夏海云教授：科技自立自强，为中国做最好的激光雷达 | 2023级新生

大家知道中国有两座让全世界仰望的高峰，一个是我们的科研成果，其中科研论文总数居世界第一；另一个是我们的经济总量，目前中国GDP排名世界第二。但是，我国从科学技术到生产力的转化效率与发达国家相比，仍有较大差距。所以我想做的就是：立足专业，打通“政产学研用”创新通道，将高新科技成果转化为新质生产力。这是我来到清华大学五道口金融学院求学的原因。我相信：独行快，众行远。在这条路上，与大家一道可以走得长远，不触礁，不搁浅。

我出生在江苏省镇江市茅山东麓香草河畔。1999年，我考入苏州大学，开始对物理学着迷，先后在中科院、北京航空航天大学、加拿大渥太华大学、约克大学等学校学习，有幸师从国外2位院士。2010年我来到中国科学技术大学，与窦贤康院士、潘建伟院士合作，从事量子雷达研究，培养了12位科大的博士研究生。现在有9位博士跟我一起在南京从事科研工作和创新创业。2020年，我来到南京信息工程大学，在学校的大力支持下，组建了智能遥感工程研究院。过去两年，我参与了三个省部级重点实验室建设（中国气象局重点开放实验室、教育部B类重点实验室、江苏省气象遥感装备与智能应用工程研究中心）并担任主要负责人。

通过长期实践，我们锻造了团队使命：坚持“四个面向”，自立自强，做全球领先的激光雷达，把论文写在祖国大地上。

首先，面向世界科技前沿，我们做到几项世界“首创”：

• 世界最快的激光雷达，2009年发明的时域色散飞秒激光雷达，至今保持最快目标探测世界记录，被美国4家国家实验室应用并命名为“夏-张方法”。
• 世界上最高分辨率的多普勒探测技术，这种激光雷达可以通过三维扫描，实现最高分辨率的大气风场探测。我们将空间分辨率从2017年的6米，优化到3.3米、1.2米到2023年的0.9米。什么概念呢？在数公里以外放一台电风扇，我们能看清楚它对空气扰动的细节。这项技术也被美国物理协会专题报道。
• 世界首台二氧化碳通量探测雷达，能够实现百平方公里二氧化碳浓度和大气风场同步探测。传统二氧化碳探测手段主要有点式探测仪器和卫星两种。前者仅能采集几平方米内二氧化碳浓度，后者虽然探测范围覆盖全球，但时空分辨率低，只能获得二氧化碳柱浓度信息，易受云层影响。我们研发的激光雷达能弥补点式仪器和卫星遥感的不足，形成城市尺度的二氧化碳通量实时遥感。这项技术也被美国科学协会、Nature子刊等报道。
• 世界首个单光子频率上转换激光雷达，被德国宇航局、德国洪堡大学、法国科学院、巴黎一大、Thales集团、瑞典皇家理工学院、瑞典国防研究院、白俄罗斯国立大学、丹麦科技大学、英国埃克塞特大学、美国史蒂文斯理工学院、俄罗斯国家电力大学等欧美俄20多家单位应用和效仿，获2017年日内瓦国际发明金奖。

夏海云团队获日内瓦国际发明金奖

其次，面向国家重大需求，我们做高空大气探测激光雷达，在亚洲首次实现海拔40km和60km大气风场跨区域、多尺度、连续稳定探测。我们还为70周年国庆提供天气气象保障以及海上气象安全保障等。

再次，面向经济主战场，我们为机场提供气象安全保障，我们的雷达利用极限灵敏度探测技术对飞机起降区域进行全时全域扫描探测，是世界探测距离最远（30km）的相干测风激光雷达，能够精准探测并预警风切变、微下击暴流、顺风侧风等干扰飞机飞行安全的大气突发事件，为飞机安全起降保驾护航。还有在去年北京冬奥会延庆赛区观测站，我们团队自主研发的激光雷达正式“上岗”，为气象部门进行高山滑雪、雪车等项目保障提供重要数据支撑，成为冬奥赛场上的“气象卫士”。

最后，面向人民生命健康，我们的激光雷达可以快速实现污染物、恶臭异味气体、有毒有害气体的溯源。比如，雷达几分钟就能扫描覆盖数百到数千平方公里的工业园区，可以看清哪个烟囱在排烟，哪个厂区存在化学成分泄露，这就对安全保障起到了至关重要的作用。我们还可以协助森林防火，对火场的风速风向监测和烟雾扩散趋势进行预报。我们还可以对大气生物成分（病毒、花粉、农药）的空间分布和传输路径进行跟踪和分析等。

协助西昌市森林防火和应急协同指挥

现在，我可以自豪地说：“经过我们三代人的不懈努力，中国完全有能力做世界最好的激光雷达！”