“常規(guī)探測(cè)器已觸及物理極限,唯有以新原理破局,方能突破瓶頸。”在中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所的實(shí)驗(yàn)室里,研究員陸衛(wèi)常以這樣的比喻強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新的重要性。作為我國(guó)紅外物理領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在空間紅外探測(cè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了兩次關(guān)鍵技術(shù)跨越,讓中國(guó)衛(wèi)星的“眼睛”看得更清、辨得更準(zhǔn)。
1983年,懷揣對(duì)物理的熱愛(ài),陸衛(wèi)考入中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所,師從著名物理學(xué)家沈?qū)W礎(chǔ)院士。當(dāng)時(shí),國(guó)際物理學(xué)界彌漫著“黃金時(shí)代已過(guò)”的悲觀情緒,但陸衛(wèi)卻堅(jiān)信:“物理學(xué)是所有技術(shù)的基礎(chǔ),尤其在國(guó)家戰(zhàn)略需求中不可或缺。”這種信念貫穿了他的科研生涯。博士畢業(yè)后,他遠(yuǎn)赴德國(guó)布侖瑞克技術(shù)大學(xué)深造,周末常獨(dú)自泡在實(shí)驗(yàn)室,最終在《物理評(píng)論快報(bào)》上發(fā)表了驗(yàn)證“霍爾丹猜想”的光譜學(xué)實(shí)驗(yàn)成果,為回國(guó)后的研究奠定了基礎(chǔ)。
1991年,陸衛(wèi)如期歸國(guó)。“這里的科研條件是為年輕人準(zhǔn)備的,這種‘當(dāng)家作主’的感覺(jué)讓我更堅(jiān)定要為國(guó)家做點(diǎn)事。”他回憶道。回國(guó)后,他將研究重心轉(zhuǎn)向空間紅外探測(cè)的核心難題——如何讓探測(cè)器在黑暗中“看清”目標(biāo),并分辨物質(zhì)成分。
第一次跨越發(fā)生在“暗電流”的攻克上。在完全黑暗的環(huán)境中,探測(cè)器因材料內(nèi)部電子熱運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生虛假信號(hào),如同老電視的“雪花點(diǎn)”,掩蓋真實(shí)信息。陸衛(wèi)從半導(dǎo)體界面電子態(tài)的物理基礎(chǔ)出發(fā),提出“電子局域化操控”理論,開(kāi)發(fā)出第四類躍遷探測(cè)模式,研制出量子阱長(zhǎng)波紅外焦平面器件。五年前,該器件隨我國(guó)新技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星G星升空,標(biāo)志著我國(guó)高性能紅外探測(cè)器航天應(yīng)用的起步。
第二次跨越則聚焦于“辨得準(zhǔn)”。陸衛(wèi)解釋:“真人和蠟像遠(yuǎn)看難分,但光譜如同‘指紋’,具有唯一性。”他引入“光電臨界耦合模式”,解決了量子阱探測(cè)器峰值探測(cè)率與暗電流抑制的矛盾,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研制出單片集成56光譜通道的新型紅外焦平面器件。這一成果的光譜通道數(shù)是美國(guó)同類器件的十倍以上,應(yīng)用于遙感三十七號(hào)衛(wèi)星后,被用戶評(píng)價(jià)為“開(kāi)創(chuàng)性突破”。
陸衛(wèi)的科研理念深受恩師沈?qū)W礎(chǔ)影響。“老師常說(shuō),科研要做原創(chuàng)性工作。”他回憶道。如今,作為導(dǎo)師的陸衛(wèi)也延續(xù)了這一傳統(tǒng)。他的辦公室門永遠(yuǎn)敞開(kāi),“敲門需要勇氣,拆掉有形的門,才能消除學(xué)生心中的壁壘。”學(xué)生翁錢春感慨:“老師總把壓力扛在自己肩上,讓我們放手去嘗試顛覆性創(chuàng)新。”
在陸衛(wèi)看來(lái),科研的終極目標(biāo)是服務(wù)國(guó)家。“從底層物理原理突破國(guó)家重大工程難題,這是我一貫的堅(jiān)持。”30余年來(lái),他從青年學(xué)者成長(zhǎng)為學(xué)科帶頭人,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成為有組織基礎(chǔ)研究的典范,讓中國(guó)在空間紅外探測(cè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了自主發(fā)展。