精美的寶劍，要靠我們自己來打磨！
——記2020年上?！白蠲揽萍脊ぷ髡摺倍±?/h1>
2020-11-28 21:25上海市科學技術協會供稿
科學生活 2020年11期
上海市科學技術協會供稿
許多人曾驚嘆于魔戒（指環王）三部曲里寶劍的無比精美，而這個王者之劍更有所向無敵的魔法。
“當我知道魔戒里的寶劍不是虛擬制作也不是買來的而是劇組手工打磨出來的，想到我們團隊研發的大氣垂直探測儀、中分辨率光譜成像儀、掃描輻射計等，與魔戒寶劍一樣，是團隊不辭辛苦地打磨而成?！敝袊茖W院上海技術物理研究所所長丁雷研究員感慨地說“精美的寶劍都是要靠自己精心打磨??！”
精心打磨的科研，讓他們獲得了國家科技進步獎特等獎、中科院杰出科技成就獎、中國航天基金獎、上?？萍歼M步獎一等獎等榮譽。
■ 為了論文能寫在大地上
“同學中我大概是唯一選擇始終以科研工作為職業的?！倍±状髮W畢業就進了中國科學院上海技術物理研究所讀研究生，后因導師的一句話就留所工作了。當時，畢業論文寫的是面向第二代遙感儀器的星上定標技術研究課題，論文答辯時順利過關，一位導師感嘆說：“論文的研究結果挺不錯，如果能在天上驗證應用就更好了！”當時，丁雷若有所思：“風云衛星上應該用上我們的研究成果?！庇谑?，為了實現這個愿景他留了下來，“現在想想，是科技應用的前景吸引我留下來的?！?/p>
以“實干見物”為理念的上海技物所，不久就提供了實踐的大舞臺——30歲的丁雷領銜承擔了項目經費達幾千萬元的國家級科研項目。
那是一個難忘的磨礪過程。所里對科研的把關極盡嚴苛，項目系統方案評審經歷了十幾次，有任何沒有說清楚的地方就不能通過，直到一切細節都能說清楚。
“風云三號”有效載荷團隊剛成立時，丁雷主持研制中分辨率成像光譜儀，目標就奔著世界一流的技術水準。記得“風云三號”A星發射前兩個月，我國航天專家發現太空高能粒子對存儲芯片有危害，為確保質量，衛星總體要求更換芯片，這需要對載荷的核心電路進行重新設計。
經過團隊沒日沒夜地在實驗室拼搏，他們只用了24天，一鼓作氣地完成了從新方案設計、加工、調試、驗證、試驗和系統性能測試等工作，實現了中國極軌氣象衛星的第二代突破。
而今，作為“風云三號”衛星副總設計師，丁雷帶領的中分辨率光譜成像儀研制團隊使該儀器成為了世界上首個能夠獲取全球250米分辨率紅外分裂窗區資料的成像儀器。
“風云三號”從A星到D星，儀器的很多性能首次超越了美國的氣象衛星，在國內外氣象界引起強烈反響。
■“中國怎么做得比我們快？！”
科研更重要的是要滿足國家需要。上世紀90年代中期，我國醞釀第二代地球同步軌道風云衛星規劃時，瞄準科技前沿，發展干涉式大氣垂直探測儀。利用傅里葉變換原理的探測儀可為大氣做“超級CT”——把大氣層從地面開始往上“切片分層”，測出每一層的溫、濕度數值，利用衛星靜止在地球上空的優勢，快速構成區域的溫濕度廓線。
這是遙感領域紅外光譜技術的一場革命。但是，國外一直懷疑中國是否能做出來，說這樣做出的探測儀無法解決衛星上的抗振動等問題……
此時，美國和歐洲發達國家也在這個方向上努力。到2006年，由于技術難度過大、所需經費太多，美國放棄了，歐洲也延遲了計劃。
所里的老科學家給出定心丸：“方向對，為什么要退縮！”丁雷與研發團隊開始“啃最難的骨頭”：采用自研的動鏡干涉、兩維掃描、離軸光學、高性能線列探測的大氣垂直探測技術方案，實現空間紅外傅里葉變換光譜儀的技術突破，確保所有核心技術自主研發，探測儀的通道數量實現了1 500層以上……
搞科研就要能夠承擔得起“推倒重來”的挫折。經過無數次鎩羽而歸后的重振旗鼓，經過“土法上馬”，以及更加細心的打磨，他們終于成功，好評如潮。
2016年，我國成功將“風云四號”A衛星順利送上太空。丁雷帶領團隊研制的干涉式大氣垂直探測儀和多通道掃描成像輻射計，促成了我國地球同步軌道氣象衛星成功實現跨代升級。尤其是干涉式大氣垂直探測儀，在國際上率先于35 800千米軌道高度實現對大氣高精度高光譜垂直探測，填補了靜止軌道三維精細遙感的技術空白，比美、歐領先5年以上，實現國際領跑，在近年的臺風預報中發揮重要作用。
中國的靜止軌道大氣垂直探測儀是實現世界氣象組織2040愿景的首臺載荷，開啟了全球靜止軌道大氣探測的新時代。過去我國向國外衛星要氣象數據，如今正在轉變為國際氣象界迫切需要中國的衛星數據。在國際會議交流中，某發達國家的科學家不勝唏噓：“中國怎么能做得比我們快？！”
“其實，我們不是為了在國際上搶第一，就是想著要做好國家需要的事情?！倍±渍\懇地對記者說。
■ 我們必須要想辦法做到！
“下一步，我們的精力要花在研發高光譜溫室氣體監測儀上?！倍±渍f，“國家主席習近平在9月22日聯合國大會發言中宣布，中國將致力于2060年前實現碳中和。這給了我們科研工作持續奮進的目標?！?/p>
多年前，國家氣象部門提出，中國怎樣在國際碳排放和節能減排方面獲得一定的話語權，其中一個方面就是要對碳排放知彼知己，我們的衛星監測儀器要達到上百千米幅寬，實現全球的碳排放監測。
目前，用中國方案設計的溫室氣體監測儀項目已經進入工程研制階段。此外，他們圍繞定量觀測提出了基于相變固定點的紅外載荷在軌量值傳遞技術，突破天基紅外輻射基準的溯源和傳遞等關鍵技術。致力于國家重點研發計劃“紅外發射譜段空間輻射基準載荷技術”的研究和樣機研制，在光譜覆蓋、光譜分辨率等方面爭取有新的技術突破。該項目將為載荷在氣候變化研究和在軌紅外基準應用上提供共性和關鍵技術儲備，為應對輻射測量基準衛星技術的國際競爭提供核心技術手段。
這是一個培育出9位兩院院士的研究所。他們知道，要實現“并跑”向“領跑”的跨越，中國科學家往往要作出比發達國家同行更多的努力。
比如，國外科學家能夠在國際上順利地買到先進的設備儀器，而中國科學家往往要自己研發出需要的一切儀器設備。
丁雷及其團隊每每提醒自己：自主創新需要正視現實，必須想辦法做到那些難以辦到的事情，而且要想得更周到，細節要做得更美好。丁雷再三強調：“精美的寶劍，要靠我們自己來打磨！”
丁雷概括團隊多年來的科研工作：“做國家最需要的科研項目，研究世界最先進的技術，展示上?？萍甲蠲赖囊幻??！?/p>
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精心打磨的科研，讓他們獲得了國家科技進步獎特等獎、中科院杰出科技成就獎、中國航天基金獎、上?？萍歼M步獎一等獎等榮譽。
■ 為了論文能寫在大地上
“同學中我大概是唯一選擇始終以科研工作為職業的?！倍±状髮W畢業就進了中國科學院上海技術物理研究所讀研究生，后因導師的一句話就留所工作了。當時，畢業論文寫的是面向第二代遙感儀器的星上定標技術研究課題，論文答辯時順利過關，一位導師感嘆說：“論文的研究結果挺不錯，如果能在天上驗證應用就更好了！”當時，丁雷若有所思：“風云衛星上應該用上我們的研究成果?！庇谑?，為了實現這個愿景他留了下來，“現在想想，是科技應用的前景吸引我留下來的?！?/p>
以“實干見物”為理念的上海技物所，不久就提供了實踐的大舞臺——30歲的丁雷領銜承擔了項目經費達幾千萬元的國家級科研項目。
那是一個難忘的磨礪過程。所里對科研的把關極盡嚴苛，項目系統方案評審經歷了十幾次，有任何沒有說清楚的地方就不能通過，直到一切細節都能說清楚。
“風云三號”有效載荷團隊剛成立時，丁雷主持研制中分辨率成像光譜儀，目標就奔著世界一流的技術水準。記得“風云三號”A星發射前兩個月，我國航天專家發現太空高能粒子對存儲芯片有危害，為確保質量，衛星總體要求更換芯片，這需要對載荷的核心電路進行重新設計。
經過團隊沒日沒夜地在實驗室拼搏，他們只用了24天，一鼓作氣地完成了從新方案設計、加工、調試、驗證、試驗和系統性能測試等工作，實現了中國極軌氣象衛星的第二代突破。
而今，作為“風云三號”衛星副總設計師，丁雷帶領的中分辨率光譜成像儀研制團隊使該儀器成為了世界上首個能夠獲取全球250米分辨率紅外分裂窗區資料的成像儀器。
“風云三號”從A星到D星，儀器的很多性能首次超越了美國的氣象衛星，在國內外氣象界引起強烈反響。
■“中國怎么做得比我們快？！”
科研更重要的是要滿足國家需要。上世紀90年代中期，我國醞釀第二代地球同步軌道風云衛星規劃時，瞄準科技前沿，發展干涉式大氣垂直探測儀。利用傅里葉變換原理的探測儀可為大氣做“超級CT”——把大氣層從地面開始往上“切片分層”，測出每一層的溫、濕度數值，利用衛星靜止在地球上空的優勢，快速構成區域的溫濕度廓線。
這是遙感領域紅外光譜技術的一場革命。但是，國外一直懷疑中國是否能做出來，說這樣做出的探測儀無法解決衛星上的抗振動等問題……
此時，美國和歐洲發達國家也在這個方向上努力。到2006年，由于技術難度過大、所需經費太多，美國放棄了，歐洲也延遲了計劃。
所里的老科學家給出定心丸：“方向對，為什么要退縮！”丁雷與研發團隊開始“啃最難的骨頭”：采用自研的動鏡干涉、兩維掃描、離軸光學、高性能線列探測的大氣垂直探測技術方案，實現空間紅外傅里葉變換光譜儀的技術突破，確保所有核心技術自主研發，探測儀的通道數量實現了1 500層以上……
搞科研就要能夠承擔得起“推倒重來”的挫折。經過無數次鎩羽而歸后的重振旗鼓，經過“土法上馬”，以及更加細心的打磨，他們終于成功，好評如潮。
2016年，我國成功將“風云四號”A衛星順利送上太空。丁雷帶領團隊研制的干涉式大氣垂直探測儀和多通道掃描成像輻射計，促成了我國地球同步軌道氣象衛星成功實現跨代升級。尤其是干涉式大氣垂直探測儀，在國際上率先于35 800千米軌道高度實現對大氣高精度高光譜垂直探測，填補了靜止軌道三維精細遙感的技術空白，比美、歐領先5年以上，實現國際領跑，在近年的臺風預報中發揮重要作用。
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目前，用中國方案設計的溫室氣體監測儀項目已經進入工程研制階段。此外，他們圍繞定量觀測提出了基于相變固定點的紅外載荷在軌量值傳遞技術，突破天基紅外輻射基準的溯源和傳遞等關鍵技術。致力于國家重點研發計劃“紅外發射譜段空間輻射基準載荷技術”的研究和樣機研制，在光譜覆蓋、光譜分辨率等方面爭取有新的技術突破。該項目將為載荷在氣候變化研究和在軌紅外基準應用上提供共性和關鍵技術儲備，為應對輻射測量基準衛星技術的國際競爭提供核心技術手段。
這是一個培育出9位兩院院士的研究所。他們知道，要實現“并跑”向“領跑”的跨越，中國科學家往往要作出比發達國家同行更多的努力。
比如，國外科學家能夠在國際上順利地買到先進的設備儀器，而中國科學家往往要自己研發出需要的一切儀器設備。
丁雷及其團隊每每提醒自己：自主創新需要正視現實，必須想辦法做到那些難以辦到的事情，而且要想得更周到，細節要做得更美好。丁雷再三強調：“精美的寶劍，要靠我們自己來打磨！”
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