孫勝利:樂此不疲“跑”在“看得更遠”的科研征途上|院士風采
圖說:中國科學院院士、中國科學院上海技術(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、更清晰,這事兒值得鉆研一輩子!
孫勝利是2023年中國科學院新晉院士,中國科學院上海技術(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啊!
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,成果在天氣預(yù)報中得到廣泛應(yīng)用。可孫勝利要挑戰(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)銜的團隊做到了。“打比方說,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。”他強調(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”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,他加入中國科學院上海技術(shù)物理研究所風云二號掃描輻射計研制團隊;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”的學科領(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)看得更遠的目標,很難卻令人興奮。
攀登科學高峰,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,團隊養(yǎng)成了“習慣”,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)新型光學系統(tǒng)。春風得意時,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),孫勝利攜手團隊內(nèi)陳凡勝、林長青、饒鵬、于清華……團隊外長春光機所、硅酸鹽所、復(fù)旦大學、同濟大學、清華大學的優(yōu)秀科學家并肩前行,在“看得更遠”的科研路上,堅定“跑”下去。