她们的喜悦，跟随风云、嫦娥、天问进入太空

■本报记者 江庆龄

在中国科学院上海技术物理研究所（以下简称上海技物所）短波红外铟镓砷探测器团队，有一个不成文的规定。当女性职工怀孕或备孕时，会将其阶段性调离岗位，负责芯片测试等无需接触化学试剂的工作，待产假结束后，再回归原岗位。

特殊时期有照顾，日常工作则有要求。遇到难题集思广益、面临节点一起加班、同事有困难主动顶上，是团队成员长期合作中形成的默契。

目前，团队共有18人，其中女性占比61.1%。上海技物所副所长、研究员李雪与研究员邵秀梅两位女科学家先后担任团队负责人。谈及这支队伍的来时路，成员们并不强调性别，而是说，在团队建设和发展过程中，逐渐吸引并留下了这群志同道合、目标一致的人。

在20多年的攻关中，团队成员致力于航天遥感核心器件自主创新，构建起覆盖材料、测试、器件的全链条技术体系。研制的18款探测器成功应用于风云、海洋、嫦娥、天问等八大系列14次航天任务，实现百分百在轨成功。

今年，上海技物所短波红外铟镓砷探测器团队获得第三届中国科学院三八红旗集体称号。

在自信中成长：从零起步，建起全链条

2003年，中国工程院院士、上海技物所研究员方家熊在该所第十研究室牵头成立新技术组，围绕红外探测器开展材料、器件工艺和性能关联研究。正是在这一时期，一批年轻人加入上海技物所。2002年，李雪来到上海技物所读博，师从方家熊；2003年，邵秀梅研究生毕业后入职该团队。她们成为了新技术组的第一批成员。

2006年初，结合国家新一代遥感探测仪器应用需求，方家熊、上海技物所研究员龚海梅牵头将新技术组的重心转向铟镓砷红外探测器，并逐渐将其发展为如今的短波红外铟镓砷探测器。

过去，风云系列卫星主要使用中长波红外探测器，以解决“看得见”的问题，短波红外探测器则能够让仪器进一步“看清”目标。在红外探测器领域，碲镉汞材料有着重要地位，但碲镉汞器件一般在-150摄氏度以下工作，需配备相应制冷设备。而可在室温下工作的铟镓砷材料，具有小型化、低功耗、高可靠性和低成本的优势。

大方向明确后，真正的挑战才刚刚开始。材料如何生长、芯片如何加工、像元均匀性如何控制……“几乎所有的工艺参数，都是从零起步。”李雪说，每一次阶段性突破背后，都有很多攻坚故事。

如今，团队不仅建立起从铟镓砷材料生长到红外探测器像元制备的全链条流程，还确立了“科学问题-关键技术-典型应用”的一体化研究链。

短波红外铟镓砷探测器团队从不满足于被动承接任务。立足当下，谋划未来，是刻在上海技物所科研人员基因里的特质。

回顾20多年的发展历程，团队大致以十年为周期推进技术布局。第一个十年，团队聚焦常规波长铟镓砷器件研发，解决“有没有、能不能上天”的问题；第二个十年，团队向延伸波长拓展，实现该波段铟镓砷焦平面技术首次航天应用；进入第三个十年，团队又开始布局单光子、偏振探测等前沿方向，探索主被动联合模式和多维信息探测。

这条路并不轻松。面对接踵而至的困难，团队成员也曾动摇过，不相信能做成。但方家熊十分坚定，总是鼓励团队：“科研就是克服困难、解决问题。有问题，我们科研人员才能起作用。”

这种信念慢慢影响了团队每个人，自信也在一次次性能突破和产品交付中建立起来。“唯有自信，才有持续进行关键技术攻关的坚韧和勇气。在解决问题的过程中，我们也在不断成长。”李雪说。

事实上，方家熊等老一辈科学家“面向国家需求提前布局，面对技术难题不轻言放弃，在工程任务中检验科研价值”的工作方式，至今仍在影响着团队的每一个人，年轻人也逐渐接棒。

在成功中喜悦：从发射场出发，奔向更远处

2023年11月16日，新一代海洋水色观测卫星01星在酒泉卫星发射中心成功发射。对短波红外铟镓砷探测器团队来说，这次发射有着特殊意义。

“火箭升空的瞬间，声浪席卷而来，天地都在震动，责任感和成就感油然而生。”回忆起亲眼看见火箭发射的场景，上海技物所高级工程师于春蕾眼里闪着明亮的光。

“90后”于春蕾是龚海梅、李雪的学生，负责铟镓砷焦平面的总体设计，深度参与了新一代海洋水色观测卫星01星主载荷——中分辨率可编程成像光谱仪探测器的研制过程。高性能短波红外铟镓砷焦平面探测器是该载荷的关键核心技术，也是团队“第二个十年”核心芯片首次投入航天应用。

2010年启动论证工作、2016年开始集中攻关、2020年提交正样……团队从材料底层物理机理出发，探索器件工艺的全新方法，同步形成多项发明专利。

像元性能不一致，是团队面临的主要瓶颈之一。从单元芯片向焦平面发展，既要保证大面积材料均匀性，也要进一步提升关键器件性能。而新一代海洋水色观测卫星01星使用的焦平面探测器像素多达几十万。

团队仔细分析材料制备过程后发现，不一致似乎与像元在材料晶圆中的位置存在某种关联性。但从设备条件和工艺制备来看，材料生长流程已近乎完美，宏观一致性已接近极致。像以往很多次一样，团队再次坐到一起讨论，很快找到了突破点。

“我们不分职务或者年龄，围绕问题分别提出想法，由项目负责人制定路线，大家再朝着这个方向推进。”于春蕾补充道，“最后如果发现路线错了，大家也不会互相推诿。”

在一次次讨论和推进中，一个个创新想法变成成熟的工艺，再进一步迭代优化。可以说，这是团队研制的探测器能够实现百分百在轨成功的重要底气。

“我们团队不强调发文章，也很少申请各类‘帽子’，就是围绕国家需求做事，把探测器送上天。”邵秀梅说。

目前，团队自主研制的不同规格铟镓砷探测器进入了气象卫星、环境卫星、深空探测等航天应用中，持续拓展着我国航天事业的“眼界”，也把团队的自信、坚守和喜悦送往更远处。

在奋斗中幸福：守住技术本真，也守住人文温度

如果说成功是一个收获幸福的瞬间，那么奋斗就是支撑这个瞬间到来的漫长旅程。

对短波红外铟镓砷探测器团队而言，奋斗首先意味着主动“自我加压”。对他们来说，系统指标只是底线，只要卫星还未发射，团队就会持续优化产品状态。

风云三号H星搭载的高光谱温室气体监测仪所用的波长扩展铟镓砷大面积高性能探测器，就是一个典型例子。

团队在论证阶段就知道技术指标体系极富挑战性，但他们迎难而上，经过艰苦攻关达到指标体系要求。不过，这还只是“浅层次的追求”，更深层的目标是持续挖掘材料、器件和工艺潜力，逼近探测器物理条件下的性能极限。

随着定量遥感需求增加，光谱分辨率越来越高，每个通道接收到的光信号也越来越弱。解决问题的关键在于提升灵敏度，而灵敏度可以进一步拆分为光电转换效率和噪声两个参数。其中，光电转换效率通常最高为100%，提升空间有限。因此，要想在极微弱信号中获得高灵敏度，就要不断降低噪声。

攻关最后阶段的1个多月里，团队白天做实验、测试、分析数据，晚上9点再集中复盘当天进展，部署第二天任务，最终实现了噪声的显著抑制。“从早期约700纳米到如今小于0.1纳米量级，光谱分辨率提升了1万多倍，背后正是团队噪声控制能力的显著提升。”李雪说。

除了主动追求更高性能，团队还有一个习惯——项目推进中一旦遇到问题，先从自己身上找原因。

有一次，用户在试用产品时发现，上电过程中信号偶尔会丢失。起初，用户认为可能是自身测试环境的供电有问题，准备修改电子学板。但李雪判断，不能完全排除芯片端的隐患。经过复查和分析，团队很快找到了症结，并调整了相关设计细节，信号丢失的问题再未发生。李雪表示：“正样阶段发现问题并不可怕，那是‘上天送来的礼物’，给了我们进一步改进和完善的机会。”

追求技术本真的同时，团队的“人情味”很浓。每一个人都把自己放在团队的发展中，每一个人的处境也会被理解和看见。

李雪经常和同事说，作为“国家队”，关键节点随时在岗是基本要求，但这不能靠透支个人生活来维系。“家庭幸福是科研人员保持稳定状态、潜心投入科研工作的重要基石。”李雪时常和同事分享自己的生活心得，“首先要把自己照顾好。在此基础上，教育子女要注重思想品格引导，让孩子在潜移默化中学会独立思考、自主成长；孝敬长辈则要及时为父母纾解生活难题。”

如今，团队“第三个十年”的布局已取得初步进展。偏振探测方向已完成背景型号预研，即将进入正式工程阶段；单光子方向上，团队首创的新体制器件预计今年发射，之后进入系列化的芯片推广阶段。

“未来我们可能还会遇到非常困难的时刻，不断挑战思维极限。”李雪说，“但我相信，我们一定可以把这些问题解决，在持续的奋斗中收获幸福。”

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