【喜訊】突破！復(fù)旦林燕丹教授獲2023世界工程組織聯(lián)合會工程領(lǐng)域杰出女性獎

今天（10月21日），世界工程組織聯(lián)合會（World Federation of Engineering Organizations，下文簡稱：WFEO）官網(wǎng)正式官宣復(fù)旦大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院教授林燕丹獲得2023年WFEO工程領(lǐng)域杰出女性獎。

因在光環(huán)境人因工程學(xué)理論的成就和在飛機(jī)、列車和汽車領(lǐng)域的貢獻(xiàn)，林燕丹成為全球第五位該獎項的獲獎?wù)?，也是首位中國獲獎女性。這也是復(fù)旦在工程領(lǐng)域的一大突破。

WFEO成立于1968年，是在聯(lián)合國教科文組織的倡議和支持下成立的世界上最大的非政府工程組織。每年WFEO在全球評出1名女性，表彰其在工程領(lǐng)域做出的重要貢獻(xiàn)。2018年，第一位獲獎?wù)呤?2歲高齡的西班牙核電站建設(shè)開創(chuàng)者瑪利亞·特蕾莎（Maria-Teresa）。日前，中國上海成功獲得2025年WFEO全體大會主辦權(quán)。

C919大型客機(jī)、中車背后的“復(fù)旦光”

接受學(xué)校融媒體中心記者采訪時，林燕丹剛結(jié)束一個近三小時的會議。永遠(yuǎn)在忙，是身邊人對她的評價。而她，也很享受這種忙的狀態(tài)。“我在做我熱愛的事情”，林燕丹笑著說。

1995年，林燕丹考入復(fù)旦大學(xué)光源與照明工程系，隨后，碩博連讀。期間，她獲得德國學(xué)術(shù)交流中心獎學(xué)金，作為中德聯(lián)合培養(yǎng)博士，赴德國達(dá)姆斯塔特技術(shù)大學(xué)電氣信息工程學(xué)院照明技術(shù)研究所學(xué)習(xí)。2005年，博士畢業(yè)的她，放棄國外諸多選擇，回到復(fù)旦任職。

剛?cè)雽W(xué)時，林燕丹對電光源專業(yè)不甚了解，真正學(xué)了這個專業(yè)之后，她就再沒離開這個領(lǐng)域。轉(zhuǎn)眼，那個剛考入復(fù)旦大學(xué)電光源專業(yè)“完全不知道這是干嘛”的潮汕女孩，成為堅守在光健康領(lǐng)域一線20多年的領(lǐng)軍者。

2022年，國產(chǎn)C919大型客機(jī)完成全部適航審定工作后，獲中國民用航空局頒發(fā)的型號合格證。這標(biāo)志著我國具備自主研制世界一流大型客機(jī)能力。這架國產(chǎn)大飛機(jī)的背后有“復(fù)旦光”的照亮。

此時，距離林燕丹承擔(dān)大飛機(jī)照明系統(tǒng)相關(guān)課題研發(fā)的任務(wù)已過去14年。

2008年至2013年期間，林燕丹作為課題負(fù)責(zé)人承擔(dān)“大客飛機(jī)客艙情景照明機(jī)理研究”、“大客飛機(jī)駕駛艙照明人機(jī)工效研究”等重大專項，探索大客飛機(jī)基于人機(jī)工效的駕駛艙安全照明與基于乘客舒適的情景照明。

在此之前，沒有單獨針對中國飛行員操作和駕駛特點的大型客機(jī)的光學(xué)視效指標(biāo)和設(shè)計體系，而國際上已有的資料是秘而不宣的科技專利。如何在國人自主研發(fā)的大飛機(jī)上，建立一套能讓以中國人群為主的乘客達(dá)到最舒適狀態(tài)的照明系統(tǒng)，通過科研工作為創(chuàng)新賦能，一切從零開始。

光對人類健康，如睡眠、視覺、感受、情緒，有直接影響。因此，照明學(xué)科的研究涉及多交叉學(xué)科，需要全方位把光分解到光譜、光強、光的刺激時間、時段等等，通過對光不同維度的整合，了解光對人的行為表現(xiàn)和生物效應(yīng)的影響規(guī)律，借助這一規(guī)律調(diào)整設(shè)備和環(huán)境形成的光環(huán)境，滿足不同人群的需求，定義光照標(biāo)準(zhǔn)，使人們在更安全、更健康、更高效的環(huán)境中開展工作。

這涉及到復(fù)雜的“人-機(jī)-光環(huán)境”的人因系統(tǒng)。要想厘清其中的關(guān)系，就要回歸科研的思維，找到問題的機(jī)理，從根本上解決工程問題。林燕丹稱其為光環(huán)境的人因工程學(xué)?！斑@是一個細(xì)分領(lǐng)域，需要心理學(xué)、計算機(jī)、光學(xué)與工程設(shè)計等諸多學(xué)科交叉開展研究，對戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)來說是必需的?！?/p>

從起飛、穿云層、平飛到降落、著陸，從短途飛行到長途飛行、從早班飛行到夜班飛行、從多云天氣到晴朗天氣，“不同條件下視覺經(jīng)歷的挑戰(zhàn)是不一樣的，甚至同一時段，從南飛到北和從北飛到南，光環(huán)境都不一樣?！币肓私怙w行員在不同飛行階段對光照的需求，就需要科研工作者全程跟飛跟蹤測量。

2008-2010年期間，林燕丹獨自背著十幾斤的信息采集設(shè)備，到各型號和不同航路的飛機(jī)跟飛考察、現(xiàn)場測試，完整記錄飛行員在不同情況下飛行周期的反應(yīng)。“當(dāng)時不舍得吃飯，不舍得睡覺，頂著時差，那種感覺，我記憶猶新?！?/p>

林燕丹帶領(lǐng)團(tuán)隊研究不舒適眩光數(shù)學(xué)模型；建立高動態(tài)顯示調(diào)光模型及復(fù)雜應(yīng)用場景下基于視覺安全的多目標(biāo)優(yōu)化算法，為飛機(jī)和列車等復(fù)雜場景提供視覺光環(huán)境，保障行駛安全。

最終成果應(yīng)用在中國中車出口的美國波士頓橙線地鐵、美國波士頓紅線地鐵、以色列特拉維夫紅線有軌電車以及美國洛杉磯地鐵等多個型號出口列車重點艙室的研發(fā)和生產(chǎn)中。通過保障光的安全、健康和舒適，調(diào)節(jié)長期人工光環(huán)境服役人員的視覺安全、情緒和心理健康。

承擔(dān)973重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃課題，針對環(huán)境工效綜合影響因素及機(jī)理展開全面的研究；針對民機(jī)型號特征，形成規(guī)范的基于人因工程研究的民機(jī)機(jī)內(nèi)照明綜合評估規(guī)范和驗證標(biāo)準(zhǔn)；定義改善情緒障礙的光照方案并形成專利，為調(diào)節(jié)飛行過程中的情緒提供新的光療思路和理論依據(jù)；研究雷暴惡劣天氣下提高可視度的駕駛艙雷暴燈設(shè)置模式……

在飛機(jī)、列車和汽車等重要的支柱制造業(yè)領(lǐng)域，林燕丹帶領(lǐng)團(tuán)隊常年攻克光領(lǐng)域的基礎(chǔ)科學(xué)問題，解決駕乘光安全、光健康的共性機(jī)理問題，攻堅影響安全駕駛的關(guān)鍵技術(shù)，受到WFEO工程領(lǐng)域青睞。

她進(jìn)一步深入研究光照與人體節(jié)律的關(guān)系，通過量化預(yù)測光照時間點和光照積累量對人體節(jié)律相位遷移的影響，指導(dǎo)光健康環(huán)境的設(shè)計與評價。

談及未來，林燕丹笑著說：

用科研思維來解決工程問題，培養(yǎng)學(xué)生科研創(chuàng)新思維

基于長年研究實驗，林燕丹形成光環(huán)境人因工程學(xué)的基礎(chǔ)方法論及光健康評估的綜合體系，應(yīng)用于民用飛機(jī)和多個型號出口列車重點艙室的研發(fā)和生產(chǎn)中。同時，她將基礎(chǔ)研究的方法論，應(yīng)用到學(xué)生培養(yǎng)中，讓學(xué)生也掌握方法。

“我不是一個會直接給學(xué)生答案的老師，我更愿意教會學(xué)生科研的方法論，培養(yǎng)他們的思考能力。”談起自己對學(xué)生的培養(yǎng)，林燕丹這樣說。

回想起自己博士期間第一篇工程應(yīng)用類論文被拒稿，已畢業(yè)博士周莉感慨：“這篇論文不管從研究方法、實驗設(shè)置和結(jié)果分析等方面，都更像一篇工程報告。”跟隨林燕丹讀博前，周莉?qū)W習(xí)的是光學(xué)工程，一個和博士期間主攻的人因工程學(xué)在研究方法和評估體系上完全不同的方向。這種思維慣性上的差異，讓周莉在一開始很抵觸做基礎(chǔ)研究?！傲掷蠋熀芮宄依斫馕业乃季S困境，給予我試錯機(jī)會，安慰我拒稿是接收的重要環(huán)節(jié)”。

期間，每當(dāng)周莉告訴林燕丹自己在做了多少次光學(xué)仿真、得到了某個數(shù)據(jù)時，林燕丹會告訴周莉，“做光學(xué)仿真的目的，是要掌握光學(xué)的規(guī)律和機(jī)理。從科研的角度解決工程問題，才能從根本上解決工程問題，才能凸顯出復(fù)旦大學(xué)綜合性研究型大學(xué)的優(yōu)勢。如果以工程方法解決工程問題，那可能還不如一個專業(yè)的設(shè)計公司?！?/p>

在林燕丹看來，

在后續(xù)相似的座艙應(yīng)用場景中，林燕丹陪著周莉進(jìn)一步凝練科學(xué)問題、豐富仿真數(shù)據(jù)，并讓她與團(tuán)隊其他學(xué)生的算法研究相結(jié)合。

歷時3年，這篇包含了周莉?qū)ψ摴馕廴卷椖康乃伎己蛯χT多類型座艙光環(huán)境優(yōu)化的總結(jié)的論文——《基于座艙光環(huán)境多目標(biāo)算法》發(fā)表在國際期刊《光學(xué)快報》（Optics Express）上。“正是林老師不厭其煩地梳理，從我的角度去剖析，才能讓我逐漸建立起科學(xué)的科研方法論。”

“我們團(tuán)隊不做飄在天上的研究”，復(fù)旦大學(xué)人類表型組研究院博士后侯丹丹是林燕丹招收的第一個博士生。她的博士課題針對光干預(yù)人體節(jié)律這一重要問題。

“在科研這條路上林老師會給予足夠的思考空間，在確保方案充分討論無誤后，盡一切可能給我們提供實驗條件和設(shè)備平臺，并充分參與討論及時為重要節(jié)點賦能?！苯?jīng)歷了數(shù)不清的一起開會討論科研機(jī)理問題、一起改論文改到半夜的日子，終于，一個可以預(yù)測人體節(jié)律相移的量化模型發(fā)表于《表型組學(xué)》（Phenomics），回答了用多少光在什么時間照可以調(diào)節(jié)人的節(jié)律這一問題，讓“日出而作，日落而息”中光的作用變得可量化。

“我們可以從光的參數(shù)上解析，怎樣的劑量和干預(yù)方式真正誘導(dǎo)我們睡覺或起床。這種量化模型可直接用于指導(dǎo)倒時差、情緒調(diào)節(jié)、睡眠障礙調(diào)節(jié)等醫(yī)療干預(yù)，相當(dāng)于把健康照明的概念變成落在實處的干預(yù)手段?！?/p>

“我很高興看到學(xué)生在我的影響下，去商飛、成飛、國家機(jī)動車檢測中心工作，服務(wù)國家重大戰(zhàn)略”，林燕丹說。

發(fā)起國內(nèi)第一個國際汽車照明領(lǐng)域論壇

2003年，在加利福尼亞圣地亞哥舉行的國際照明委員會大會（International Commission on illumination）上，國際照明委員會前副主席艾德·維斯（Ad de Visser）認(rèn)識了一位來自中國的年輕博士生。同行人告訴他，“不久的將來，你會聽到更多關(guān)于她的信息?！边@位學(xué)生就是林燕丹。那時，她是德國達(dá)姆施塔特技術(shù)大學(xué)照明研究所國際汽車照明研討會支持團(tuán)隊的一員。

林燕丹的德國博士生導(dǎo)師漢斯-喬勤·施密特-克勞森（Hans-Joachim Schmidt-Clausen）在1995年創(chuàng)辦世界第一個汽車照明論壇——汽車照明學(xué)術(shù)研討會（Progress on Automotive Lighting，下文簡稱：PAL）。隨著PAL的推進(jìn)，德國的汽車工作在照明領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。跟隨導(dǎo)師參與論壇組織過程中，林燕丹發(fā)現(xiàn)，“大家討論的議題非常先進(jìn)”，“當(dāng)時我國汽車照明技術(shù)起碼落后15-20年”。

“我也要在中國辦一個這樣的論壇?！?/strong>2012年，已經(jīng)歸國在復(fù)旦工作的林燕丹負(fù)責(zé)中國照明學(xué)會交通照明與光信號委員會的工作。她開始思考，中國是不是也可以創(chuàng)辦這樣一個論壇，在汽車照明產(chǎn)品的設(shè)計、應(yīng)用、質(zhì)量檢測與標(biāo)準(zhǔn)上提供權(quán)威的意見，同時搭建起產(chǎn)學(xué)研及供需雙方技術(shù)的交流合作高端平臺。

幾個月后，由復(fù)旦大學(xué)電光源研究所和中國照明學(xué)會交通運輸照明和光信號專業(yè)委員會聯(lián)合主辦第一屆中國國際汽車照明論壇（International Forum on Automotive Lighting下文簡稱：IFAL）正式舉行，這也是中國首個國際汽車照明的學(xué)術(shù)論壇。

在產(chǎn)業(yè)界視角上發(fā)展和推廣工程技術(shù)，倡導(dǎo)深入科研機(jī)理，用科研思維而非工程思維解決工程問題，組織科研單位、汽車和零部件生產(chǎn)企業(yè)、檢測機(jī)構(gòu)，針對汽車照明和視覺領(lǐng)域的前沿課題進(jìn)行深入研討，如今，IFAL邁進(jìn)第11個年頭。

十多年來，IFAL經(jīng)歷了中國汽車行業(yè)從油車到電車以及照明領(lǐng)域從傳統(tǒng)的氣體光源到LED光源更新?lián)Q代的過程。論壇也從最初高校和汽車照明產(chǎn)業(yè)的學(xué)術(shù)科技成果交流會，發(fā)展成為與國際接軌的、先進(jìn)汽車制造產(chǎn)業(yè)高端科技創(chuàng)新交流平臺。

“從根本上扭轉(zhuǎn)產(chǎn)業(yè)界的觀念很難。”為引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)界將自身痛點轉(zhuǎn)變成基礎(chǔ)研究的問題，實現(xiàn)從科學(xué)機(jī)理到技術(shù)突破，再到投入產(chǎn)品開發(fā)，完成科學(xué)應(yīng)用的正循環(huán)過程，林燕丹需要和參加論壇的業(yè)界研發(fā)團(tuán)隊不停溝通，“要想實現(xiàn)先進(jìn)制造業(yè)的創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)新，老在經(jīng)驗里‘打架’是不行的”。

現(xiàn)今，每一年IFAL研討主題和熱點研究課題的發(fā)布，為產(chǎn)、學(xué)、研各界提供新的、科學(xué)的研究方向。今年，以“多傳感與智能照明”為主題，IFAL吸引國內(nèi)外智能傳感和控制行業(yè)的企業(yè)，標(biāo)準(zhǔn)檢測、政府管理部門等專家、學(xué)者、企業(yè)家參加。學(xué)界業(yè)界共同探討汽車照明與視覺科技領(lǐng)域的前沿?zé)狳c話題和創(chuàng)新科研成果。

獲獎的今天，林燕丹回想起很多年前的一天，在與學(xué)院新引進(jìn)的工科教師交談時，她深感彼此之間的差距，“當(dāng)時，我很自卑”。那天過后，她默默給自己定下一個目標(biāo)：“我要做一位面向工程領(lǐng)域的科學(xué)家，做有用的科研，解決實際問題”。