女本柔弱 為夢則剛

藍色素雅連衣裙、舉止謙遜、柔聲細語，眼前這位溫文爾雅的西安電子科技大學杜蘭教授，令人倍感親切。

然而，如此溫柔雅舒的80後女子，卻在雷達信號領域迸發著巨大能量：最早獨創性地提出高分辨雷達回波統計識別框架；最早將貝葉斯統計學習方法應用於雷達目標識別……

「獨創」「最早」「發明人」……2015年杜蘭入選教育部「長江學者獎勵計劃」。近日，全國婦聯、中國科協、中國聯合國教科文組織全國委員會等授予10位優秀女性科技工作者第十三屆「中國青年女科學家獎」，作為西安電子科技大學雷達信號處理重點實驗室教授，杜蘭光榮入選。

走出國門深研劣勢之處

「本科畢業設計期間，在導師保錚教授帶領下，我開始接觸雷達目標識別研究。」杜蘭介紹，在當時雷達目標識別雖難，卻受諸多發達國家高度重視，20世紀80年代美國就將其列為國防關鍵技術。

說它難，是因為雷達目標識別是一個交叉方向，除了傳統雷達系統、信號處理外，還涉及機器學習和模式識別，要通過回波特性分析目標屬性。對於虛假或偽裝目標的識別，則要確定一個基準的門線，以區別判斷真實目標與虛假或偽裝目標。

「我們有雷達信號處理方面的研究優勢。我在碩、博學習期間，也集中研究了高分辨雷達回波特性分析和統計建模。」杜蘭話鋒一轉，「但在結合雷達回波特性基礎上，還需具備最新的機器學習和模式識別方面的知識，這恰恰是我們欠缺的。」

鑒於此，2007年9月，杜蘭前往美國杜克大學進行博士後訪問學習，在研究小組中做的正是基礎的貝葉斯統計機器學習研究。

「在美國工作、學習期間，雖然是博士後，但與小自己5—6歲的博士生同場競技，壓力還是很大的。」杜蘭回想起為了能在最短時間內入門而過的「苦日子」，打趣道，「那時經常工作到凌晨一兩點，甚至三四點，連學校提供『安全交通』福利的司機都認識我了。」

經過十餘年的努力，杜蘭在高分辨雷達回波特性分析基礎上，獨創性地提出高分辨回波統計識別框架，對應了一系列由簡單到複雜的基於統計建模的識別方法。而為了使雷達目標識別技術能滿足實際應用的需求，杜蘭最早將貝葉斯統計學習方法應用於雷達目標識別，重點解決了小樣本學習和雜訊穩健兩個關鍵性的工程應用問題。

「其實，最基本的科研方法，首先是物理概念，其次才是數學演算法、歸納總結的能力以及做科研的嚴謹和仔細的態度。」杜蘭認為，物理概念才是取得這些成就的主要因素。

「我在讀博期間，了解到香港中文大學徐雷教授的一次報告中所提到的主要用於經濟學和統計學中的因子分析模型，我認為該模型可用於我們正在研究的高分辨雷達回波統計建模，於是找了大量資料，解決了很多數學推導問題，然後專門找保教授討論。但當保教授聽完我一大堆的數學推導後，問了兩個問題：為什麼要把該模型用於高分辨雷達回波統計建模？要解決什麼問題？我才突然發現自己已經完全陷入了數學推導中，卻忘了研究這一模型的初衷。在與保教授進一步討論、分析後才確定因子分析模型是能與其之前研究的統計模型相關聯的。」杜蘭說，通過梳理，使統計建模工作形成一個體系，然後才基於因子分析模型做出一系列改進工作。

這次經歷使杜蘭明白了「數學演算法固然重要，但更重要的是物理概念，只有牢牢把握住要解決的物理問題，才能用對、用好數學演算法」，而這也成了研究團隊始終堅持的研究理念。

走出實驗室與應用親昵

「雷達目標識別不僅是理論問題，同時也涉及系統工程問題。」杜蘭介紹，其研究團隊在國內首次將目標分類方法應用到信號雷達系統中，實現了雷達目標識別理論方法的具體應用，但在不同平台應用過程中，理論和實際的結合卻衍生出了不同的新問題。

技術理論方法的實用化是一個不斷實驗、不斷改進的長期過程，得需要很長時間的努力才能實現。尤其在理論研究時，環境設置或許都比較理想，但在工程應用中，實際的系統環境、有限的系統資源以及時間分配等都與實驗室不同，想要利用有限的資源實現目標識別的功能就得不斷改進和調試，這才是最大的困難。

為了能使理論與實際相匹配，杜蘭經常去一些條件艱苦的實驗場所從事與研究相關的工程應用類項目。

「有一次去新疆某地處理外場數據，由於實驗場地較為偏遠，到達烏魯木齊後還要轉乘支線小飛機，到了當地還需乘坐一段時間的汽車，光路上就需要整整一天的時間。」杜蘭沒有因此叫苦連天，「反倒是合作單位的接機師傅見我們的第一句話卻是『怎麼派來兩個女生』，讓我哭笑不得。」

因項目需要，一年多的時間裡，杜蘭和研究團隊多次去當地處理數據，有時一去就是一個月。而為了保證學校的教學工作，杜蘭不得不在西安和當地間連連往返，有時一周甚至往返兩次。

走出自己的圈子去交流

2015年，杜蘭研究團隊研發的雷達目標分類技術項目獲得國家技術發明二等獎。杜蘭認為，每一次評獎是對工作進行總結和歸納的一個過程，「相比於稱號和獎項，專家在評審和答辯時提出的意見和問題能幫我把握科研方向才是最大的收穫。」

「學術交流也是非常重要的，尤其在雷達目標識別這一學科交叉研究方向，不僅要關注雷達、雷達信號處理方面的最新研究進展，也要對機器學習、人工智慧等領域進行深度學習。」在杜蘭看來，學術交流是了解相關領域最新進展和動態的一種便捷方式，一些研究工作就是在交流中碰撞出的點子、獲得啟發，其同時也能提供對外合作的機會。

因此，杜蘭經常在一些國內外的學術交流活動上作口頭報告、特邀報告等，她也鼓勵學生參加各種形式的學術交流。

「科研工作貴在堅持。雷達目標識別研究很難，很多人覺得這對女性來說可能太苦了，但於我而言，值得做的事情，再苦也不會放棄。」杜蘭的眼裡充滿了堅定。（通訊員 李直）

《中國教育報》2017年05月15日第7版