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孙胜利院士:练就红外“火眼金睛”,科技前沿“看得更远”


  来源: 上海新民晚报 时间:2024-01-22 编辑:清风
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孙胜利:乐此不疲“跑”在“看得更远”的科研征途上|院士风采


图说:中国科学院院士、中国科学院上海技术物理研究所研究员孙胜利  采访对象供图(下同)


旁人眼里,他是“科研苦行僧”。经常是清晨六点到办公室,深夜十点才离开,自律、勤勉。

孙胜利心中,自己是个“跑者”,无论是字面意义上,还是科研征途中,幸运、有劲。

博士毕业后的近9000个日夜,他“跑”得很专心,让遥感卫星的“红外慧眼”看得更多、更远、更清晰,这事儿值得钻研一辈子!

孙胜利是2023年中国科学院新晋院士,中国科学院上海技术物理研究所研究员,研究如何用红外探测技术实现极小概率事件的早期发现。他谦虚道靠运气,然而红外领域最前沿的世界难题,可没法交到运气女神的手中啊!


图说:孙胜利院士(中)开展项目测试数据分析


练就红外“火眼金睛”

红外波段,能看透一切。科学家眼里,物质能量的变化蕴藏着信息,而能量变化带来信息的最典型波段就在红外。在时敏信息获取中,不同物体的温度不同,它们所辐射出来的红外线也会有所差异。

云、大气、地球等宏观尺度的红外辐射信息,上海技物所和国内前辈同行已经攻关了半个多世纪,成果在天气预报中得到广泛应用。可孙胜利要挑战的,是极小概率事件,也就是那些在一般统计意义上被认为不会出现的事件,一旦出现却将造成极大影响和损失。

他领衔的团队做到了。“打比方说,有人在广场上扔下一个烟头,无征兆,周围环境杂,可我们造出的‘红外慧眼’能马上察觉,并精准定位。”

信号弱、杂波强,这条造就红外“火眼金睛”的路,可不好走。为了有效区分有用信号和无用噪声,孙胜利想到了解决之策:增加时间的观察纬度。“尤其是信号发生剧烈变化的瞬间。”他强调。

红外科技前沿探索,国之所需,也不断冒出新课题。最近,孙胜利领衔的团队,将目光聚焦到智能体之间的微弱相互作用上,特别是人工智能系统产生的微弱信号,“如果一群蜜蜂飞过来,要能辨别里面是否混杂了AI蜜蜂”。


图说:孙胜利院士开展相关实验


做梦都在解难题

孙胜利的童年,在内蒙古度过,他依稀记得和小伙伴取下玻璃瓶底,组装成简陋的望远镜。他看到了成像模糊却确实放大的景物,那一刻,再抬头仰望星空,“看得更远”就成了孙胜利的人生梦想。

科研生涯的起点,对他而言,天时地利人和。天时,他加入中国科学院上海技术物理研究所风云二号扫描辐射计研制团队;地利,那里是红外领域最肥沃的土壤;人和,他遇到了恩师陈桂林院士,跟随裴云天研究员、徐如新研究员等优秀的科技工作者徜徉在一个追求“看得更远”的学科领域——红外物理与探测技术。也恰是在这段岁月,他与“红外”解下难解之缘,他说,利用人眼看不到的红外线实现看得更远的目标,很难却令人兴奋。

攀登科学高峰,需要解决的问题可太多太多了。复杂的探测仪器,在重力场下总有形变,老长时间里都没有突破。以至有回在纸板和衣睡去,梦到相机形变是由于安装脚异常受力,惊醒却发现原来是自己的脚被压在箱子下了。没思绪,团队养成了“习惯”,出实验室吃碗面,“顺一顺”,回来接着干……

为了实现广角红外成像,必须研发新型光学系统。春风得意时,老前辈泼了冷水,写信给所里,断言不可行。孙胜利仔细一想,的确,前辈一针见血指出了关键问题——检测工具。后来按部就班“补齐短板”,质疑成了点赞,前辈还为此专门出书,成了上海技物所的一段佳话。


并肩“跑”下去

长程无标度关联,读着拗口,属于复杂系统的一个基本理论。举例来说,鸟群没有统一的指挥却能如同一个整体自由变换形状,依靠的是彼此之间的简单相互作用,跨越山海,躲避阻碍。从中受到启发,孙胜利携手团队内陈凡胜、林长青、饶鹏、于清华……团队外长春光机所、硅酸盐所、复旦大学、同济大学、清华大学的优秀科学家并肩前行,在“看得更远”的科研路上,坚定“跑”下去。

关键词:孙胜利 红外 科技前沿    浏览量:1054

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