【傳感器專家】張旭蘋：分布式光纖傳感技術(shù)的深耕者，一輩子做好一件事

南京大學(xué)二級(jí)教授、博士生導(dǎo)師，國(guó)務(wù)院政府特殊津貼專家，南京大學(xué)智慧城市研究院副院長(zhǎng)，“智能光傳感與調(diào)控技術(shù)”教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任；中國(guó)光電技術(shù)專委會(huì)副主任，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)光纖傳感分技術(shù)委員會(huì)委員，中國(guó)僑聯(lián)特聘專委會(huì)委員，全國(guó)“三八”紅旗手；“江蘇省分布式光纖傳感技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)工程研究中心”主任，江蘇省僑界專家委員會(huì)常務(wù)副秘書(shū)長(zhǎng)，IEEE SPS Nanjing主席，江蘇省婦聯(lián)執(zhí)委，“光學(xué)學(xué)報(bào)”副主編。所主持的分布式光纖傳感技術(shù)先后榮獲了十多項(xiàng)國(guó)家級(jí)及省部級(jí)一等獎(jiǎng)，主持了來(lái)自國(guó)家自然基金委、科技部、總裝、交通部、國(guó)家電網(wǎng)等各項(xiàng)基金資助30多項(xiàng)，發(fā)表論文380多篇，出版專著2部，申請(qǐng)/獲得國(guó)家發(fā)明專利、國(guó)際發(fā)明專利和國(guó)防專利近200項(xiàng)。

玉汝于成——堅(jiān)定的工科志向

張旭蘋出生于江蘇常州，原本被父母寄予厚望投身杏林的她，卻一直對(duì)自己的人生有著清晰的主張。

“我從小就喜歡動(dòng)手，喜歡工科，所以高考的第一志愿堅(jiān)定地填報(bào)了當(dāng)時(shí)四大工學(xué)院之首的南京工學(xué)院（現(xiàn)東南大學(xué)）。而且還填報(bào)了上世紀(jì)七十年代工科里最時(shí)髦、最熱門的電子學(xué)科。”

張旭蘋在東南大學(xué)接連取得了電子工程學(xué)士、碩士和博士學(xué)位，并于1995年畢業(yè)后被委任為東大無(wú)錫校區(qū)副校長(zhǎng)。1999年，心系光學(xué)研究的張旭蘋決定辭去在校職務(wù)，回歸繼續(xù)深耕學(xué)術(shù)的科研道路。她先遠(yuǎn)赴瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院進(jìn)行研修，又于2000年前往美國(guó)德州大學(xué)奧斯汀分校微電子中心從事博士后研究工作。

2002年，正值南京大學(xué)建校100周年之際，時(shí)任校長(zhǎng)蔣樹(shù)聲提出要“集中力量建設(shè)一批在國(guó)際上具有重要影響力和較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的學(xué)科”，工科院系的建設(shè)首當(dāng)其沖。

張旭蘋在實(shí)驗(yàn)室

“做工學(xué)院一直是我的理想，當(dāng)時(shí)我在美國(guó)的博士后合約還沒(méi)有結(jié)束，收到南大建設(shè)工科的邀請(qǐng)，加上閔乃本院士等前輩的支持，我思考再三決定提前回國(guó)，來(lái)南大任教?！?/p>

2002年4月，張旭蘋正式回國(guó)受聘為南京大學(xué)教授。同年10月，她牽頭申報(bào)并獲批了光學(xué)工程一級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn)，并于11月獲批成立江蘇省光通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)工程研究中心，光電信息工程本科專業(yè)也在她的推動(dòng)下于2007年正式招生。

學(xué)科成立初期只有七八位老師，師資力量與教學(xué)經(jīng)驗(yàn)都很緊缺。張旭蘋帶領(lǐng)年輕教授們挨個(gè)走訪了當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)名列前茅的院校與著名教授，從“零”開(kāi)始制定了適合南大光學(xué)工程學(xué)科的教學(xué)體系。為了保證教學(xué)體系在初期的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，她一人先后承擔(dān)了四門課的教學(xué)任務(wù)，還負(fù)責(zé)了教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，直到師資力量日漸充沛，張旭蘋才逐漸退下教學(xué)和管理一線。然而工作重心回歸科研的她，仍未放棄對(duì)學(xué)生和教學(xué)的熱愛(ài)，至今仍堅(jiān)持為本科生開(kāi)設(shè)“走進(jìn)光電世界”新生研討課。

“新生研討課最重要的作用是讓大家通過(guò)這一課堂轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)觀念，把以前‘要我學(xué)’的觀念轉(zhuǎn)變?yōu)椤乙獙W(xué)’，從要求自己‘學(xué)會(huì)’轉(zhuǎn)變?yōu)椤畷?huì)學(xué)’，最終讓學(xué)生們通過(guò)對(duì)光電的熱情找到適合大學(xué)生活的學(xué)習(xí)方式?！?/p>

日常授課

如今，在學(xué)校政策的支持下，在閔乃本、祝世寧、吳培亨等院士的助力下，南京大學(xué)光學(xué)工程學(xué)科已經(jīng)建設(shè)成為了由1名院士、2名長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授、5位國(guó)家杰出青年基金獲得者、2位萬(wàn)人計(jì)劃（科技部領(lǐng)軍人才）、7位國(guó)家優(yōu)秀青年基金獲得者、9位海外優(yōu)青等60多位教師組成的一級(jí)學(xué)科隊(duì)伍。張旭蘋見(jiàn)證了南京大學(xué)光學(xué)學(xué)科建設(shè)“從無(wú)到有”的一路甘苦，也更加堅(jiān)定了她深根南大繼續(xù)發(fā)展光學(xué)工程的決心。

嚼得菜根——堅(jiān)毅的工科精神

隨著海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，海底通信網(wǎng)絡(luò)和輸電輸油管路、海上石油平臺(tái)、風(fēng)力發(fā)電等也在迅速擴(kuò)展。

海底設(shè)施的鋪設(shè)既造價(jià)昂貴，又費(fèi)時(shí)費(fèi)力，如果被海洋生態(tài)或人為隨意破壞，不僅會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，被切斷供給的區(qū)域也會(huì)在漫長(zhǎng)的修復(fù)過(guò)程中陷入嚴(yán)重的癱瘓。因此，海底光纖在作為聯(lián)通中國(guó)與世界的重要通信網(wǎng)絡(luò)之余，也承擔(dān)了為海底能源管道、海底設(shè)備等重要海上設(shè)施提供監(jiān)測(cè)保障的關(guān)鍵使命。細(xì)如毫發(fā)的光纖如何能夠在復(fù)雜的海底環(huán)境中妥善安置并發(fā)揮愈加多元復(fù)雜的功能，正是張旭蘋團(tuán)隊(duì)研究的分布式光纖傳感技術(shù)所攻堅(jiān)的課題。

自國(guó)家“十五”計(jì)劃開(kāi)始，張旭蘋與團(tuán)隊(duì)便積極參與到了海底光網(wǎng)絡(luò)的安全監(jiān)測(cè)及海洋環(huán)境的研發(fā)中，這一投入就是二十余年。通過(guò)分布式光纖傳感技術(shù)為海上設(shè)施量身定做的“警報(bào)系統(tǒng)”，管理人員可以遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)施內(nèi)部及周邊狀況，對(duì)于潛在故障與危險(xiǎn)提前做出預(yù)判，大幅提升了海底設(shè)施的運(yùn)維效率，緩解了海洋事業(yè)發(fā)展的后顧之憂。

張旭蘋在海上工程現(xiàn)場(chǎng)

2008年初，罕見(jiàn)的冰雪災(zāi)害天氣導(dǎo)致中國(guó)東南部地區(qū)電力系統(tǒng)嚴(yán)重癱瘓之后，張旭蘋帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)始了針對(duì)城市電網(wǎng)安全性監(jiān)測(cè)的技術(shù)研究。2010年起，分布式光纖傳感技術(shù)初步應(yīng)用于重點(diǎn)試點(diǎn)城市的地下設(shè)施監(jiān)測(cè)，并于2015年正式參與到了國(guó)家“生命線工程”的安全保障工作中，陸續(xù)為北京、江蘇、河南、河北、湖北、內(nèi)蒙古等多個(gè)省市城市地下網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維與次生災(zāi)害的預(yù)防提供了有力支撐。

因?yàn)楸O(jiān)測(cè)對(duì)象的特殊性與監(jiān)測(cè)技術(shù)的嚴(yán)謹(jǐn)性，張旭蘋團(tuán)隊(duì)需要經(jīng)常奔赴建設(shè)一線進(jìn)行實(shí)地考察、檢測(cè)等實(shí)驗(yàn)研究工作，往往一住就是十天半個(gè)月。惡劣海上氣候?qū)е碌奈镔Y斷供，西南煙瘴環(huán)境導(dǎo)致的水土不服，荒郊野外毒蟲(chóng)導(dǎo)致的中毒生病，對(duì)于奮斗在一線的科研人員來(lái)說(shuō)都是不得不面對(duì)的家常便飯。

“有些實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)車都開(kāi)不進(jìn)去，我們老師就帶著學(xué)生肩扛手挑，徒步用人力來(lái)運(yùn)送設(shè)備。但是真正的工科本就是要沖在第一線的。我們也算是繼承了南大老一輩科研工作者的精神吧，就是‘嚼得菜根，做得大事’?！?/p>

二十年磨一劍，在張旭蘋等多位教授的共同努力下，南京大學(xué)的工科建設(shè)逐漸在業(yè)內(nèi)形成口碑，分布式光纖傳感技術(shù)也壯大成為了行業(yè)翹楚。未來(lái)，張旭蘋團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)探索借力學(xué)科高度交叉，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步智能化監(jiān)測(cè)技術(shù)的路徑。

巾幗豪杰——堅(jiān)韌的女性力量

2017 年，第22屆光電和通信國(guó)際會(huì)議從8個(gè)國(guó)家挑選了在光電領(lǐng)域取得突出貢獻(xiàn)最具代表性的8位女性做“Women in Photonics”（世界光電女性）專題演講，張旭蘋是被選中的唯一中國(guó)代表。2019年，作為出色的女科技工作者代表之一，張旭蘋被授予了全國(guó)三八紅旗手的榮譽(yù)。2021年她又被邀請(qǐng)?jiān)谥袊?guó)光學(xué)大會(huì)上為全國(guó)代表做“女性自強(qiáng)不息”的報(bào)告。

投身工科的這一路走來(lái)，張旭蘋不僅沒(méi)有受制于女性的身份，反而充分挖掘、開(kāi)發(fā)了女性在科研中的優(yōu)勢(shì)，在個(gè)人研究以及團(tuán)隊(duì)凝聚中都起到了至關(guān)重要的作用。身為教師，張旭蘋每年積極參與學(xué)科的招生宣傳工作，鼓勵(lì)更多女學(xué)生報(bào)考高尖端科學(xué)領(lǐng)域；身為江蘇省婦聯(lián)執(zhí)委，她也始終發(fā)聲在第一線，在婦聯(lián)等平臺(tái)多次發(fā)出關(guān)于改善女科技工作者工作與生活難題的提議，參與推動(dòng)了女性科研人員國(guó)家青年基金、優(yōu)青等年齡延長(zhǎng)及其他相關(guān)政策。

張旭蘋說(shuō)：“女生一定要摒棄‘女不如男’的觀念。細(xì)微的觀察能力、靈巧的動(dòng)手能力、強(qiáng)大的承受能力、平和的情緒能力、感染的凝聚力都是做工科非常需要的特質(zhì)，而女生往往在這些方面更有優(yōu)勢(shì)?！薄拔乙宦纷邅?lái)就是一個(gè)信念，要把自己做的這一件事情徹底地做好、做透。個(gè)人的成績(jī)不是最重要的，最重要的是能對(duì)團(tuán)隊(duì)、對(duì)學(xué)校、對(duì)學(xué)科、乃至對(duì)國(guó)家做出切實(shí)的貢獻(xiàn)?！?/p>

審核編輯 黃宇