡環境革新)計劃,其中提到,由于現有互聯網的種種弊端,他們準備著力于“下一代網絡”的建設。而此時,張宏科團隊已經初步構思出全新的、兩層網絡體系架構。2007年,歐盟啟動的新網絡研究FIRE計劃提出了“兩層”網絡體系。“看到這個消息,我們都很高興,這也從側面印證了張老師的準確判斷。我們工作起來也更自信了。”蘇偉告訴記者。
這種超前把握,顯然不是一時的“心血來潮”。它建立在對專業知識的扎實積累之上。“我們之所以能夠提出全新的網絡框架體系,正是基于對傳統網絡的透徹研究。過去的東西就是基礎。只有了解透了,才能知道問題在哪兒、未來的方向在哪里、解決的方案是什么。不了解過去,就無法做到超前,更不可能超越。”張宏科說。
在張宏科看來,基礎研究領域的任何重大成果都是“十幾年甚至幾十年的積累。科研沒有捷徑可走。憑的就是一股子韌勁兒。高校做科研,尤其是基礎研究最忌諱‘跟風’,東一榔頭西一棒子,什么也做不長,形不成產業鏈,對產業發展也難以做出貢獻。”
這種韌勁不僅表現在科學研究上,還體現在申請課題時的認真。“我記得申請973課題的時候,我們的幻燈片就做了有小半年,你想想那個勁兒,今天沒思路了就放下,明天靈感來了再拿起來。表面上是做幻燈片,實際上鍛煉的是你的創新思維。這二三十張幻燈片的每一句話、每一張圖都是創新的體現。否則你怎么讓評委信服,他們怎么放心把國家的重點科研項目交給你去做?”張宏科說。
如今,張宏科團隊又把目光投向了智慧協同標識網絡理論與關鍵技術的研究。“這種網絡體系能夠通過動態感知網絡狀態來智能匹配服務需求,進而選擇合理的網絡族群及其內部組件來提供智慧化的服務,在有效解決安全性、移動性等問題的同時,能夠提升用戶體驗和網絡的利用效率。”張宏科說。
媒體報道二:
張宏科:超前構建未來網絡
2009年12月31日 09:19 科技日報
本報記者 韓士德
——人物檔案——
張宏科
北京交通大學教授,博士生導師,下一代互聯網互聯設備國家工程實驗室主任;高等學校電子信息科學與工程類教學指導委員會委員;電子學會理事;信息產業部科技發展“十一五”規劃信息網絡技術專家組成員;國家973計劃“一體化可信網絡與普適服務體系基礎研究”項目首席科學家。
多年來主要從事通信、計算機及信息網絡科學等領域的理論和學術方面的研究,特別在有關新一代信息網絡體系結構、關鍵理論、技術基礎以及面臨問題等方面有深入細致的研究。
在學術方面,先后撰寫學術論文200余篇,分別發表在《中國科學》、《Chinese Science Bulletin》、《電子學報》、《通信學報》、《電子科學學刊》等國內外重要刊物和學術會議上,并成為該學科領域國內權威雜志的主要審稿人。
先后獲得詹天佑科技進步獎(2001年)、茅以升科技進步獎(2003年), 2004年入選全國“首批新世紀百千萬人才工程國家級人選”, 2005年獲得北京市科學技術進步一等獎(主持研制的BJTU IPv6 無線/移動路由器),2008 年獲中國電子學會信息科學技術獎二等獎。
12月29日一早,記者在辦公室門口“撞”到張宏科時,他正拿著一沓兒資料準備去開會,由于剛做完牙齒手術,張宏科說起話來有些費力。
談到自己的成績,張宏科沒有流露出太多的喜悅:“項目通過鑒定,既是對過去成績的肯定,又是對我的鞭策和鼓勵。”記者眼前的張宏科也依然那么穩健、堅定。
超前!別人做IPv4,他做IPv6
“只有超前,才能贏得時間,先人一步取得科學的研究成果。超前是科技創新的制勝法寶!”張宏科說得鏗鏘有力,“一個科研人員應該在十幾年前就了解掌握自己學科領域的發展趨勢。”
目標鎖定當時國內無人涉足的IPv6路由器IPv6路由器是下一代互聯網的關鍵核心設備。早在2000年,張宏科就帶領他的科研團隊成功研制出了我國首臺自主知識產權、技術性能達到世界先進水平的IPv6路由器。這臺路由器的研制可說頗為傳奇。
上世紀90年代末,互聯網在我國迅猛發展,但路由器都是從國外進口。為掌握關鍵技術,我國啟動了IPv4核心路由器的研制。在學校的大力支持下,張宏科也開始研制IPv4路由器。但最終,他做出來的不是IPv4,而是IPv6的路由器。
“別人已經做出來的成熟的東西,再去重復做研究已經沒有任何實際意義。”張宏科說,1996年美國、日本就有了IPv6試驗床。張宏科把自己的目標定在國內尚無人涉足的IPv6用戶端接入路由器。
經過幾年的努力,就在國家支持的項目IPv4路由器完成的時候,張宏科研制的IPv6路由器也誕生了,并通過技術轉讓獲得了第一筆學校科研資助以外的項目收入。
“非典”期間,戴著口罩工作
2002年,張宏科帶領的團隊獲得了國家863項目的資助。但不到一年,正在這個項目處于攻堅階段的時候,北京交通大學就成了“非典”的重災區。“戴著口罩工作,搬著椅子到室外開會,那時候張教授帶著我們不到十個人,克服了非典時期的重重困難,仍天天堅持攻關。在他的帶領下,非典期間項目就基本定型了。”當時還是再讀研究生的郜帥對這段經歷依然記憶猶新,如今他已是北京交通大學的講師。
在這個863項目成果的基礎上,張宏科帶領團隊又在短短兩年內研制出了IPv6無線/移動路由器,成功地解決了傳統網絡地址資源緊缺、移動性與安全性差的難題。2005年,他的團隊又完成了在工農業、軍事、醫療、智能家居等領域有著廣闊的應用前景的IPv6微型傳感路由器。這種路由器能完成人與物、物與物之間的數據傳輸。
“任何科學研究都是為人類需求服務的,只不過生效的快慢不同而已。舊技術終將為新技術所替代,這是大勢所趨。因此,做科研要有超前意識,等市場需求出現后再研究就晚了。”張宏科意味深長地說。
超前!從“一對一”到“一體化”
在張宏科眼里,科研沒有捷徑可走。掐指算來,張宏科開始網絡基礎研究這項工作也已經10年有余了。“十年磨一劍”,張宏科始終用一個詞激勵著自己,那就是“超前”。
“閉關”構建全新網絡體系
2005年8月,美國自然科學基金委員會提出“全球網絡環境革新GENI”項目,打算從根本上重新設計互聯網,以克服現有互聯網的缺陷,打造一個更適合于未來發展的“下一代網絡”。可讓這個信息強國萬萬沒有想到的是,他們在提出這一構想的時候,遠在大洋彼岸的中國科學家張宏科已于兩年前開始了這方面的研究,并初步構思出了兩層的新網絡體系架構。實際上,沉浸在IPv4及IPv6技術的研究中的張宏科早就發現現有互聯網存在一系列難以解決的嚴重弊端。“要從根本上解決這些問題,必須重新構思和設計新的網絡體系結構。”
為盡快完善自己的“兩層新網絡體系架構”這一構想,張宏科帶領科研小組進行了常人難以接受的“封閉式”研究。“那段時間,張教授帶領科研小組徹底切斷了和外界的無關聯系,一心撲在了研究中,還專門針對新網絡體系架構整理了大量的資料、構思機理和理論,分析和討論也常常是不分晝夜,有時候徹夜不眠。”張宏科的助手、北交大電子信息工程學院教師蘇偉回憶說。
張宏科的努力換回了沉甸甸的成果,并最終形成了較為完善的新網體系結構和理論。2006年8月,由于張宏科“超前”的準確把握,關于新一代網絡的“一體化可信網絡與普適服務體系基礎研究”經過了層層把關,成功被列入國家973項目之中。
“當看到歐盟2007年啟動的新網絡研究FIRE計劃提出了‘兩層’的網絡體系時,張教授感到非常欣喜。因為這說明國際同行也贊同兩層的網絡架構,也證明了張教授構思的兩層的新網絡體系架構的超前性和正確性。”蘇偉說。
將互聯網、電信、廣播電視“一網打盡”
“但是超前也并不是簡單的標新立異,超前必須在科研工作中體現出來,具體來講,就是你所做的工作必須有意義,越重大越好,能夠滿足國內外的需求,否則科學研究本身也就喪失了意義。”張宏科自豪地說,“大家都知道傳統網絡的弊端,但只有我們目前給出了解決問題的方法。”
原來,傳統信息網絡的原始設計思想是“一種網絡”支持“一種主要服務”,即互聯網、電信、廣播電視采用不同的網絡進行信息數據傳輸。這種模式不但導致基礎設施重復建設,也無法適應未來網絡服務的多樣性要求。歐洲、日本、韓國進行的“三網合一”嘗試,雖然實現了互聯網、電信網、廣播電視網的簡單合并,但仍然難以突破傳統網絡的其他局限,無法適應未來網絡發展的新需求。
面對這一世界課題,張宏科在國內外首次創建的“一體化可信網絡與普適服務的新總體系結構模型”,使傳統網絡的各種問題得到了有效解決。多年來一直致力于網絡基礎研究的張宏科發現,電信網的交換機和互聯網的路由器工作機理非常相似,而且各種網絡體系結構都可以劃分為兩個大的層面。因此,他創造性地提出,全新網絡的總體框架應該是兩層結構體系,即基礎設施層面和普適服務層面。
這種“一體化標識網絡”不但能夠實現多網的“一體化”,在一種網絡上支持多種業務,而且可以大大提高網絡的工作效率,簡化網絡的管理和維護,有效解決了傳統體系中存在的安全、可控、可管及移動問題。
“截止到2009年1月,在全世界5000多個互聯網標準中,只有12個是中國的,這也就意味著中國在互聯網的知識產權方面基本上受制于外國,沒有自己的話語權。而‘一體化可信網絡與普適服務體系’一旦在中國乃至全世界范圍內得到認可和推廣,中國將成為該技術自主知識產權的擁有者。”張宏科指出,“一體化可信網絡與普適服務體系基礎研究”之所以被列入973項目之中,正是因為它的基礎性和原創性。
超前!源自扎實深厚的基礎
“只要對過去的東西了解透了,就能夠知道問題在哪、解決的方案是什么。也只有這樣,才能始終做到超前。”在習慣了超前思維的張宏科看來,任何科研成果的取得都是一個“自然而然”的過程。談到自己走過的路,張宏科說:“科研工作者必須敢于和自己領域中的佼佼者‘PK’。”
不了解過去,就無法做到超前
做到超前,必須要有雄厚的基礎知識打底。在人們的印象里,張宏科永遠都是這么自信。當然,這種自信也一定來自于扎實深厚的學術基礎。他經常對學生說,自己之所以能夠提出全新的網絡框架體系,正是基于對傳統網絡的透徹研究。“過去的東西就是‘基礎’。不了解過去,就無法做到超前,更不可能達到超越。好的科研工作者,首先應該基礎知識牢固。”
他認為,雖然知識更新的速度不斷加快,但今天自己之所以能夠取得這樣的成果,完全得益于學生時代打下的扎實理論基礎。“上大學時,我的專業課就非常好,做到了理解到位、消化吸收。”牢固的理論基礎使張宏科在學生時代就開始嶄露頭角:在研究生學習階段,他已經開始在電子行業的一些學報上發表論文,并參與到自然科學基金項目的研究工作中。
找準方向是取得成果的關鍵
正是因為擁有了扎實的基礎,張宏科在挑戰困難時才充滿了戰勝一切的自信。作為學科帶頭人,他所面臨的最大困難就是“找準科研方向”,這是一個科研團隊能否順利開展科研并取得成果的關鍵。而堅實的學科基礎,使他帶領著自己的科研團隊,不斷準確定位,在前沿、重大的科研項目中取得了豐碩的成果。
媒體報道三:
北京交通大學電子學院院長張宏科教授:新一代網絡技術的開創者
2013-4-10來源:中國高校之窗
張宏科,男,1957年9月出生于山西省,1988年獲電子科技大學(原成都電訊工程學院)工學碩士學位;1992年獲電子科技大學通信與電子系統專業博士學位;1993年為北方交通大學博士后研究人員;1994年博士后出站留校擔任教學與科研工作至今。現為北京交通大學(原北方交通大學)電子信息工程學院院長,教授,博士生導師,高等學校電子信息科學與工程類教學指導委員會委員;國家自然科學基金委第十屆信息科學部學科評審專家組成員;信息產業部科技發展“十一五”規劃信息網絡技術專家組成員。
2005年8月,美國自然科學基金委員會提出“全球網絡環境研究GENI”項目,其意在從根本上重新設計互聯網,以克服現有互聯網的缺陷,打造一個更適合于未來發展的“下一代網絡”。而當這個信息強國剛剛提出這一構想時,我校電子學院的張宏科教授已于兩年前開始了這方面的研究,并在國內外首次創建了一體化網絡與普適體系結構模型,形成了全新網絡的總體框架。
2006年8月,關于新一代網絡的“一體化可信網絡與普適服務體系基礎研究”被列入國家“973”項目之中。張宏科將帶領一支幾十人的科研團隊,完成這一領先于世界的科研工作。
沒有知識產權就沒有發言權
“美國一個大學的互聯網地址比我們一個國家的都多”,談到中國信息化的發展,張宏科認為,中國必須盡快發展新一代網絡,才能擺脫信息發展受制于人的現狀。
伴隨著信息化步伐的加快,中國互聯網處于高速擴張時期。截至2005年12月31日中國互聯網信息中心統計,我國上網計算機數量達到4950萬臺,上網用戶達到1.11億人。然而,由于美國掌握傳統互聯網的核心,在互聯網的地址的分配上,北美共分得了總IPv4地址的近70%,而中國僅得到3%。對于一個有著13億人口的大國來說,地址分配的不均衡,嚴重制約了中國信息化發展的步伐,使中國始終無法在世界舞臺中嶄露頭角。
沒有知識產權,就沒有發言權。要想擺脫這一困境,中國必須開發出一種擁有自主知識產權的全新網絡。這一新網絡體系與機理不但簡單有效,而且能夠克服現有網絡的嚴重缺陷,適應未來發展趨勢。只有這樣,中國的信息發展才能真正伸展拳腳。
張宏科教授主持的“一體化可信網絡與普適服務體系基礎研究”,即將給人們帶來的就是這樣一個全新網絡。它能有效克服已有網絡的嚴重不足,極大簡化網絡結構,提高網絡工作效率,確保互聯網的安全性和移動性。
傳統信息網絡的原始設計思想是一種網絡支持一種主要服務,即互聯網、電信、廣播電視采用不同的網絡進行信息數據傳輸。這種“多種網絡支持多種服務”的模式,不但導致基礎設施重復建設,也無法適應未來網絡服務的多樣性要求。因此,世界上多個國家對此進行研究,尋找突破途徑。歐洲、日本、韓國進行的“三網合一”嘗試,雖然實現了互聯網、電信網、廣播電視網的簡單合并,但這種在對現有某一種網絡基礎上進行修補而實現的“合一”的思想,難以突破傳統網絡的其他局限,適應未來的發展需求。
面對這一世界課題,張宏科在國內外首次創建的“一體化可信網絡與普適服務的新總體系結構模型”,使傳統網絡的各種問題得到有效解決。多年來,張宏科教授一直致力于網絡基礎研究。他發現,電信網的交換機和互聯網的路由器工作機理非常相似,而且各種網絡體系結構都可以劃分為兩個大的層面。因此,他創造性地提出,全新網絡的總體框架應該是兩層結構體系。這不但能夠實現多網的“一體化”,在一種網絡上支持多種業務,而且可以大大提高網絡的工作效率,簡化網絡的管理和維護,有效解決傳統體系中存在的安全、可控、可管及移動問題。
“如果新網絡投入使用,人們只需一種網絡,就可以隨時隨地上網、打電話、看電視,而且安全性可以得到保障”,然而張宏科認為,新一代網絡的意義并不僅止于此,他指出,“一體化可信網絡與普適服務體系基礎研究”之所以被列入“973”項目之中,是因為它的基礎性和原創性。目前在全世界四千多個互聯網標準中,只有兩個是中國的,因此中國在互聯網的使用過程中必須繳納高昂的專利費。而“一體化可信網絡與普適服務體系”一旦在中國乃至全世界范圍內得到認可和推廣,中國將成為該技術自主知識產權的擁有者。
眾所周知,擁有知識產權的高新技術是一個國家綜合國力的標志。在現代經濟競爭中,關鍵利潤的來源莫過于知識產權。在國家中長期科學和技術發展規劃中,中央曾明確提出要以科學發展觀統領我國經濟發展的全局,提高自主創新能力,把增強自主創新能力作為科學技術發展的戰略基點和調整產業結構的中心環節。
2005年3月28日,溫家寶總理在全國科技獎勵大會上指出,真正的核心技術是錢買不來的。只有擁有強大的科技創新能力和自主知識產權,才能提高我國的國際競爭力,享有受人尊重的國際地位和尊嚴。張宏科正在踐行這一切,他所進行的研究工作和開創的新一代網絡,必將帶來國際信息產業競爭格局的巨大變化,中國信息強國夢想的實現將指日可待……
“超前”的理念
“填補國內外空白”、“達到國際領先水平”……在對張宏科學術成果的評價中,我們不難聽到這樣的評價。2000年,張宏科帶領團隊研制出了中國首臺擁有自主知識產權、技術性能達到世界先進水平的IPv6路由器。中國科學院院士陳俊亮、沈昌祥等11位專家組成的鑒定委員會在鑒定書上寫道:這一網絡技術“攻克了關鍵的新一代網絡的路由技術和安全技術,具有自主知識產權,填補了國內外在這一領域的空白,達到國際領先水平”。
在學術上,張宏科有著許多驕人的成果。他先后撰寫學術論文100余篇,分別發表在《中國科學》、《ChineseScienceBulletin》、《電子學報》、《通信學報》、《電子科學學刊》等國內外重要刊物和學術會議上,并成為通信、計算機及信息網絡科學等領域國內權威雜志的主要審稿人。而在新一代信息網絡體系結構、關鍵理論、技術基礎及面臨問題等方面的研究,他的地位更是無可替代。
談到這些成績,張宏科指出,科學研究沒有捷徑,必須“十年磨一劍”。也許在有些人看來,“十年磨一劍”意味著不懈的追求和執著的探索。而對一個科研工作者而言,張宏科認為,這代表著一種“超前的意識”。只有超前,才能贏得時間,先人一步取得科學的研究成果。“超前”是科技創新的“制勝法寶”。
“一個科研人員應該在十幾年前就了解掌握自己學科領域的發展趨勢”,2004年,張宏科帶領團隊研制出的IPv6無線/移動路由器,就已經成功地解決了傳統網絡地址資源緊缺、移動性與安全性差的難題。而這些成果又為今天新一代互聯網的研究打下了堅實的基礎。曾經的“超前”成為今天的“基礎”——張宏科在科學研究的領域中永遠用“超前”激勵著自己。
然而,“超前”并不意味著簡單的求新求異。在張宏科看來,“超前”有著更深刻的涵義,“科研必須有意義,越重大越好,能夠滿足國內外的需求,否則科學研究本身也就喪失了意義。”作為“973”項目的“一體化可信網絡與普適服務體系基礎研究”,在申請立項過程中,經過了層層把關。而衡量它能否立項的一個重要標準,就是是否符合“國家重大需求”。成功的立項,無疑映證了張宏科對“超前”的準確把握。
“其實最具有前沿性的研究,大家都比較容易了解到,但關鍵是有沒有能力解決問題”,在張宏科的頭腦中,“超前”還代表著解決問題的能力。在國內外,“新一代網絡研究”并不是一個全新的課題。早在2002年,日本的NTT公司就制定了下一代網絡與網絡結構發展計劃。而我國在十五期間就啟動了一系列與新一代信息網絡基礎理論或技術相關的科研工作。“大家都知道傳統網絡的弊端,但只有我們目前給出了解決問題的方法”,張宏科在新一代網絡研究中不可撼動的地位,正是因為他創造性地提出了全新網絡的體系結構模式,有效地解決了網絡研究中的重大難題。
然而,新一代網絡研究僅僅是張宏科教授眾多研究課題中的一個。作為電子學院下一代互聯網研究中心的學科帶頭人,張宏科教授每年都需要組織新的課題研究。“每一個新課題都必須是有用的新東西”,在張宏科的科研生涯中,“超前”這個詞匯將激勵著他推出更多令人矚目的成果。
“敢于PK”的科研自信
在北京交通大學“973”項目研討會上,張宏科在談到自己的科研經驗時曾經說,科研工作者要敢于和自己領域中的佼佼者“PK”。從這簡單的一句話中,人們不難感受到張宏科的自信。
張宏科的自信,來自于扎實深厚的學術基礎。在他看來,任何科研成果的取得都是一個“自然而然”的過程。“只要對過去的東西了解透了,就能夠知道問題在哪、解決的方案是什么”,他指出,自己之所以能夠提出全新的網絡框架體系,正是基于自己對傳統網絡的透徹研究。他說,“過去的東西就是‘基礎’。不了解過去,就無法做到超前,更不可能達到超越。”
而在他的頭腦中,最不容忽視的是基礎知識的積累。“好的科研工作者,首先應該基礎知識好”,他認為,雖然知識更新的速度不斷加快,但今天自己之所以能夠取得這樣的成果,完全得益于學生時代打下的扎實理論基礎,“上大學時,我的專業課非常好,做到了理解到位、消化吸收”。牢固的理論基礎使張宏科在學生時代就開始嶄露頭角。在研究生學習階段,他開始在電子學報上發表論文,并參與到自然科學基金項目的研究工作中去。
談到自己如何打下如此扎實的基礎時,張宏科坦言,“秘訣”在于自己喜歡探究事物的“來龍去脈”。學生時代,張宏科就養成了熱愛思考的習慣。對于任何公式原理,他總是要弄明白“來龍去脈”才肯罷休。而對于老師的講解,他也總是帶著批判的精神進行思考。“雖然一些學生成績優秀,但他們的學習只停留在應付考試。他們掌握公式原理,用來答對試題,而不肯花功夫搞清原理公式產生和發生的條件。在未來的科學研究中,一旦條件發生改變,他們所掌握的原理公式就無法使用了”,讓張宏科感到自豪的是,探究的精神使自己掌握了最可靠的原理和知識。
正是憑借著扎實的基礎,張宏科有著一種挑戰困難的自信。作為學科帶頭人,他所面臨的最大困難就是“找準科研方向”,這是一個科研團隊能否順利開展科研并取得成果的關鍵。而堅實的學科基礎,使他帶領著自己的科研團隊,不斷準確定位,在前沿、重大的科研項目中取得了豐碩的成果。近年來,他承擔了“863”重大項目、自然科學基金項目、國家攻關項目等國家級科研項目。豐碩的成果展示了他在科研定位方面的敏銳洞察力。
在人們眼中,張宏科總是在忙碌著。在負責新一代網絡基礎研究的同時,他還同時擔任了其他幾個科研項目的研究工作。然而,在面對繁重的科研工作時,他卻有著一種難得的從容和自如。雖然,科學研究是“沒有止境的”,但憑借著堅實的基礎,人們相信,張宏科將在自己的科研道路上越走越遠。
論著及成果
在學術方面,先后撰寫學術論文300余篇,分別發表在《中國科學》、《ChineseScienceBulletin》、《電子學報》、《通信學報》、《電子科學學刊》等國內外重要刊物和學術會議上,并成為該學科領域國內權威雜志的主要審稿人。多年來主要從事通信、計算機及信息網絡科學等領域的理論和學術方面的研究,特別在有關新一代信息網絡體系結構、關鍵理論、技術基礎以及面臨問題等方面有深入細致的研究,撰寫了《信息高速公路》(人民郵電出版社,1995.5)、“金字”工程叢書《信息高速網絡》(電子工業出版社,1996.1)、《ATM網絡技術》(電子工業出版社,1996.9)、《ATM網絡互聯原理與工程》( 清華大學 出版社,1997.4)、《IP路由原理與技術》( 清華大學 出版社,2000.10)、《路由器原理與技術》(國防工業出版社,2003.1和2005.4)、《網絡處理器原理與技術》(北京郵電大學出版社,2004.11)和《IPv6路由協議棧原理與技術》(北京郵電大學出版社,2006.7)等理論與技術書籍。
近年來,承擔多項國家863重大項目、國家自然科學基金項目、國家攻關項目等國家級科研項目,取得了一系列重要的科研成果,包括:①IPv6路由器(2000年,國內第一臺,已轉給企業產業化5年);②IPv6無線/移動路由器(2004年8月通過科技成果鑒定,被認為“填補國內空白,達到國際先進水平”,2005年6月獲得國家重點新產品證書,并獲得北京市科技進步一等獎);③IPv6微型傳感路由器(2005年12月通過科技成果鑒定,被認為“填補國內空白,整體達到國際先進水平,部分技術達到國際領先水平”)。上述成果在產業化后的經濟效益已達7000余萬元。
目前作為首席科學家正在主持國家“973”項目“一體化可信網絡與普適服務體系基礎研究”。
先后獲得2001年度詹天佑科技進步獎、2003年度茅以升科技進步獎,2004年入選全國“首批新世紀百千萬人才工程國家級人選”,2005年獲得北京市科學技術進步一等獎(主持研制的BJTUIPv6無線/移動路由器)。