精美的宝剑，要靠我们自己来打磨！——记2020年上海“最美科技工作者”丁雷

上海市科学技术协会供稿

许多人曾惊叹于魔戒（指环王）三部曲里宝剑的无比精美，而这个王者之剑更有所向无敌的魔法。

“当我知道魔戒里的宝剑不是虚拟制作也不是买来的而是剧组手工打磨出来的，想到我们团队研发的大气垂直探测仪、中分辨率光谱成像仪、扫描辐射计等，与魔戒宝剑一样，是团队不辞辛苦地打磨而成。”中国科学院上海技术物理研究所所长丁雷研究员感慨地说“精美的宝剑都是要靠自己精心打磨啊！”

精心打磨的科研，让他们获得了国家科技进步奖特等奖、中科院杰出科技成就奖、中国航天基金奖、上海科技进步奖一等奖等荣誉。

■ 为了论文能写在大地上

“同学中我大概是唯一选择始终以科研工作为职业的。”丁雷大学毕业就进了中国科学院上海技术物理研究所读研究生，后因导师的一句话就留所工作了。当时，毕业论文写的是面向第二代遥感仪器的星上定标技术研究课题，论文答辩时顺利过关，一位导师感叹说：“论文的研究结果挺不错，如果能在天上验证应用就更好了！”当时，丁雷若有所思：“风云卫星上应该用上我们的研究成果。”于是，为了实现这个愿景他留了下来，“现在想想，是科技应用的前景吸引我留下来的。”

以“实干见物”为理念的上海技物所，不久就提供了实践的大舞台——30岁的丁雷领衔承担了项目经费达几千万元的国家级科研项目。

那是一个难忘的磨砺过程。所里对科研的把关极尽严苛，项目系统方案评审经历了十几次，有任何没有说清楚的地方就不能通过，直到一切细节都能说清楚。

“风云三号”有效载荷团队刚成立时，丁雷主持研制中分辨率成像光谱仪，目标就奔着世界一流的技术水准。记得“风云三号”A星发射前两个月，我国航天专家发现太空高能粒子对存储芯片有危害，为确保质量，卫星总体要求更换芯片，这需要对载荷的核心电路进行重新设计。

经过团队没日没夜地在实验室拼搏，他们只用了24天，一鼓作气地完成了从新方案设计、加工、调试、验证、试验和系统性能测试等工作，实现了中国极轨气象卫星的第二代突破。

而今，作为“风云三号”卫星副总设计师，丁雷带领的中分辨率光谱成像仪研制团队使该仪器成为了世界上首个能够获取全球250米分辨率红外分裂窗区资料的成像仪器。

“风云三号”从A星到D星，仪器的很多性能首次超越了美国的气象卫星，在国内外气象界引起强烈反响。

■“中国怎么做得比我们快？！”

科研更重要的是要满足国家需要。上世纪90年代中期，我国酝酿第二代地球同步轨道风云卫星规划时，瞄准科技前沿，发展干涉式大气垂直探测仪。利用傅里叶变换原理的探测仪可为大气做“超级CT”——把大气层从地面开始往上“切片分层”，测出每一层的温、湿度数值，利用卫星静止在地球上空的优势，快速构成区域的温湿度廓线。

这是遥感领域红外光谱技术的一场革命。但是，国外一直怀疑中国是否能做出来，说这样做出的探测仪无法解决卫星上的抗振动等问题……

此时，美国和欧洲发达国家也在这个方向上努力。到2006年，由于技术难度过大、所需经费太多，美国放弃了，欧洲也延迟了计划。

所里的老科学家给出定心丸：“方向对，为什么要退缩！”丁雷与研发团队开始“啃最难的骨头”：采用自研的动镜干涉、两维扫描、离轴光学、高性能线列探测的大气垂直探测技术方案，实现空间红外傅里叶变换光谱仪的技术突破，确保所有核心技术自主研发，探测仪的通道数量实现了1 500层以上……

搞科研就要能够承担得起“推倒重来”的挫折。经过无数次铩羽而归后的重振旗鼓，经过“土法上马”，以及更加细心的打磨，他们终于成功，好评如潮。

2016年，我国成功将“风云四号”A卫星顺利送上太空。丁雷带领团队研制的干涉式大气垂直探测仪和多通道扫描成像辐射计，促成了我国地球同步轨道气象卫星成功实现跨代升级。尤其是干涉式大气垂直探测仪，在国际上率先于35 800千米轨道高度实现对大气高精度高光谱垂直探测，填补了静止轨道三维精细遥感的技术空白，比美、欧领先5年以上，实现国际领跑，在近年的台风预报中发挥重要作用。

中国的静止轨道大气垂直探测仪是实现世界气象组织2040愿景的首台载荷，开启了全球静止轨道大气探测的新时代。过去我国向国外卫星要气象数据，如今正在转变为国际气象界迫切需要中国的卫星数据。在国际会议交流中，某发达国家的科学家不胜唏嘘：“中国怎么能做得比我们快？！”

“其实，我们不是为了在国际上抢第一，就是想着要做好国家需要的事情。”丁雷诚恳地对记者说。

■ 我们必须要想办法做到！

“下一步，我们的精力要花在研发高光谱温室气体监测仪上。”丁雷说，“国家主席习近平在9月22日联合国大会发言中宣布，中国将致力于2060年前实现碳中和。这给了我们科研工作持续奋进的目标。”

多年前，国家气象部门提出，中国怎样在国际碳排放和节能减排方面获得一定的话语权，其中一个方面就是要对碳排放知彼知己，我们的卫星监测仪器要达到上百千米幅宽，实现全球的碳排放监测。

目前，用中国方案设计的温室气体监测仪项目已经进入工程研制阶段。此外，他们围绕定量观测提出了基于相变固定点的红外载荷在轨量值传递技术，突破天基红外辐射基准的溯源和传递等关键技术。致力于国家重点研发计划“红外发射谱段空间辐射基准载荷技术”的研究和样机研制，在光谱覆盖、光谱分辨率等方面争取有新的技术突破。该项目将为载荷在气候变化研究和在轨红外基准应用上提供共性和关键技术储备，为应对辐射测量基准卫星技术的国际竞争提供核心技术手段。

这是一个培育出9位两院院士的研究所。他们知道，要实现“并跑”向“领跑”的跨越，中国科学家往往要作出比发达国家同行更多的努力。

比如，国外科学家能够在国际上顺利地买到先进的设备仪器，而中国科学家往往要自己研发出需要的一切仪器设备。

丁雷及其团队每每提醒自己：自主创新需要正视现实，必须想办法做到那些难以办到的事情，而且要想得更周到，细节要做得更美好。丁雷再三强调：“精美的宝剑，要靠我们自己来打磨！”

丁雷概括团队多年来的科研工作：“做国家最需要的科研项目，研究世界最先进的技术，展示上海科技最美的一面。”