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林燕丹:科研工作者VS跑者,我的双面人生

eLicht 云知光 2022-07-28

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林燕丹复旦大学信息科学与工程学院光源与照明工程系副主任、教授、博士生导师中国照明学会理事CIE 第四分部(交通照明与信号)中国代表中国照明电器协会标准化委员会委员



从邀约到正式采访,中间间隔了一个多月的时间,林燕丹教授实在是忙得没办法抽身。据说,她的微信常态是:有10000 多条未读信息。


出生于70 年代末,从广东省重点中学之一的汕头金山中学毕业后,林燕丹进入复旦大学光源与照明工程系就读,从此开始了与复旦的不解之缘。在硕博连读期间她获得了赴德学习的机会,2005 年博士毕业后一举取得复旦大学教职位置任职,此后一年破格晋升为副教授,又通过不懈努力,现任复旦大学信息科学与工程学院光源与照明工程系副主任、教授、博士生导师。


从汕头小城走出来的林燕丹,大概就是传说中的“别人家的孩子”,也是传说中的“科学家”。



科学家的一天


林燕丹教授用略带潮汕口音但清晰有力的普通话,分享了自己的工作日常。


她主要的研究领域是光环境的人因工程学,重点在智能光健康、光色参数与视觉作业安全、效率和人的生理和心理等多方面的关系的研究工作及其在学校、家庭、办公室、大交通和汽车等各个领域的工程化应用。这是一个面向应用领域的学科,必须时刻关注行业的发展现状,从而发现问题和深入解决问题。


她十分看重自己的博士生导师身份,她希望培养出的学生在各自研究的领域里能超越导师,取得更大成就。而要拓展学生的边界,首先老师自己要有足够的知识基础。“要给学生一杯水,自己就要有一桶水”,她说。因此,她经常需要主动研读国际上发表的最新文献,参与国际上最前沿的学术会议,参加行业交流活动,以紧跟国际前沿,获取最新知识,避免闭门造车。


除了不断更新自己的知识库,她还定时召开课题组讨论会,及时指导学生们的科研和学习,深入讨论实验方案和科研报告,使自己的知识能及时指导学生们的科研工作,提高同学们的综合能力。


▲林燕丹带领团队开展组内论坛


林燕丹教授所承担的众多科研项目通常任务艰巨,考核严格,需要有非常强大的实力。无论是来自国家级的科研项目,还是来自产业界的横向委托科研项目,团队都会以十分的努力来回报国家和企业的每一份支持。而这些项目的顺利开展和结题都源自团队中老师和学生的强大阵容和共同的努力。


▲林燕丹为参加国防项目的团队接风


多年来林燕丹教授重视团队均衡发展和团队人才建设,在承担科研过程中逐渐形成一个自成系统的良性循环,高效的团队承接更多的科研项目,而科研项目的成功开展又促进团队能力的提升,团队就在这样的循环中不断壮大、发展。



团队不断发展势必会增加林教授每天的工作量,她一口气列举了每天一连串的工作任务:审核项目报告、跟进项目进度,解答学生在项目中碰到的问题;不断吸收新知识,了解行业和企业动向;批改学生论文,解答学生疑问;参加学术会议或行业活动……这其实是一个循环,也像一个快速运转的齿轮,中间少了一个环节,它就不完整,也无法正常运转,所以她时刻保持高度警觉:不能掉链子!


对于科研工作者的身份,她很坦然,是什么头衔不重要,做什么事情更重要。科研工作者承担了社会中的一种很重要的职能——传播正确的知识。“有些知识是有对错的,有些知识是没有对和错的,只有观点。我们在做的事情,就好比去点亮一盏盏的灯光,不断地探索、验证并传播客观真理。”


每个人都有多重社会角色,林燕丹教授认为自己跟普通人没什么区别,不仅是研究者,还是一个大学老师、一个女儿、一个妈妈、一位妻子……在每一个角色中她都试图做好自己应该做的事,承担自己应该承担的社会责任。这样平和、豁达的心态也使得她在生活和工作中能够亦师亦友,平易近人。正如林教授所说的那样:“我和产业界中的很多同行都是好朋友,我和我的学生们也是很好的朋友。



内心的一杆秤


出生、成长在广东潮汕地区,林燕丹教授说家乡对她最大的影响在于“心性”的养成。“像我奶奶是很有代表性的潮汕人,她自己连字都不认得,却从小就教我要尊老爱幼,保持谦卑,不能没有规矩,多为别人着想……”奶奶辈的人也许不知道,这些为人处世的儒家哲学早已融入多少代人的血脉。这种简单的生活哲学也在林教授的身上生根发芽,并逐渐内化为开朗豁达的心性。


她讲到面对生活和工作,自己心里有一杆秤,她也认为每个人心里都应该有一杆秤。尤其在面对压力时,一定不能失衡,有必要时就做减法:“能做的事情努力做,做不动的就去掉一些。”而在她的工作生活中,也是这么去践行的。


“跑步、跳绳、写字,都是很好的调剂。”林燕丹教授的丈夫乐刚是运动达人,多次获得洲际大师游泳比赛和全国成人游泳比赛年龄组冠军,完成226 公里铁人三项比赛,单人成功横渡琼州海峡。


在他的影响下,林燕丹教授也爱上了跑步这项运动,从高校马拉松到各项国际马拉松赛事到西部荒无人烟的戈壁滩,她在合理安排工作之余也积极体验。日常动辄一小时10 公里更是不在话下,2019 年才过半,她的跑步次数已经达到140 多次,跑步里程超1300 公里。


▲林燕丹教授戈壁滩挑战“玄奘之路”


▲跑者林燕丹


在运动的过程中,她很好平衡了工作带来的巨大压力,也因此成为一双儿女的榜样。这一杆秤成为承托工作和家庭生活的支点,也成就了她精彩的双面人生,打破了很多人对科研工作者枯燥人生的认识。


▲今年 7 月,林燕丹夫妻带着一双儿女参加了 41 届澳大利亚黄金海岸马拉松(Gold Coast Marathon)


▲夫妻俩获得奖牌无数



科研服务于应用


林燕丹教授是我国照明专业最早一批女博士。自1995年就读于复旦大学光源与照明工程专业起,就开始了照明领域的求学和研究生涯。


“90 年代的照明以传统光源为主,解决的是从无到有的过程。照明在改革开放之后迎来了第一波发展,成为拉动经济的重要手段。那个时候,照明行业虽然还是新兴的行业,但可以说一兴起就进入了黄金时代。”她总结道。


LED 在进入新世纪之后,开启了另一个黄金时代。2003 年前后,LED 开始应用在夜景照明中,花花绿绿,真的算不上好看。那时候整个行业更着重于解决LED 照明多样化的问题,缺乏照明应用的科学性研究,更没有“以人为本”这样的照明理念。


2005 年,专注于光与视觉研究的林燕丹教授成功获得博士学位,开始在该领域开展“产学研”一体化的尝试。十多年间,她和她的团队重视基础研究并结合应用导向,完成了光健康领域诸多专项的研究。


比如在交通照明领域,除了著名的国产大飞机的驾驶舱视觉光环境人机工效重大专项的研究之外,林燕丹教授团队还主持了多个我国轨道交通出口产品及多个型号国防船舶的照明设计、光环境人机工程研究及光污染治理工作。


▲林燕丹在飞机驾驶舱内(2009年)   


在这些重大项目中,林燕丹教授研究团队全流程介入,前期进行光环境光学设计和计算,对选用的器件的光学参数进行合理化设计和制定相应的标准;后期对产品模型的参数进行实地测试和优化调整,最后进行工效学实验验证,确保项目各项指标达标。


再如正在进行的国家重点研究项目——健康光品质特征指标与评价模型的研究。以其中一个应用场景办公室照明为例,研究团队针对办公室各项光参数,包括照度、色温、显色指数、频闪、眩光、上下的光分布等,深入研究它们与人体健康指标之间的关系,并通过最终光品质评价模型的建立,推荐在不同典型应用场所有利于人体健康的照明参数组合形式。该研究一旦完成,将成为健康照明的指导性标准,给健康照明的应用提供依据。


2011 年出台的《上海中小学校及幼儿园教室照明设计规范》,也是由林燕丹教授在其负责的上海市中小学校教室光环境改造与青少年近视眼防治的专项项目基础上完成的。该标准目前正由林燕丹教授进行进一步修订。此外,林燕丹教授团队还将光与颜色品质的科学方法用于指导照明产品的设计和生产,通过捕获生产过程中的光色参数数据及后续的算法分析和分级,监控和优化照明产品的光色品质。


林教授不仅主导完成了多项优质的科研工作,同时承担了多项国际组织的工作。其中,在国际照明委员会(CIE)中担任第四分部的中国国家代表,担任CIE 的GTB(国际汽车照明专家联合会) 联络官,TC1-91“用于评价白光光源颜色质量的方法”技术委员会主席、创办了中国国际汽车照明论坛(IFAL)和国际汽车照明联合执行组(VLEG)等。


在国内外的各类组织中,她积极传播和交流最新的科研成果,并代表国家投票 CIE 第四分部的国际标准,对提升我国照明科学研究的国际影响力做出了积极贡献。



大交通领域的光环境人机工程学研究


大量科研工作的积累和国际影响力的不断上升,使得林燕丹教授有机会、有能力、有责任承担多项国家大交通领域的重大项目,这也是她在照明领域一个重要的里程碑。


国产大型客机 C919 是我国首架拥有自主知识产权的干线民用飞机,于2017 年5 月首飞成功。林燕丹教授负责其中两个重大专项研究:“大客飞机客舱情景照明机理研究”以及“大客飞机驾驶舱照明人机工效研究”,并作为学术骨干负责了国家973 课题民机光环境工效学研究子课题;作为子项目负责人,负责国家工信部十二五驾驶舱人机工效研究项目。



▲C919 图示


据官方资料显示,“C919 属中短途商用机,实际总长38 米,翼展35.8 米,高度12 米,基本型布局为168 座。宽大的机身给旅客提供了更多乘坐空间,采用高效空气过滤系统提供高品质新鲜空气,客舱照明采用人性化情景照明设计,多方位的人性化设计带来了机舱环境的革新”。基于人机工效的研究,将为未来国产大客飞机的乘客们带来更加舒适的照明体验。


在驾驶舱照明研究中采用的“人体工效学”(也称人因工程学)方法,是针对飞行员在执行飞行任务过程中剧烈变化的视觉环境,如何满足复杂的操作需求而进行的,研究目标则是通过对驾驶舱各类发光器件的光参数进行探究,最终以调光曲线、模式等作为输出,为驾驶舱照明提供整体的解决方案。该项目从立项到试飞成功,历时10 年,林燕丹教授对飞机驾驶舱的研究也持续了10 年。


在她所熟知的交通照明领域,不管是飞机、高铁、汽车或者其他交通工具,只要是从人的角度出发来设计产品参数,或者涉及到人与光之间的交互,都需要用到上述基于“人因工程”的研究方法。从不同项目中获取数据并进行统计分析,总结出光参数对人体各项表现之间的影响,形成一套体系,用于指导产品的设计和应用。


2017 年10 月16 日,由中车长春轨道客车股份有限公司研制的首批美国波士顿橙线地铁车在长春顺利下线, 这是中国首批具有完全自主知识产权的美国标准地铁车。复旦大学林燕丹教授课题组承担了橙线地铁司机室的照明设计、眩光分析和试验工作,为司机室的光污染防治形成了器件层面的标准,保障了整体光环境的质量。


▲波士顿橙线


团队在本项目中,从照明与识别的整体需求出发,通过建模、仿真、工效实验的方法,分析司机室光污染来源,提升地铁司机室整体光环境质量,为驾驶人员创造良好、舒适的工作条件与环境,使其视觉疲劳减少至最低程度;林燕丹教授团队的这项工作,获得了中车项目团队和美国业主方的极大赞许。



正向设计


“光健康越来越成为一种社会共识。”健康的光包含三个层面的内容。


第一层面是视觉层面,光通过人眼的视觉通道进入到脑皮层,解决的是看得见的问题,满足我们的视觉功能。


第二层面是非视觉生物效应,也就是光通过人的眼睛,进入到SCN 视交叉上核,然后控制人的松果体分泌褪黑激素,从而影响人的生理节律。这是光影响人的警觉性和生理节律的通道,通过这条通道,光不仅影响人的工作表现,还影响到人荷尔蒙的分泌和机体节律。


第三个层面则是跟前两个层面密切相关,在两者的共同作用下,光不仅能让我们看见东西,同时还会产生心理的影响,比如最为直接的——情绪的效应。除了这三个点,还有一个基本的点,光还要是安全的,需要排除一些有害的因素,如强烈的紫外光、红外光等。


目前,健康照明概念在国内越来越得到重视。一直专注光健康研究的林燕丹教授欣喜于越来越多的人开始关注这个领域并参与进来,同时她也很理智,她始终认为行业需要“正向设计”。


她认为,根据客户需求,去定义产品参数、进行产品设计,才是正向的设计方式。“如果行业里每个公司/每个人都能够解决其中的一个问题,众人拾材火焰高,这个领域的研究必定会很快速并且健康地发展。”



然而现实是,行业内有些人不是去调研客户的需求并进行相应的研发,而是去调研市场上有什么产品,哪种卖得好,就做(仿造)哪种产品……这种跟随的方式从短期来说,让企业可以节约成本,长期来看,损害的是企业的自主创新力。如果越来越多的企业走捷径,正向设计的阻力也会越来越大。


当市场习惯性趋利,一些理论提出来之后,往往还没有得到验证就有企业推出声称“具有相关功能”的产品。她认为:“市场需要慢下来,行业应该重视科研,而不仅仅是产品的模仿,整个行业应该有更提前一步的布局。”


真正做到“健康用光”,是行业应该努力的方向,但这并不只是照明行业自己的事。“从相关的应用行业和普通消费者的角度,他们需要接受到一些光健康知识的科普教育,使得他们更加重视光的品质、光的健康,根据品质而不是价格来选产品。”


一个人的力量是有限的,她希望有更多的人一起来做这样的科普工作。这应该是所有从业者的使命。“我觉得必须是整个社会相关行业从认知到应用的系统化提高,从研究层面、用户的需求层面、应用层面,还有生产制造的层面上,都有很多的工作需要做,有很大的进步空间。这是一个体系化的工程。”



结语


“光既是一个物理量,也是一个心理量,它是一个交叉学科。有感性成分,也有自身恒定不变的规律。”这是林燕丹教授对光的描述,一如她自己,理性严谨地做学问,同时认真快乐地生活。


-end-


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来源:《eLicht云知光》刊物第21期


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