专访“嫦娥一号”探月卫星光学成像探测系统指挥相里斌
30岁成为研究员;32岁成为中国科学院最年轻的所长;40岁当选中科院西安分院院长、陕西省科学院院长,并荣获本年度中国青年的最高荣誉——五四奖章标兵。
他就是我国光谱成像技术专家、国家高技术863领域专家委员会主任、“嫦娥一号”探月卫星光学成像探测系统指挥——相里斌。
相里斌,陕西西安人,1990年7月毕业于中国科大精密机械与精密仪器系,获学士学位,1995年6月获中科院西安光机所博士学位,1997年7月在西北大学近代物理所完成博士后工作。他先后承担国家重大、重点项目20余项,担任“嫦娥一号”探月卫星有效载荷光学成像探测系统指挥,是国家高技术863计划航天领域首席科学家。他提出的空间调制干涉成像光谱仪已作为我国第一个环境与灾害监测卫星星座的有效载荷,大孔径静态干涉成像光谱仪已获国家高技术“863”计划重点支持。他在科研院所管理中也取得了突出业绩,并倡议成立了“西安光电子科技产业园”。他在国内外发表论文110余篇,获技术专利10项,申请发明专利18项。曾获得陕西省十大杰出青年、新长征突击手标兵、陕西省劳动模范、两次获得国家863航天高技术领域先进个人、中国科学院杰出青年、国家863计划十五年总结先进个人、全国青年科技创新奖等荣誉。
给探月卫星安上“火眼金睛”
1969年,美国“阿波罗”11号飞船将两名航天员送上月球,航天员阿姆斯特朗完成了人类向月球的最后跨越。
这一年,一个只有两岁的陕西孩子并不知道这件事情的意义,在童年的记忆里那个住着嫦娥的月亮又圆又大。
30多年后,那个叫相里斌的陕西孩子把探月的好奇心变成了行动。他说,他的工作就是给探月卫星安上一个“火眼金睛”。
“火眼金睛”是静态干涉光谱成像仪,这个光谱仪与普通照相机不同。普通相机只能拍摄目标的形影图像,而光谱成像仪可以看到各种物质的化学、物理性质。
1666年牛顿发现太阳光通过玻璃棱镜可以分解成红光到紫光各种颜色的光谱。300多年后,科学家利用光谱成像技术可以观测到的原子发射的光谱线已有百万条。“实际上,光谱相机就是帮助我们找到物质指纹信息的慧眼。”相里斌说。
1990年,相里斌从中国科技大学精密机械和精密仪器系毕业时,并没有想到自己会和光谱打交道。在老师和父母的建议下,他回到故乡,在中国科学院西安光学精密机械研究所攻读研究生,并于1995年获得博士学位。
“光谱成像技术是一个很有前景的领域。”相里斌的导师赵葆常为他指出了这一研究方向。“你研究的领域就像围棋中的一步闲棋,未来将发挥很大的作用,”相里斌的另一位导师薛鸣球院士告诉他。此时光谱成像技术研究领域新成果很少,在国内如此,在国际也如此。
读博期间,美国科学家提出了“空间调制富利叶变换光谱成像技术”原理,相里斌意识到,随着计算机等相关技术飞跃,“富利叶变换光谱技术”原理重具研究价值和新的应用空间。
在冥思苦想了3个多月后,相里斌终于想通了,他兴奋地从床上跳起来,跑去告诉导师。相里斌说,科研过程并不总是寂寞的,总有惊喜出现,他永远忘不了这一天。
1996年,相里斌完成了高通量光谱成像仪物理模型,并通过实验装置获得干涉图像数据,采用这种原理设计的“高灵敏度静态光谱成像仪”的灵敏度可以提高近百倍。2002年,美国光谱成像技术专家、原美国佛罗里达空间中心首席科学家拉弗特教授,在文章中肯定了此原理,并称“这一原理是中国学者首先提出的。”1998年,相里斌入选中科院“百人计划”。他的科研工作也获得国家“863”计划“九五”、“十五”重点支持。经过多年刻苦钻研,相里斌和他的团队掌握了光谱成像技术从基础理论研究到工程化研制的所有环节。
相里斌先后承担国家重大、重点项目20余项,他负责研制的另一台空间调制干涉成像光谱仪,已作为我国第一个环境与灾害监测卫星星座的有效载荷。
研究光谱成像技术15年,相里斌在国内外发表论文110余篇,获技术专利10项,申请发明专利18项。相里斌和他的团队没有申报过任何科技奖,他说:“与国家的支持相比,我们的成果还没有达到自己内心的期望,因此还要继续努力,不断完善。”
“我不后悔自己当初的选择”
10多年来,相里斌和他的科研团队瞄准国际光谱成像技术前沿,对各类新型光谱成像技术开展研究,完成了多种原理创新和样机研制,有力推动了我国光学和遥感事业的发展。
在相里斌的记忆中,有两次选择至关重要——第一次是1997年。30岁的他博士后刚出站,月工资只有800元。这时,一家南方的公司开出20万元的年薪聘请他。“想到自己热爱的专业、想到国家战略的需要,我最终决定留在西安光机所。”相里斌这样说。第二次是1999年。西安光机所准备公派他到美国进修,美国佛罗里达空间中心允诺了优厚的条件,并希望他延长一年工作时间。时值西安光机所领导班子换届,中科院领导希望他来主持西光所工作。他最终放弃了这次进修机会。
相里斌感慨地说:“国家和西光所培养了我,在他们最需要我的时候,我不能只考虑自己。虽然放弃到本专业最领先的实验室进修有些遗憾,但我不后悔自己当初的选择。今天,我在国内同样做出了国际同行认可的成绩。”
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科研和管理相得益彰
在中科院及西安光机所专家和职工眼中,相里斌不仅学术上有造诣,在科研院所管理上也独树一帜。
有些科研任务未能按期完成,两名院士相继离开,研究生毕业也不愿意留所……经过上百次的座谈和个别谈话,相里斌提出了研究所发展目标和工作重点,组织研究出台了西安光机所体制机制改革方案;同时,紧密围绕科学院学科布局要求,对创新目标进行凝练和提升,强化优势学科,培育新的生长点,部署重大创新项目。改革后的西安光机所机关工作效率和研究室科研能力明显提高,科研经费连年攀升、职工福利待遇大大改善……
相里斌说:“在科学院机关两年的工作,使我从更多的科学家和管理者身上学到了很多宝贵品质,科研理念、认识水平得到完善,知识面进一步拓宽,也学到了更多的科学管理方法。”
虽然工作越来越忙,但相里斌始终没有脱离科研教学一线。“老师有一句话,我深有感触,就是‘老同志要给待遇,年轻人要给机会’。他为年轻人创造机会,放手让年轻人干;自己则替他们支撑、把关。”黄旻记得自己第一次单独负责课题时才25岁。“从导师身上,我们学到了很多东西,最重要的就是要想在专业上有所收获,必须要有对科学的执著和创新精神。”
“在讨论学术问题时,老师不仅不会‘压制’我们,还鼓励我们发表不同意见。”崔燕博士说。
“他的空闲时间非常少,但是要求我们每月要定期汇报学习、项目进展等情况,我们事情一多,有时就会忘掉,他经常会提醒我们。无论是做学问,还是为人处世,他都是我们的偶像。”吕群波博士说。