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孫勝利院士:練就紅外“火眼金睛”,科技前沿“看得更遠(yuǎn)”


  來源: 上海新民晚報 時間:2024-01-22 編輯:清風(fēng)
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孫勝利:樂此不?!芭堋痹凇翱吹酶h(yuǎn)”的科研征途上|院士風(fēng)采


圖說:中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所研究員孫勝利  采訪對象供圖(下同)


旁人眼里,他是“科研苦行僧”。經(jīng)常是清晨六點到辦公室,深夜十點才離開,自律、勤勉。

孫勝利心中,自己是個“跑者”,無論是字面意義上,還是科研征途中,幸運、有勁。

博士畢業(yè)后的近9000個日夜,他“跑”得很專心,讓遙感衛(wèi)星的“紅外慧眼”看得更多、更遠(yuǎn)、更清晰,這事兒值得鉆研一輩子!

孫勝利是2023年中國科學(xué)院新晉院士,中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所研究員,研究如何用紅外探測技術(shù)實現(xiàn)極小概率事件的早期發(fā)現(xiàn)。他謙虛道靠運氣,然而紅外領(lǐng)域最前沿的世界難題,可沒法交到運氣女神的手中??!


圖說:孫勝利院士(中)開展項目測試數(shù)據(jù)分析


練就紅外“火眼金睛”

紅外波段,能看透一切。科學(xué)家眼里,物質(zhì)能量的變化蘊藏著信息,而能量變化帶來信息的最典型波段就在紅外。在時敏信息獲取中,不同物體的溫度不同,它們所輻射出來的紅外線也會有所差異。

云、大氣、地球等宏觀尺度的紅外輻射信息,上海技物所和國內(nèi)前輩同行已經(jīng)攻關(guān)了半個多世紀(jì),成果在天氣預(yù)報中得到廣泛應(yīng)用??蓪O勝利要挑戰(zhàn)的,是極小概率事件,也就是那些在一般統(tǒng)計意義上被認(rèn)為不會出現(xiàn)的事件,一旦出現(xiàn)卻將造成極大影響和損失。

他領(lǐng)銜的團(tuán)隊做到了?!按虮确秸f,有人在廣場上扔下一個煙頭,無征兆,周圍環(huán)境雜,可我們造出的‘紅外慧眼’能馬上察覺,并精準(zhǔn)定位?!?

信號弱、雜波強,這條造就紅外“火眼金睛”的路,可不好走。為了有效區(qū)分有用信號和無用噪聲,孫勝利想到了解決之策:增加時間的觀察緯度。“尤其是信號發(fā)生劇烈變化的瞬間?!彼麖娬{(diào)。

紅外科技前沿探索,國之所需,也不斷冒出新課題。最近,孫勝利領(lǐng)銜的團(tuán)隊,將目光聚焦到智能體之間的微弱相互作用上,特別是人工智能系統(tǒng)產(chǎn)生的微弱信號,“如果一群蜜蜂飛過來,要能辨別里面是否混雜了AI蜜蜂”。


圖說:孫勝利院士開展相關(guān)實驗


做夢都在解難題

孫勝利的童年,在內(nèi)蒙古度過,他依稀記得和小伙伴取下玻璃瓶底,組裝成簡陋的望遠(yuǎn)鏡。他看到了成像模糊卻確實放大的景物,那一刻,再抬頭仰望星空,“看得更遠(yuǎn)”就成了孫勝利的人生夢想。

科研生涯的起點,對他而言,天時地利人和。天時,他加入中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所風(fēng)云二號掃描輻射計研制團(tuán)隊;地利,那里是紅外領(lǐng)域最肥沃的土壤;人和,他遇到了恩師陳桂林院士,跟隨裴云天研究員、徐如新研究員等優(yōu)秀的科技工作者徜徉在一個追求“看得更遠(yuǎn)”的學(xué)科領(lǐng)域——紅外物理與探測技術(shù)。也恰是在這段歲月,他與“紅外”解下難解之緣,他說,利用人眼看不到的紅外線實現(xiàn)看得更遠(yuǎn)的目標(biāo),很難卻令人興奮。

攀登科學(xué)高峰,需要解決的問題可太多太多了。復(fù)雜的探測儀器,在重力場下總有形變,老長時間里都沒有突破。以至有回在紙板和衣睡去,夢到相機(jī)形變是由于安裝腳異常受力,驚醒卻發(fā)現(xiàn)原來是自己的腳被壓在箱子下了。沒思緒,團(tuán)隊養(yǎng)成了“習(xí)慣”,出實驗室吃碗面,“順一順”,回來接著干……

為了實現(xiàn)廣角紅外成像,必須研發(fā)新型光學(xué)系統(tǒng)。春風(fēng)得意時,老前輩潑了冷水,寫信給所里,斷言不可行。孫勝利仔細(xì)一想,的確,前輩一針見血指出了關(guān)鍵問題——檢測工具。后來按部就班“補齊短板”,質(zhì)疑成了點贊,前輩還為此專門出書,成了上海技物所的一段佳話。


并肩“跑”下去

長程無標(biāo)度關(guān)聯(lián),讀著拗口,屬于復(fù)雜系統(tǒng)的一個基本理論。舉例來說,鳥群沒有統(tǒng)一的指揮卻能如同一個整體自由變換形狀,依靠的是彼此之間的簡單相互作用,跨越山海,躲避阻礙。從中受到啟發(fā),孫勝利攜手團(tuán)隊內(nèi)陳凡勝、林長青、饒鵬、于清華……團(tuán)隊外長春光機(jī)所、硅酸鹽所、復(fù)旦大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、清華大學(xué)的優(yōu)秀科學(xué)家并肩前行,在“看得更遠(yuǎn)”的科研路上,堅定“跑”下去。

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