研发智能“千里眼”，他在“未来开始的地方”

他日前获得

国际电气与电子工程师协会（IEEE）

地球科学与遥感学会(GRSS)

区域领导奖

作为青年学者在遥感领域备受瞩目

十年磨一剑，厚积而薄发

2003年

徐丰作为直博生进入复旦深造

师从电磁波信息科学教育部重点实验室

创始主任、中国科学院院士金亚秋

参与我国微波遥感对地观测领域

第一个“973”项目

2013年

他从海外归来

担任复旦电磁波信息科学教育部

重点实验室副主任

面向国家重大需求扎根应用基础研究

2023年

他带领团队以“雷达散射成像目标智能

识别信息感知理论与方法”项目

获上海市自然科学一等奖

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徐丰

回望一路走来，复旦大学信息科学与工程学院教授徐丰时常感叹科研如登山。出身农家，有过迷茫，走过弯路，但他觉得自己始终保持初心纯粹，所以幸运地走到了现在。

“我相信每个人只要努力付出，一切都会是最好的安排，与其花费心思寻求‘最佳路径’，不如始终保持纯粹、专注和奋斗。”他说。

01

研发“千里眼”

这是“未来开始的地方”

一座实验室的文化，会以怎样的方式呈现？

走进江湾校区二号交叉楼的电磁波信息科学教育部重点实验室，答案被清楚地写在了入口处，静静提醒着来来往往的复旦师生。

正如展板所写，这里要“建设世界一流的空天电磁信息智能感知科学研究基地”；另一张则列有《实验室十条》，包括“求真务实、报国育人，把论文写在祖国大地上”的价值观、“纯粹、执着、团结、奉献”的精神和“利在一身勿为也，利在天下必为之”的训诫。头顶，还有一条由金亚秋院士手书的蓝色横幅“EMW：未来开始的地方” （EMW是ElectroMagnetic Wave的英文缩写，指电磁波实验室）。

“这些都是我和金老师一起讨论琢磨出来的。”跟随徐丰轻快的脚步，穿过走廊来到深处。一个书架、一张桌子、一台电脑——在一个简单布置的房间，他数年如一日地做着合成孔径雷达（SAR，Synthetic Aperture Radar）的研究。

提起雷达，人们通常会想起显示界面为环形、光束随天线转动、检测到的目标以光标形式出现在界面上的常规雷达。常规雷达的概念形成于二十世纪初，可用于探测目标物体至雷达的距离、距离变化率或径向速度、方位、高度等。

而合成孔径雷达是雷达技术的一次革命。它是一种主动式微波成像传感器，可以安装在飞机、卫星等飞行平台上，全天时、全天候对地表实施观测，可谓名副其实的“千里眼”。当光学成像卫星在夜晚或云雨等天气下难以进行观测时，SAR却可以穿透云雨烟雾通过主动发射电磁波，完成高分辨率成像。目前，该技术已被广泛应用于灾害监视、地形测绘、环境监测、国防建设等领域。

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复旦大学江湾校区无人机SAR图像

经40余年自主研发，我国已成功发射SAR雷达卫星，并大量装备机载SAR雷达。2016年，徐丰团队参与指标设计与论证的我国第一颗多极化雷达卫星“高分三号”成功发射升空，标志着我国相关星载SAR技术达到国际先进水平。

然而，SAR图像不同于光学图像，难以直观解读，这成为雷达卫星图像高效精准应用的关键瓶颈。“雷达卫星每天能获得海量数据，光靠训练专业人员进行人工判读，效率很低，因此我们迫切需要开展SAR图像自动解译基础研究。”徐丰解释道。

针对这一问题，徐丰团队针对SAR图像智能解译与目标识别重大需求，从源头出发研究了散射机理模型和成像特征分解理论，以及目标识别和场景理解的创新方法，形成了具有“散射-成像-识别”信息链特色的SAR智能解译理论方法，并在多个重要场景得到了应用，相关成果得到国内外同行认可。

未来，徐丰团队还有更大的目标——面向未来自主智能雷达探测成像识别系统需求，开发适用于机上、星上智能处理的微波视觉算法。“希望我们的算法能在星上完成实时目标检测识别，而不是到地面站处理检测，这将大大提高时效性，有力促进自主智能探测技术的发展。”他表示，未来的SAR一定会更加智能。

02

走过人生迷茫

毅然踏上“追光之旅”

成为一名教育科研工作者，曾是徐丰从未想过的事。

他高中就读于浙江省东阳中学，中国科学院院士、物理学家严济慈是该校知名校友。耳濡目染下，徐丰填报高考志愿时，毅然选择了严老的母校东南大学，就读于信息工程专业。

告别了按部就班的高中生活，徐丰一度感到迷失，“进了大学之后就不知道该干啥”。大一时，他常和同学彻夜打牌，后来又玩上了电脑游戏。直到大二下学期，他在图书馆碰到一位每天来上自习的同乡，与之交流的过程中，方才顿悟自己正在虚度青春。

就是这次偶遇，改变了徐丰的人生轨迹。他开始发奋学习，成绩迅速提高，大三时专业排名升至第二名。但尽管如此，由于大一时的懒惰，他有几次没刷早锻导致体育挂科，与校内保研机会失之交臂。

机缘巧合，就在徐丰毕业这年，教育部宣布开放校际研究生互推。在咨询推免信息的过程中，拨通了复旦大学信息学院招生电话，得到了学院老师的鼓励，被推荐报考刚刚担任国家重点基础研究“973”项目首席科学家金亚秋的直博生。

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徐丰与金亚秋院士一起参加国际会议

当年在电子信息领域，移动通信、集成电路等方向因就业火热成为“香饽饽”，而金亚秋专攻的遥感，则属于应用基础研究的“冷门”。怀着忐忑的心情，徐丰第一次来复旦面试，没曾想金亚秋了解情况后，当场同意将他录为直博生。“既然跟金老师有缘分，我就珍惜这份缘分。“这份知遇之恩，徐丰感怀至今。

攻读博士的几年，被徐丰认为是人生中最重要的一段时光。在复旦，他开始真正踏上“追光之旅”，“真正开始独立思考、系统研究，全身心投入，不受其他事情的干扰”。在金亚秋带领下，他全程参与了中国微波遥感领域第一个“973”项目，取得一系列创新研究成果。2006年开始，我国连续成功发射多颗微波雷达遥感卫星，他们所做的基础研究积累逐渐开始得到应用。由于成果丰富，徐丰提前半年博士毕业，400页的博士论文获全国优秀博士论文提名奖。2011年，团队共同获得了国家自然科学二等奖。

直到今天，金亚秋依旧几乎每天来实验室工作，参加每周二的组会并进行点评。“之前我们在恒隆物理楼办公的时候，几乎每天第二个来的人，都会发现电梯停在四楼。那是金老师的办公室。”徐丰说。

金老师的言传身教，潜移默化影响了徐丰，让他不仅养成了严谨的学术风格，更树立了坚定的报国志向。“金老师从来只关注研究学问的事，对我们的唯一要求就是认真勤奋，但如果做不到这一点，他也绝不会留情面。”徐丰说。

博士毕业后，徐丰赴美国大气海洋局（NOAA）卫星应用研究中心从事博士后工作，后在美国智能自动化公司/NASA戈达德太空飞行中心任研究科学家。这段经历让徐丰开拓了眼界，也渐渐明确了方向。相比于政府的常规业务和企业追求利润的导向，他发现自己更渴求探索真理，做“真正有价值的科研”。2013年，他全职回复旦工作。

通信科学与工程系副主任、电磁波信息科学教育部重点实验室副主任王海鹏是徐丰紧密的合作伙伴。徐丰读博期间，两人就在恒隆物理楼四楼的小房间里和几位师生一起日夜攻关。徐丰回国后，他们继续组成团队，为科研报国的目标努力。

在王海鹏看来，与大院大所相比，高校团队的强项就在于基础研究。“我们对前沿了解更多、对基础掌握更深，因此在对接大院大所实际需求时，能发挥出理论功底的独特优势。”多年来，他们的基础研究成果，已经服务国家重大需求，应用到中国科学院空天信息创新研究院、中国工程物理研究院等多个项目当中。

03

得天下英才而教之

做真正能解决问题的研究

现在再看当年回国的选择，徐丰感到非常庆幸：“这让我能在人生最美好的年华投身于祖国的教育科技事业。”

他觉得复旦是一个可以让人安心做学问的地方，而人生最大的幸事，不仅是做想做的科研，还有“得天下英才而教之”。

也正因为大学阶段的“低谷”，徐丰更加能体会年轻人们在成长过程中的种种迷茫无措。2014年起，他在学校腾飞书院担任书院导师，致力于帮助本科生们树立志向、成人成才。

在2019级博士生贾赫成看来，徐丰延续了金亚秋的治学育人风格，“徐老师强调过程大于结果，教育我们只要认真做事，能力就会提升，成果也自然而然会到来。”去年，他作为技术骨干的团队获得了“天智杯”人工智能挑战赛全国冠军，这也是复旦这支团队第三次夺冠。

尽管科研、行政事务繁忙，徐丰还是尽力保证指导学生的时间。贾赫成好几次是在第二天醒来，才看见徐丰深夜的留言。为了提高时间利用率，徐丰有时会变组会为午餐会，让大家在会议室边吃边讨论。

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第一届“天智杯”获奖合影

“解决真问题、真解决问题、问题真解决”，徐丰非常认同这句话。“过去，我们处于追赶世界的特殊阶段，更多在追逐学术前沿和热点，很多时候做研究的目的是为了发表论文。但现在，中国SCI论文数量已占据榜首，我们应该做真正能解决问题的研究。其核心就是求真务实。”

他们将自己的科研总结为“两条腿走路”——既要走在世界科技前沿，突破无人区；又要面向国家重大需求，实现应用落地。

徐丰认为，做研究要形成闭环，要先看问题来源是否是真的问题，然后看研究的过程中是否是真的为了去解决这个问题。最终研究成果的评价标准，并不是看论文是否发表，而是看问题是否得到解决。“我总是会要求学生，把创新的方法拿到应用单位去跑一跑，看一看是否真的可以提升性能。”

注重应用落地的同时，徐丰团队还一直坚持做前瞻性基础研究。近年，人工智能成为热门领域。“智能”是怎么产生的？其工作原理是什么？徐丰团队正在带领学生们探索这些基础的问题，与数学科学学院、计算机科学技术学院等开展交叉合作。在国家自然科学基金委重大项目等课题支持下，他们在研究电磁物理机理与人工智能交叉的微波视觉领域的科学问题，期待未来可以把这些前沿概念应用到SAR上，实现自主智能化。

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徐丰指导的学生在江湾校区开展实验

如果失败了，怎么办？“失败了也没关系，在无人区探索，就是要勇于失败。”徐丰坦然说道。这几天，团队学生正忙于准备无人机载微型SAR飞行试验，“我们的目标是研发自主探测成像识别一体化的智能无人系统”，当问及这套系统何时面世时，徐丰挥手笑言“那还早呢”。

做应用基础研究，从不是朝夕之事。脚踏实地、行稳致远，徐丰将带领团队奋力于当下，着眼于未来。