勇拆雷达的“追光”人作者｜温才妃许文艳李晖“你

作者｜温才妃许文艳李晖
“你了解激光雷达吗？”
“你以后有信心造出来吗？”
2006年秋天，在兰州大学跨专业保研考核的现场， 2003级兰大物理科学与技术学院本科生黄忠伟正在接受大气科学学院保研考核。
他对面坐着的是该校大气科学学院教授黄建平。
问及当初为何从物理学院选择学生时，黄建平解释：“黄忠伟是学物理的，对雷达方面的研究非常感兴趣。自己培养人来造雷达并开展气象研究，不仅可以解决国外垄断激光雷达的问题，还能拓展新的研究领域。 ”
近日，由黄建平、黄忠伟领衔的雷达智造团队建设的“一带一路”激光雷达观测网—若羌站揭牌，这标志着该雷达观测网国内段7个站已全部建成。
而此时，黄忠伟的身份早已从兰大研究生变为兰大教授。

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黄忠伟团队在兰州大学观云楼讨论设计方案并组装雷达。

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兰州大学城关校区装有雷达的白色观测箱发出的激光。
拿着螺丝刀，
就把150万元的雷达拆了
在大气研究领域，兰州大学在2006年以前用的是地面仪器，在2014年前用的是从国外进口的一台米散射激光雷达。
激光雷达能够收集到距地表几十公里范围内大气中的污染物、水汽和云的分布情况的观测数据。
当前，我国在全球气候变化、环境污染、空间环境监测等领域都对激光雷达技术有迫切的需求，但是一直依赖进口国外的高成本产品，严重制约着我国相关领域的进一步发展。
不仅造价昂贵，国外激光雷达功能还有限，一般只能测到少数波段，信号分析源少，且普通雷达还无法准确测出固体颗粒物的浓度与成分。
同时，这些高精度仪器很难适应气候干、温差大、颗粒物浓度高的西北地区干旱半干旱气候条件，常常显现出水土不服的情况，以致不能正常使用。
“之前了解的都是军事雷达，我从没想过有一天自己能造出激光雷达。 ”黄忠伟回忆道。
通过保研考核后，黄忠伟收拾好自己的行李，像其他保研本校的学生一样，前往城关校区完成毕业论文。
此时，他接到黄建平的电话：“你不要到市区来了，直接上萃英山顶。 ”
萃英山顶上坐落着当年刚建成的兰州大学半干旱气候与环境观测站。
在这里，黄忠伟不仅第一次接触到了激光雷达，还把它拆了。
150万元人民币，是2006年初从美国购买一台激光雷达的价格。
2007年，这台架在萃英山顶的激光雷达出现故障，黄忠伟拿着一把螺丝刀就把它拆了。
“黄老师见了，说我胆子真大。周围都是本科学大气的同学，他们都不敢拆这么贵的机器。我本科是物理专业，四年都在做力、热、光、电的实验，凡是仪器坏了都习惯拆开看看。拆了还真不一样，学到了不少东西。 ”黄忠伟说。
2009年秋，在黄建平的协调帮助下，黄忠伟前往日本东北大学接受联合培养。
他此行的目标很明确，就是要把激光雷达技术学到手。
在日本，黄忠伟不仅学习到了激光雷达技术，还掌握了额外的一项“超能力”——荧光多波段测量。
当时这方面的相关研究很少。
“还记得在日本期间，我凌晨5点还在空无一人的实验室测量荧光，只听见窗外乌鸦的叫声。 ”
2011年，黄忠伟学成回国，在兰州大学组建了激光雷达实验室。
2014年1月，在这个小小的两间总面积不到40平方米的“雷达加工车间” ，诞生了我国第一台多波段拉曼—荧光激光雷达，并成为生产其他雷达的参考标准。
有硬件设计、算法开发，
还有后期应用
6年间，他们先后制造了14台激光雷达。
如今，在兰州大学激光雷达大气遥感实验室，摆放的两个大小不一的“黑箱子”就是第二代多波段拉曼—荧光激光雷达。
“每台雷达就像一个小婴儿一样，制造出来很不容易。从最开始用SolidWorks软件画图设计，到对购买来的一个个零配件进行组装调试，都是一步一步亲手做出来的。 ”黄忠伟说。
“一台激光雷达有100多个零部件。为了提高反演算法的精度，提高雷达的性能，每个零部件黄忠伟老师都要求我们出2至3个方案，哪怕是一个小小的镜架设计都要开会讨论。他细心谨慎，常常从多角度考虑问题。 ”团队科研助理李武仁说。