扎根自主研发二十余年!全国先进工作者李健给高端装备安上国产“隐形中枢”

1天前

清晨上海地铁屏蔽门精准开合、列车准点驶出,深夜湖州弁山风场的风机持续稳定运转输送电力——这些日常安稳场景的背后,藏着一个能在毫秒之间调度所有环节的看不见的核心,它就是嵌入式操作系统,被称作高端装备与重大工程的“隐形灵魂”。


二十多年前,国产嵌入式操作系统领域长期被海外产品垄断,中国电科第三十二研究所里,一群科研工作者沉下心攻坚克难,誓要做出属于我们国家自主可控的嵌入式操作系统。李健就是这支攻坚队伍里的先行者,历经二十余年持续创新,他带领团队打磨出的“锐华”系列嵌入式操作系统,拿到了国内首个国际最高功能安全等级认证,为我国高端装备、重大基建筑牢了自主可控的“魂”,用实打实的成果交出了高水平科技自立自强的中国答卷。2025年,李健获评“全国先进工作者”称号。


啃下硬骨头,打造毫秒级自主技术底座


上世纪九十年代,我国信息产业一直面临“缺芯少魂”的困境,这里的“魂”,就包括各类核心装备离不开的操作系统。当时国内高端领域使用的嵌入式操作系统几乎全靠进口,核心技术攥在别人手里,行业发展处处受限。


为了摆脱被“卡脖子”的局面,强化核心基础软硬件的自主创新能力,2000年中国电科32所主动接下补“魂”的挑战,瞄准嵌入式基础软件方向成立了专门的操作系统研发部门,集中优势力量合力攻关。同年,刚满22岁的李健毕业后就一头扎进了这个领域,成为首批研发人员之一。靠着扎实过硬的专业基础,他很快成长为团队的核心骨干。


那时候的研发条件远不如现在,也没有太多娱乐分散精力,李健每天的生活几乎都围着操作系统转:白天啃外文文献、拆解研究海外产品的技术逻辑,下班回到住处也一直在写代码,一门心思就想造出中国人自己能用的嵌入式操作系统。他常说“写代码对我来说本身就是一件有意思的事”,这份对技术最质朴的热爱,支撑着他熬过了无数个攻关的日夜。


嵌入式操作系统体积小巧,早年一张1.44MB的软盘就能装下,但技术门槛却极高。当时团队要突破的最大难关,就是从单核调度到多核并行的技术跨越。单核处理器一次只处理一个任务,调度逻辑相对简单,但到了多核并行运行的场景,不同核心之间的资源争抢会直接影响系统运行的确定性,而高端装备领域最核心的要求就是“确定”——整套系统必须在固定的极短时间内完成指令,哪怕只晚0.1毫秒,都可能埋下严重的安全隐患,李健解释说。


靠着梳理校验几十万行代码、在上千种故障场景里反复模拟测试,李健最终带领团队成功研发出“锐华”嵌入式实时操作系统ReWorks Cert。2017年,这套系统通过了IEC 61508 SIL3和EN 50128 SIL4级认证,拿到了国内第一张国际最高功能安全等级认证证书,不仅为国产嵌入式操作系统打开了通往国际市场的大门,也实现了我国在这一领域从跟跑到并跑再到领跑的跨越。


“真正做技术的人,永远要抱着‘还差一点’的危机感。”李健常说,正是这份永远不满足的劲头,才能推着技术不断往前突破。


从实验室到产业,让国产“魂”扎根各个核心领域


2003年,“锐华”1.0版本正式问世,标志着国产嵌入式实时操作系统实现了从0到1的突破。但李健和团队没有停下脚步,在他看来,研发出可用的系统只是第一步,让国产软件从能用变成好用、再变成各领域常用,真正实现核心领域的国产替代,还要完成技术应用的全面升级——让轨道交通、能源电网、高端制造这些关键领域都用上中国自主的操作系统,这才是最难的关卡,也是接下来要努力的方向。


围绕市场实际需求和各领域装备的技术标准,李健带着团队持续对系统和配套开发环境进行优化升级。他们摸索出一套循序渐进的落地推广策略:先从空调变频器这类民用消费电子场景切入应用,在实际使用中一步步打磨提升系统的稳定性和适配性,等技术完全成熟稳定后,再逐步向高端装备、核心基建领域拓展布局。


历经二十余年的持续迭代更新,现在“锐华”已经升级到6.1版本,综合性能达到国际先进水平,成为了诸多国家重大核心装备背后的关键支撑。上海地铁15号线、18号线的列车调度和屏蔽门控制,高铁整车的网络通信与牵引控制,华电弁山风场的全栈国产化能源控制系统,还有多个领域的专用核心终端设备……许许多多和民生保障、国家战略相关的场景,都有这套国产系统在背后保驾护航。


“早年我们只能跟着硅谷的技术走,现在我们要让全世界看到中国‘智’造的实力。”李健说,这份自主突围成功的底气,正推着整个团队向着更高的技术山峰继续攀登。


传好接力棒,培育自主研发新生力量


在李健看来,自己的成长离不开中国电科32所一代代科研人的精神传承——从早年参与“两弹一星”配套计算机研制,到后来持续攻坚芯片、操作系统核心技术,一代代科研人传下来的不只是积累的技术,更有“敬业、勤奋、求实、奉献”的华东所精神。李健说:“我希望能把这份精神继续传下去,做得比前辈更好。”


2015年,李健牵头成立了“李健创新工作室”,初衷很简单:就是传承科研精神,培育更多嵌入式领域的青年人才。作为部门负责人,李健投入大量精力打造人才队伍,带出了一批能独当一面的青年技术骨干;作为硕士研究生导师,近三年他就培养了十余名优秀硕士,为行业输出了高素质的软件技术人才。工作室还会定期组织技术沙龙,让年轻工程师放开思路交流,一起探讨前沿技术、拆解攻关难题。李健总说:“未来是年轻人的,把创新人才培养好,我们的事业才能一直往前走。”


到现在,工作室已经培养出百余名嵌入式领域的专业人才,这些年轻人已经慢慢接过了基础软件研发的接力棒,成长为行业里的生力军。


除了培育人才,李健也格外看重产学研协同发展。早在2013年,中国电科32所就和华东师范大学共建了国内首个以可信和嵌入式软件技术为核心的国家级工程研究中心,搭建起了行业共性技术平台,同时还联合上海交通大学、复旦大学等多所高校深化产学研合作:高校的理论研究能给院所的工程创新提供新方向,院所的真实工程场景也能给青年学生提供实践的舞台,通过校企双向赋能,国产基础软件的产业生态正在变得越来越完善。


“做底层操作系统,就是要苦干实干、放远眼光,只有沉下心慢慢来,才能做出真正能用的成果。”这是李健对劳模精神的理解,也是他二十六年科研生涯最真实的写照。在他的带领下,越来越多年轻工程师追随着前辈的脚步,扎进了底层基础软件的攻关赛道,他们正靠着持续不断的创新,让中国基础软件的自主之路走得越来越稳、越来越远。


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作者:朱文莹


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原标题:《国产嵌入式操作系统自主突围!他为高端装备筑“魂”|全国先进工作者》


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