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聽“北斗女神”徐穎講述“北斗導航”和一個科學家的全部秘密 推薦

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聽“北斗女神”徐穎講述“北斗導航”和一個科學家的全部秘密

就像愛因斯坦認為上帝不擲骰子一樣,任何一件事情都蘊含其必然性。而科學家就會把一件事情想到透,尋求一個問題的最優解。這也許是她在另一層面對于“偏執”的刻畫與解讀。

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這位在網絡走紅的“北斗女神”自我認定的身份是:研究北斗導航系統的青年科研工作者。她耐心地向我講述著“北斗”作為“大國重器”的重大意義,與此同時,她也堅定認為,相對于遏制謠言,科普工作的推進似乎更有利于大眾對于科學知識的認知。尤其是國家大工程,更加應該廣泛科普。

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2016 年,一段“中科院女科學家科普北斗導航系統”的視頻走紅網絡,而后,女科學家徐穎被媒體冠以“軍工女學霸”、“北斗女神”等稱號,成為科普紅人,連《人民日報》都發文表示:科普需要更多的“徐穎”。

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讓徐穎火了的那次演講原是中科院內部的一次行業內部交流,沒想到演講視頻上傳到網絡后讓她火到了圈兒外。除了日常的科研工作以外,處理媒體邀約如今也成為了她的一項日常事宜。自從徐穎被打上了“北斗女神”的標簽后,似乎她便與“北斗”融為一體了。

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在一次活動中,徐穎因為“北斗女神”這個稱號,還遭到了大家的調侃,說“北斗女神”的頭銜很有網紅店主的味道。徐穎覺得,自己代表不了北斗導航系統,它是無數科研工作者辛勤工作的結晶;而單純的“北斗”二字也不能描述徐穎如今的所有工作,基于“北斗+”的PNT 體系也是他們現在工作的目標。

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2018年春,我們來到中國科學院光電研究院,聽徐穎為我們講述了“北斗導航”和一個科學家的全部秘密。

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一個溫柔的“偏執狂”

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看電影要有固定座位、制定每周外賣菜單、敲門一定要敲三次,這是美劇《生活大爆炸》中天才物理學家謝爾頓的一些“非典型行為”。提到科學家這三個字,他的形象可能會立刻蹦到我們的腦海中。

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謝爾頓的生活必須要遵循一個模式,并且這種模式不能被打亂。這樣的固有印象讓很多人都覺得“科學家”似乎必須如此。端著一杯放滿枸杞、黃芪的玻璃杯,徐穎抿了一口,不緊不慢說道:“謝爾頓這個人物的某些特質會與科學家的性格特點在某些方面相吻合,比如說,偏執。但同時,他也是將這些特質放大幾百倍塑造出來的戲劇性人物,而看起來更為正常的萊納德比較接近于現實。”

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耳邊沒有任何聲音干擾是徐穎做事時唯一的條件,因此下班后空無一人的辦公室成了她的首選。一旦開始投入幾乎就會沒有時間的概念,叫個外賣,最好是川菜,連續熬夜加班也成了徐穎口中普通且正常的事情。

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2003年,徐穎開啟6年的碩博生活,2006年從制作接收機開始接觸與北斗相關的項目,至今進行了12年的科研工作,在這段期間,北斗系統經歷了北斗二代的應用、北斗三代組網星首發、以北斗為核心的未來PNT體系論證等等一系列北斗導航領域的里程碑事件。

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處理數據,外場試驗,調試設備,寫報告,參加會議等等基本是徐穎的日常工作內容。“很多人覺得科學家可以用30年研究一個項目,隨后一朝成名天下知,但實際上卻是埋頭研究50 年,可能也做不出什么驚世的成果。但探索未知過程的樂趣是在慢慢積累的。”

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在徐穎看來,一名科學家的基本素養是“嚴謹、創新、耐得住寂寞”。剛剛結束密云外場試驗的徐穎,聊起她的科研工作總是滔滔不絕的。“如果科研對我來說很無聊的話,我一定不能承受一直在對抗無聊。所以,科學家固然有使命感,但更多的還是要出自興趣。”

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徐穎說,“霍金去世這個消息能引起了那么多人的感慨,其實,最本質的還是出于對生命的共鳴。用有限的生命去探索無限的宇宙,最終還能在人類的歷史上留下點什么,這是特別有存在感的一件事情。”

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徐穎坦言自己會有輕微的社交恐懼癥,當研究院的其他同事都在約著打球、游泳的時候,徐穎則會選擇在家看書,尤其是東野圭吾的推理小說,一定要跟著作者的思路推理,然后再去印證自己的結論是否準確。

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“北斗女神”成長史

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每個人的性格養成都能在其成長軌跡中看到映射,徐穎的生活學習之路可以用“順風順水”來形容。

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徐穎出生在四川,她的父母是那種“普通的八十年代家長”,在徐穎看來,這代家長的特點就是“熱衷于每天發一些‘清明時節吃什么?’、‘是中國人就轉’”的微信推送。他們從小對于徐穎的管教屬于順其自然型,不放任也不約束。

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徐穎在高中期間,理科成績十分優秀,“未來有可能當個物理學家或者是科學家”是小時候的徐穎最初的想法,也是那個時候孩子普遍的一個夢想。1999年,徐穎順利考入北京信息工程學院,從四川來到北京。

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初到北京的激動心情代替了離家的悲傷,徐穎回憶當時是“無憂無慮,充滿新奇”的狀態。后來她考入北京理工大學進行碩博連讀。

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徐穎回憶她的學生生涯時表示,在博士期間曾有過一段迷茫期,會產生自我懷疑,尤其是在她第一次感受到女性這個身份竟會招致困擾的時候。“我覺得女生就是不適合做科研,當然你可以反駁我。”這是徐穎在找工作的時候聽到的最刺耳的一句話。“那你反駁了嗎?”記者追問,“所以后來我就沒去(那里工作)啊。”徐穎調侃道,“是否適合做科研,用性別來判斷就跟用星座來判斷一樣,沒有本質區別。”

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2009年,徐穎博士畢業,最終選擇留在中國科學院做一名科學家,成為了中科院光電研究院建院以來最年輕的博士生導師。與徐穎一同畢業的同學有的選擇進入像華為這樣的企業,也有一部分與她的選擇一樣留在研究院工作。

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目前,徐穎每屆大約帶一名碩士生和一名博士生,她已經記不清具體帶過多少學生了。“嚴格但不嚴肅的老師”這是徐穎的學生們對她的評價,這位80后老師原本就與學生的年齡相差不大,也很容易就可以與學生相處融洽。“不過,如果學生們過來問我一個很基礎的問題,我還是很容易跟他發飆的。”

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想把科學說給你聽

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美國GPS之父帕金森教授的曾經盛贊北斗的導航通信一體化功能:“既能夠知道你在哪里,也能夠知道我在哪里,這是多么美妙的體驗。”而徐穎則致力于將這一個美妙的體驗向更多的人傳達。她擁有除了科學家、老師之外的第三個身份——科普踐行人。

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徐穎對于科普的態度一向十分支持,并且是身體力行的。在2016年的self格致論道講壇,身穿黑色小禮服的徐穎澄清了“北斗系統被清華女生破解送給美國”的謠言。她用戲謔的語氣調侃:“如果想破解軍碼系統,我們可能建議一些更簡單的方式,那就是造時空穿越機穿越回到北斗軍碼設計的時候,在旁邊偷聽好了。”

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2017年,在少年微星創客特訓營上,來自全國31所學校的幾十名中小學生接受為期一周的衛星專業培訓、衛星套件拼裝等活動,徐穎在活動中給孩子們普及了關于北斗當導航系統方面的有趣常識。同年,在由中央電視臺和中國科學院共同主辦的《機智過人》節目中,徐穎又與現場的嘉賓、參與者一起討論人工智能的相關知識……

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“不論是以前還是現在,科學家似乎都不太愿意露面,出面的行為被解讀為‘不務正業’。”徐穎說道,“相對于遏制謠言,科普工作的推進似乎更有利于大眾對于科學知識的認知。尤其是國家大工程,更加應該廣泛科普。”

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正是徐穎參加過這些以科技普及為目的的活動,讓徐穎逐漸走進了大眾的視野,也讓這位頂著“北斗女神”光環的科學家的聲音受到了大眾的關注。

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起初,徐穎總會聽到身邊人抱怨類似于“北斗信號多差啊,一進屋就全沒了”,此時的徐穎略顯無奈,她會聳聳肩告訴朋友:“目前所有的導航系統到室內都是沒有信號的,不只是北斗導航系統。”徐穎進一步解釋,由于衛星導航系統的信號無法進入室內,導致在大型商場或是飛機場等室內場所,無法使用導航幫助我們找到某一具體位置,室內定位正是目前導航系統需要攻破的領域之一。

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面對類似這樣的科技常識性問題,有時候需要不斷地去重復宣傳,這不禁讓她深刻感受到:“科研創新需要有很好的科學土壤,而只有科學普及了才會有思想的沃土,科學普及和科研創新真的是同等重要。”

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于是,徐穎愿意主動站在公眾場合,為大家做相關的科普工作。在踐行科普的時候,徐穎一貫保持的態度是“不吹也不黑”。

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“我覺得,我們不能無限的擴大大家對北斗導航的期望。我們也一直在呼吁讓更多的科學家站出來,在各自擅長的領域去為大眾進行科普。與其去糾正謠言,不如在謠言出現之前就去做知識普及。一方面有助于大眾了解科學真相,另一方面,也有利于提高全民科學素養。”調查數據顯示,正在上小學的孩子們對于未來的職業規劃,“明星和偶像”占到很大概率,而“成為科學家”的榮譽感似乎已經消失無蹤。

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目前,北斗系統領域的研究型人才仍然比較匱乏,徐穎更為未來憂心忡忡,“在我小時候,理想還是成為一名科學家,雖然長大之后不一定夢想成真,至少會覺得科學家是一個光榮的職業。在科技人員的未來發展中,我們常常會擔心出現科研人才的斷代,所以,科技普及的工作是任重道遠的。”

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Q = 《北京青年》周刊

A = 徐穎

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如何簡單地解釋北斗導航系統呢?

徐穎:北斗導航系統不是一顆衛星,而是一個組網星座。由五顆靜止軌道衛星,和30 顆非靜止軌道衛星組成。導航系統在普通人的認知中,好像是手機中的各種地圖app,平日里使用的打車軟件以及大眾點評中的餐廳定位等。而實際上北斗系統卻不僅僅限于此。北斗導航系統作為一個大國重器,其應用涉及國計民生的種種領域。它作為能為國家提供最基本時空信息的基礎設施,在氣象、電力、金融、測繪、抗震救災、老少關愛等等領域中都有著非常廣泛的應用。

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北斗導航系統建立之初的目的是什么呢?

徐穎:就像北斗的紀錄片中所提到的那樣,“衛星導航系統是一把守護國門的金鑰匙,自己家的這把金鑰匙一定要握在自己人手中”,這就是北斗系統建設的初衷,這也是世界各大強國都著力于建設自己的衛星導航定位系統的基本原因。衛星導航系統在建立之初大都是為了軍事用途,但目前來看,衛星導航系統在民用領域也得到了大力發展。目前世界有四個能夠全球覆蓋的導航系統,美國的GPS與中國的北斗導航系統更被大眾熟知,其他兩個為俄羅斯和歐盟的導航系統。北斗是其中唯一一個具有通訊功能的導航系統。

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四個導航系統之間的關系是競爭關系嗎?

徐穎:這四個系統之間在民用方面并不是絕對的競爭關系,而是達成了共同協作的共識,其目的都是為了能夠加強導航精確度、增加可用衛星數等,為用戶提供更好的服務體驗。

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目前,我國計劃2018年年底,北斗導航系統覆蓋“一帶一路”國家,北斗導航系統的發展歷程是怎樣的呢?

徐穎:北斗系統一直處于不斷升級換代的過程中,2003年北斗一代啟用,當時北斗系統主要有三顆星,采取雙星定位的有源定位方式,就是說需要給衛星發請求,衛星才會反饋一個位置。2012年建成的北斗二代系統,發展為無源定位。那時已經不需要給衛星發請求了,衛星像廣播一樣,不停在向下發信號,地面直接接收。但是北斗二號系統是區域性的,當時主要是覆蓋我國和部分亞太地區,比如老撾、泰國等等。后來便發展為北斗全球系統,也叫北斗三代系統,是在北斗二代的基礎上進行全球化的設計,各方面都進行性能的提升,計劃在2018年底覆蓋一帶一路地區,2020年覆蓋全球。

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在整個北斗導航體系中,你目前的工作是什么呢?

徐穎:目前的衛星都是高軌道衛星,大概是距地面2w-3w公里左右,低軌道衛星肩負著補充、備份等任務。“國內首個基于低軌衛星的導航信號增強試驗”是我們團隊的主要工作之一。在低軌道做信號級導航增強,補充測距源,與北斗結合做導航增強,以期發現其更好的性能,如提高導航的可靠性,覆蓋性等等。而導航的終極目標,是要為用戶提供無所不在的精準時空服務,在這張“無縫的網”中,目前需要待開發的領域還有很多,而且周期一般很長。

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你參與的上一個結束的項目是哪一個呢?

徐穎:上一個項目是在2010年開啟的“地基多源融合試驗場”項目,8年的時間,項目的第二階段研究剛剛結束,第三階段的論證剛剛開始。

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