夏海雲教授：科技自立自強，為中國做最好的雷射雷達 | 2023級新生

大家知道中國有兩座讓全世界仰望的高峰，一個是我們的科研成果，其中科研論文總數居世界第一；另一個是我們的經濟總量，目前中國GDP排名世界第二。但是，我國從科學技術到生產力的轉化效率與已開發國家相比，仍有較大差距。所以我想做的就是：立足專業，打通「政產學研用」創新通道，將高新科技成果轉化為新質生產力。這是我來到清華大學五道口金融學院求學的原因。我相信：獨行快，眾行遠。在這條路上，與大家一道可以走得長遠，不觸礁，不擱淺。

我出生在江蘇省鎮江市茅山東麓香草河畔。1999年，我考入蘇州大學，開始對物理學著迷，先後在中科院、北京航空航天大學、加拿大渥太華大學、約克大學等學校學習，有幸師從國外2位院士。2010年我來到中國科學技術大學，與竇賢康院士、潘建偉院士合作，從事量子雷達研究，培養了12位科大的博士研究生。現在有9位博士跟我一起在南京從事科研工作和創新創業。2020年，我來到南京信息工程大學，在學校的大力支持下，組建了智能遙感工程研究院。過去兩年，我參與了三個省部級重點實驗室建設（中國氣象局重點開放實驗室、教育部B類重點實驗室、江蘇省氣象遙感裝備與智能應用工程研究中心）並擔任主要負責人。

通過長期實踐，我們鍛造了團隊使命：堅持「四個面向」，自立自強，做全球領先的雷射雷達，把論文寫在祖國大地上。

首先，面向世界科技前沿，我們做到幾項世界「首創」：

• 世界最快的雷射雷達，2009年發明的時域色散飛秒雷射雷達，至今保持最快目標探測世界記錄，被美國4家國家實驗室應用並命名為「夏-張方法」。
• 世界上最高解析度的都卜勒探測技術，這種雷射雷達可以通過三維掃描，實現最高解析度的大氣風場探測。我們將空間解析度從2017年的6米，優化到3.3米、1.2米到2023年的0.9米。什麼概念呢？在數公里以外放一台電風扇，我們能看清楚它對空氣擾動的細節。這項技術也被美國物理協會專題報道。
• 世界首台二氧化碳通量探測雷達，能夠實現百平方公里二氧化碳濃度和大氣風場同步探測。傳統二氧化碳探測手段主要有點式探測儀器和衛星兩種。前者僅能採集幾平方米內二氧化碳濃度，後者雖然探測範圍覆蓋全球，但時空解析度低，只能獲得二氧化碳柱濃度信息，易受雲層影響。我們研發的雷射雷達能彌補點式儀器和衛星遙感的不足，形成城市尺度的二氧化碳通量實時遙感。這項技術也被美國科學協會、Nature子刊等報道。
• 世界首個單光子頻率上轉換雷射雷達，被德國宇航局、德國洪堡大學、法國科學院、巴黎一大、Thales集團、瑞典皇家理工學院、瑞典國防研究院、白俄羅斯國立大學、丹麥科技大學、英國埃克塞特大學、美國史蒂文斯理工學院、俄羅斯國家電力大學等歐美俄20多家單位應用和效仿，獲2017年日內瓦國際發明金獎。

夏海雲團隊獲日內瓦國際發明金獎

其次，面向國家重大需求，我們做高空大氣探測雷射雷達，在亞洲首次實現海拔40km和60km大氣風場跨區域、多尺度、連續穩定探測。我們還為70周年國慶提供天氣氣象保障以及海上氣象安全保障等。

再次，面向經濟主戰場，我們為機場提供氣象安全保障，我們的雷達利用極限靈敏度探測技術對飛機起降區域進行全時全域掃描探測，是世界探測距離最遠（30km）的相干測風雷射雷達，能夠精準探測並預警風切變、微下擊暴流、順風側風等干擾飛機飛行安全的大氣突發事件，為飛機安全起降保駕護航。還有在去年北京冬奧會延慶賽區觀測站，我們團隊自主研發的雷射雷達正式「上崗」，為氣象部門進行高山滑雪、雪車等項目保障提供重要數據支撐，成為冬奧賽場上的「氣象衛士」。

最後，面向人民生命健康，我們的雷射雷達可以快速實現污染物、惡臭異味氣體、有毒有害氣體的溯源。比如，雷達幾分鐘就能掃描覆蓋數百到數千平方公里的工業園區，可以看清哪個煙囪在排煙，哪個廠區存在化學成分泄露，這就對安全保障起到了至關重要的作用。我們還可以協助森林防火，對火場的風速風向監測和煙霧擴散趨勢進行預報。我們還可以對大氣生物成分（病毒、花粉、農藥）的空間分布和傳輸路徑進行跟蹤和分析等。

協助西昌市森林防火和應急協同指揮

現在，我可以自豪地說：「經過我們三代人的不懈努力，中國完全有能力做世界最好的雷射雷達！」