想研发手机的她缘何去做卫星了 ——2023级星友林欣的成长故事

发布时间：23年11月28日

江世亮

林欣

上海卫星工程研究所卫星总体设计师

在9月24日举行的2023年科技启明星授证大会上，作为2023级星友代表之一，林欣的发言中有一段话让不少人记住了她：“我是做卫星总体设计的一名普通的科研人员。航天学科虽然只有短短几十年，但在现代的科技体系中却有着独特的地位。宇宙广袤，充满着无数的未知。卫星在空间环境中运行，我们很难用常规的方法去开展实验，去遍历所有条件，去反复试错。换句话说，我们航天工作者必须用最少的已知去挑战和探索最大的未知。所以我们所做的、所经历的，可能是当代最具冒险主义色彩的故事。这也正是航天的魅力所在。”我当时就在想在这样场合下的短短几分钟里能用这样一段富有个性的话来表征自己工作特点的人应该是有故事的。

采访约在了林欣单位附近的一家党建中心的阅览室，那天身着深灰色职业装、脚蹬运动鞋的林欣传递出一种年轻人的力量。一直与启明星打交道的我在翻看这两年的启明星通讯录时，看到林欣这样的1990年以后出生的星友已经占有相当的比例，也是一再感受到长江后浪推前浪的势头。眼前这位后浪之一的林欣又会有着怎样的成长故事？

与上海有缘，喜欢数理的女孩

林欣1990年12月27日出生于辽宁抚顺，爸妈是当地石化系统大学从事物理、化学教学的副教授。林欣还有一位在上海中石化系统工作的哥哥。谈起儿时的成长，林欣说她和上海特别有缘。林欣8岁时曾跟随出差的妈妈一起来过上海，那时的她就觉得上海马路上往来的人穿得都好漂亮，走在南浦大桥上拂面吹来的风都让她觉得好惬意，尽管那时的浦东还有很多菜田。初二起，林欣随到上海工作的父母来上海读书生活。整个初高中阶段，林欣都对物理、数学感兴趣。念初三时，有一次林欣妈妈来她的学校，还看到了她在给高年级学生讲物理。林欣对物理和数学的兴趣受家庭影响多一些，“小时候爸妈怕我一个人在家出意外，妈妈会准备好多加减乘除算术题，目的是让我安心算题。我做这些计算时一点都不觉得痛苦，每做好一道题都有一种快乐感”。

林欣小时候在南浦大桥留影

接近高考，当时手机已开始普及，林欣就想着今后要学信息和通信工程专业，她觉得物理很好玩，能解释生活中的很多现象，而且与数学紧密相关，而信息和通信工程专业能将高端电子技术与物理、数学联系起来，是她心仪的学科。高考前报志愿时家里人觉得女孩子学经济可能更合适。林欣有点违心地服从了家人的意愿，第一志愿报了中央财经大学。因为高考未达到自己平时的水平，进了二志愿的西安电子科技大学电子信息工程专业，这也是该校最好的专业。林欣其实是高兴的，因为学了自己喜欢的专业。但林欣妈妈却不满意，甚至希望她复读一年，觉得即使读电子信息专业也应该报上海交通大学，但林欣爸爸觉得可以接受。就这样2007年，16岁多一点的林欣去了西安电子科技大学。

林欣在西安电子科技大学就读的四年里，除了刚过去的一两年觉得不太适应西北的干燥外，其余都是顺利的。尤其教授高等数学的陈慧婵老师对她影响很大，陈老师讲课时，哪怕讲到定理定律及其推导过程这些比较枯燥的内容时，她也会讲得生动形象，设法用肢体语言、自制教具来绘声绘色地做描述，引发学生的学习欲望。本身就对数学感兴趣的林欣每到数学课就有如鱼得水的感觉，学得很开心，并渴望做难题，因为能享受解题后带来的快乐。她的线性代数、高等数学等科目的成绩经常考到满分。第四年开始保研，只有1%的保外校就读名额，林欣以年级排名前五，平均成绩93分以上的实力拿到了1%的机会。林欣面试了浙江大学、东南大学和上海交大，都通过了，她选了心仪的上海交大信息与通信工程专业。这样2011年她进入了上海交大，直接硕博连读，和西安交大毕业的爸爸成了校友。

研二起参与国家重大科技专项

在上海交大，林欣进入的是刘永坦院士团队所在的雷达处理实验室。刘永坦院士是我国雷达领域的创始人，也是2018年国家最高科学技术奖得主。林欣的博士生导师刘兴钊教授是刘永坦院士的儿子，也是国内雷达工程领域的权威专家，他们父子以及王开志教授都是林欣科学职业生涯的领路人。进入上海交大的第二年，林欣开始跟着导师做与卫星有关的国家高分辨率重大专项课题。林欣那时接触合成孔径雷达（SAR）技术只有一年，她觉得自己水平不够，担心做不了。但两位刘老师以及王老师都很鼓励她，实验也是导师亲自指导，耐心带着她一起做。刘老师还让她把自己想象成这个领域的专家，敢于去尝试，具体方法上也给了她很多指导。为了尽快入门，林欣那段时间认真、深入研读了大量论文，浏览了1970年代到当时的国外这个领域的大量资料。时隔十年回溯当时这段科研经历，林欣的理解也更深了：当时立项是基于提升国内卫星的成像质量，提供对成像质量精准评估的手段。这也是属于0到1的工作。那段时间林欣经常执念于能不能做出来，因为是全新途径，没有直接可参照和借鉴的对象。导师给她看了德国宇航局的会议论文，想尝试用光学评估方法来做SAR成像质量评估。林欣在导师指导下针对评估算法重新做了颠覆性的设计，从点目标的评估扩展到面目标的评估，准备先从做仿真试验开始，同步开始完成论文撰写。这个仿真试验的考虑也是由于当时国内SAR的数据是不对外的，论文需要的数据只能借助仿真试验。而当时国外杂志审稿人对仿真的效果有质疑，也因此该重大专项的研究进度，包括论文的撰写工作一度陷入困境。后经课题组的多方努力和协调，她获得了国外SAR卫星的在轨数据。得到这些数据后林欣以及团队加班加点，努力攻关，终于使一度停滞的研究取得了突破性进展。也因为有了数据支持，日后论文的发表非常顺利。2016—2017年林欣和团队人员在国际高水平期刊上发了三篇SCI论文。

以上从停滞不前到突破性进展短短几行字的背后也是有故事的：为了做成像实验，林欣的导师王开志教授借了上海交大一块几百平米的野草丛生之地，首先需要把野草去除，然后平整土地，最后用压土机夯实地面后整出了一块平整的裸地，接着在这块裸地区域上铺设探测目标，布列成50×48米宽的目标布阵。铺设的材料选择也很有讲究，需要在测试基础上找到成像效果更佳的材料和结构，然后在微波暗室里做多轮雷达散射特性测试（RCS）测试。那段时间林欣和导师等课题组人员一直在现场，面朝黄土背朝天，着实忙了整整几个月时间，终于完成了从实验室仿真到现场星载试验的跨越，并拿到了一批宝贵的雷达卫星数据。这项星载试验项目也是上海交大团队与德国宇航局事先做了充分沟通和协调（2016年），我方租用了德国的TerraSAR-X民用卫星，让他们把轨道调到上海交大试验区的上方。德国的同行们表示很感兴趣并且很支持这项研究，前后做了两次连线试验，最终完成了此轮星载试验，得到了所需要的宝贵的雷达图像数据。有了这些宝贵的数据，不仅后续论文发表很顺利，而且在后续课题结题中也是很大的亮点，受到了李春胜教授以及邓云凯教授等领域专家的一致好评。尽管身处上海交大这样的一流工科院校，但开展一项巨大的工程试验还是不容易的，特别是星载试验这种要天地对接，还涉及国际合作来完成的工程试验更不容易。也因为这样的突出成果，2017年，林欣获得上海交通大学优秀博士毕业生称号，顺利取得了博士学位。戴上博士帽的那一刻，林欣说她最想感激的还是自己的导师，没有他们手把手的亲自指导，关键时刻的方向指引，以及资源上的大力扶持，项目的顺利完成和关键技术攻关是不可能的。

舍弃儿时去外企做手机的念想，投身卫星领域

博士毕业后，也是因为导师的推荐，2017年9月林欣在顺利通过面试后入职上海航天技术研究院上海卫星工程研究所。当时从内心来讲，她还是想做科研，能为国防科技做贡献，很有成就感。当然林欣很清楚进入国防科研领域对日后发文章、申报课题等会有一些限制，也与她自己自由活泼的性格有点不合。但通过博士阶段的科研，了解到我国与国外在卫星成像质量上差距的她，内心升腾起的希望为国内卫星提升作一点贡献的理想和追求引导她做出了最终的选择。“愿意投身卫星领域，也就意味着舍弃了儿时想去外企研发手机的念想，高中时还开玩笑地和父亲说过希望有朝一日能让爸爸用上自己做的新款手机。”

到我们这次见面，林欣入职已经整整6年，她的科研方向也有所调整，从成像类雷达到目标探测类雷达。此外，她从载荷领域扩展到整个卫星系统的设计，这是一个更大的领域，要求有更广的视野来胜任和处理。也是机缘巧合，2019年5月，雷达卫星之父魏锺铨总师和微波遥感卫星领军人陈筠力总师给林欣指明了分布式雷达领域方向，让她作为技术负责人去探索，尝试找到从单基地到多基地的探测体制上的突破。这样一种任务和角色的转变也是逼着她从天基多基地探测体制的零基础起步做探索和研究，从看论文开始，在大量仿真试验的基础上慢慢逼近目标。这过程中离不开前辈和同事的悉心指导和大力培养。陈国忠副总师多年来手把手教她如何梳理关键技术，教会她要有耐心、有计划地开展关键技术攻关，安慰她面对困难不要急，只要肯用心都能解决。陆晴作为林欣的师父，认真地教授她卫星系统总体设计以及星座组网最优化设计技术，对于林欣不理解的问题耐心解答，在生活上和工作上给予了她诸多帮助和温暖。林欣一再感慨她的运气之好，在工作中受到所领导、部门领导以及前辈和同事的悉心培养和耐心教导，良师益友们一直陪伴她左右。

为了验证和攻克关键技术，林欣与所在团队承担了多个重大专项课题研究，搭建了目标识别仿真平台，开展了天基雷达半物理仿真试验，验证了对目标检测与识别的能力，指标达到国际领先水平，填补了探测技术领域空白。也因为这些创新性的工作，她获得多项重大项目支持。目前，分布式天基雷达系统已列入发展规划中，有力地支持了上海航天技术研究院相关领域后续发展。进入这个领域以来，林欣先后发表学术论文30余篇，其中以第一作者或通信作者在国外高质量SCI/EI期刊发表学术论文15篇，撰写专利15余项，其中已授权8项，获得院所级表彰4次。

启明星项目聚焦地下石油资源的天基探测需求

谈到今年成功获批的启明星计划，林欣说她是从自己熟悉的天基雷达系统来实现对地下石油资源的探测，具体而言她这次的启明星项目将聚焦于沙漠地区地下石油资源的天基探测需求，开展甚高频分布式天基雷达地下石油目标探测机理和系统技术研究，预计项目研究成果可为未来天基对沙漠地区地下石油、地下水、矿物等宝贵资源的探测奠定理论和技术基础。

作为启明星代表发言

今年6月，林欣随中国航天科技集团代表团参加了第54届巴黎航展。本次航展集中展示了中国航天科技集团公司在运载火箭、卫星应用及深空探测等领域的系列成果。航展期间，作为卫星总体设计师的林欣向土耳其航空航天工业公司（TAI）副总裁详细介绍了我国新发射的陆地探测卫星一号，其具有高分辨率、多极化、多通道的优异对地观测能力。土耳其专家对我国SAR卫星的高分辨率成像质量和性能赞不绝口，表达了后续合作的意向。航展期间，陆地探测一号作为我国第一组双星近距离编队的SAR卫星系统引起了多方媒体的关注。为此，林欣还接受了中央电视台、新京报、中国航空新闻报、澎湃新闻等媒体的采访，详细介绍了陆地探测一号卫星的技术特点、优势和应用等。

巴黎航展接受采访

今天的进步得益于前辈的提携支持

采访中，林欣一再强调说自己一直特别幸运，入行、入职以来得到诸多贵人的提携相助，除了前面提到的导师刘永坦院士、刘兴钊教授、王开志教授外，林欣还特别提到魏锺铨总师和陈筠力总师对她职业和事业上的指导、帮助。早在2019年4月，魏总就亲自指导林欣进行多基地组网雷达系统的研究。当时在天基多基地组网雷达领域上国内外都还没有系统性和前瞻性的研究，在陈筠力总师亲自指导和鼓励下，林欣也以初生牛犊不怕虎的胆量进入了卫星系统设计、雷达信号处理等关键技术的攻关行列，整个过程中两位总师为林欣指点迷津，安排她阅读大量的地基分布式雷达系统的文献，深入分析并且总结地基组网雷达系统的优势和缺点，并以天基多基地雷达信号处理关键技术为突破口，也正因为在这些关键技术和系统总体设计上的研究积累，为最终成功获得国家重大项目提供了支撑。此外，刘艳阳副主任也多次为林欣的科研工作提供难能可贵的指导意见，在学术上给予了莫大的帮助。刘主任在科研中的远见卓识，在工作中的孜孜不倦，都是林欣这年轻一代航天人学习的典范和榜样。这段航天卫星领域一个科研新兵的成长细节也让人看到了中国航天工程界大胆提携新人，给青年人以更多空间和机会的胸怀和格局。

一年运动天数超200天，看完50本书的年轻人

不知不觉间话题转向个人喜好等相对轻松的层面。林欣不止一次提到说她不是那种视“工作为一切”的人，“我个人崇尚开心工作，高效率工作，但也要有享受生活的理念。我更接受学习要好，玩也要玩得开心的生活态度”。林欣说她每周运动不少于四次，包括跑步、健身、跳操等。她的通常状态是：下班后到家直接换上运动装，随时随地跑步，差不多每次跑50分钟8公里，“凡事不过8公里，在跑步中，工作生活上的压力和焦虑也会随着汗水一起跑掉啦。”去年一年，林欣的运动天数达到250天。因此她不愿意在上下班通勤上花较多时间，目前她租住在离单位步行十分钟的人才公寓。为了能有更多的时间运动和阅读（专业以外的闲书），林欣养成了在工作上列清单的习惯，每个月她都会根据事情的轻重缓急，列出任务清单。在她看来，80%的成果来自20%的精力投入。简言之，就是重要、关键的事一定要认真、全身心地做好，不那么重要的事完成就好。

运动之外，林欣还是阅读达人，她喜欢看各种小说，尤其推理小说、心理学方面的书。“我每年都会看完50多本书。每次出差我都会带上一两本书，对我而言，读书就是愉快的休息。”说着，林欣从包里拿出一本《妇人之死——莫尔斯探长系列》继续对我说，“我们是约好九点半见，如果早到了就会看几页随身带的书，这种推理小说很考验人的逻辑思维，我从小时候起就喜欢看。其实课题研究有时候就像是侦探破案，需要凭借着脑内灰色小细胞来一步步地揭开谜底，非常有趣。”