今天（10月21日），世界工程組織聯(lián)合會(huì)（World Federation of Engineering Organizations，下文簡(jiǎn)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(jiǎng)。

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(jiǎng)項(xiàng)的獲獎(jiǎng)?wù)?，也是首位中?guó)獲獎(jiǎng)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(guó)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(píng)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(jiǎng)?wù)呤?2歲高齡的西班牙核電站建設(shè)開(kāi)創(chuàng)者瑪利亞·特蕾莎（Maria-Teresa）。日前，中國(guó)上海成功獲得2025年WFEO全體大會(huì)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(shí)，林燕丹剛結(jié)束一個(gè)近三小時(shí)的會(huì)議。永遠(yuǎn)在忙，是身邊人對(duì)她的評(píng)價(jià)。而她，也很享受這種忙的狀態(tài)。“我在做我熱愛(ài)的事情”，林燕丹笑著說(shuō)。

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(guó)學(xué)術(shù)交流中心獎(jiǎng)學(xué)金，作為中德聯(lián)合培養(yǎng)博士，赴德國(guó)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(guó)外諸多選擇，回到復(fù)旦任職。

剛?cè)雽W(xué)時(shí)，林燕丹對(duì)電光源專業(yè)不甚了解，真正學(xué)了這個(gè)專業(yè)之后，她就再?zèng)]離開(kāi)這個(gè)領(lǐng)域。轉(zhuǎn)眼，那個(gè)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(jiān)守在光健康領(lǐng)域一線20多年的領(lǐng)軍者。

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

此時(shí)，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(guò)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(xiàng)，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(méi)有單獨(dú)針對(duì)中國(guó)飛行員操作和駕駛特點(diǎn)的大型客機(jī)的光學(xué)視效指標(biāo)和設(shè)計(jì)體系，而國(guó)際上已有的資料是秘而不宣的科技專利。如何在國(guó)人自主研發(fā)的大飛機(jī)上，建立一套能讓以中國(guó)人群為主的乘客達(dá)到最舒適狀態(tài)的照明系統(tǒng)，通過(guò)科研工作為創(chuàng)新賦能，一切從零開(kāi)始。

光對(duì)人類健康，如睡眠、視覺(jué)、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(qiáng)、光的刺激時(shí)間、時(shí)段等等，通過(guò)對(duì)光不同維度的整合，了解光對(duì)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?cè)诟踩?、更健康、更高效的環(huán)境中開(kāi)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(wèn)題的機(jī)理，從根本上解決工程問(wèn)題。林燕丹稱其為光環(huán)境的人因工程學(xué)。“這是一個(gè)細(xì)分領(lǐng)域，需要心理學(xué)、計(jì)算機(jī)、光學(xué)與工程設(shè)計(jì)等諸多學(xué)科交叉開(kāi)展研究，對(duì)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)是必需的。”

從起飛、穿云層、平飛到降落、著陸，從短途飛行到長(zhǎng)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(jué)經(jīng)歷的挑戰(zhàn)是不一樣的，甚至同一時(shí)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(duì)光照的需求，就需要科研工作者全程跟飛跟蹤測(cè)量。

2008-2010年期間，林燕丹獨(dú)自背著十幾斤的信息采集設(shè)備，到各型號(hào)和不同航路的飛機(jī)跟飛考察、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)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(shí)不舍得吃飯，不舍得睡覺(jué)，頂著時(shí)差，那種感覺(jué)，我記憶猶新?！?/p>

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

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

承擔(dān)973重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃課題，針對(duì)環(huán)境工效綜合影響因素及機(jī)理展開(kāi)全面的研究；針對(duì)民機(jī)型號(hào)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(píng)估規(guī)范和驗(yàn)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(guò)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(duì)常年攻克光領(lǐng)域的基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題，解決駕乘光安全、光健康的共性機(jī)理問(wèn)題，攻堅(jiān)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(guò)量化預(yù)測(cè)光照時(shí)間點(diǎn)和光照積累量對(duì)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(jì)與評(píng)價(jià)。

談及未來(lái)，林燕丹笑著說(shuō)：

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

基于長(zhǎng)年研究實(shí)驗(yàn)，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(píng)估的綜合體系，應(yīng)用于民用飛機(jī)和多個(gè)型號(hào)出口列車重點(diǎn)艙室的研發(fā)和生產(chǎn)中。同時(shí)，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(gè)會(huì)直接給學(xué)生答案的老師，我更愿意教會(huì)學(xué)生科研的方法論，培養(yǎng)他們的思考能力。”談起自己對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)，林燕丹這樣說(shuō)。

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(shí)驗(yàn)設(shè)置和結(jié)果分析等方面，都更像一篇工程報(bào)告。”跟隨林燕丹讀博前，周莉?qū)W習(xí)的是光學(xué)工程，一個(gè)和博士期間主攻的人因工程學(xué)在研究方法和評(píng)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(kāi)始很抵觸做基礎(chǔ)研究。“林老師很清楚且理解我的思維困境，給予我試錯(cuò)機(jī)會(huì)，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(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，林燕丹會(huì)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(wèn)題，才能從根本上解決工程問(wèn)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(shì)。如果以工程方法解決工程問(wèn)題，那可能還不如一個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)公司?！?/p>

在林燕丹看來(lái)，

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

歷時(shí)3年，這篇包含了周莉?qū)ψ摴馕廴卷?xiàng)目的思考和對(duì)諸多類型座艙光環(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(guó)際期刊《光學(xué)快報(bào)》（Optics Express）上?！罢橇掷蠋煵粎捚錈┑厥崂?，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?！?/p>

“我們團(tuán)隊(duì)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(gè)博士生。她的博士課題針對(duì)光干預(yù)人體節(jié)律這一重要問(wèn)題。

“在科研這條路上林老師會(huì)給予足夠的思考空間，在確保方案充分討論無(wú)誤后，盡一切可能給我們提供實(shí)驗(yàn)條件和設(shè)備平臺(tái)，并充分參與討論及時(shí)為重要節(jié)點(diǎn)賦能?！苯?jīng)歷了數(shù)不清的一起開(kāi)會(huì)討論科研機(jī)理問(wèn)題、一起改論文改到半夜的日子，終于，一個(gè)可以預(yù)測(cè)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(shí)間照可以調(diào)節(jié)人的節(jié)律這一問(wèn)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(jué)或起床。這種量化模型可直接用于指導(dǎo)倒時(shí)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(shí)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(guó)家機(jī)動(dòng)車檢測(cè)中心工作，服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略”，林燕丹說(shuō)。

發(fā)起國(guó)內(nèi)第一個(gè)國(guó)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(guó)際照明委員會(huì)大會(huì)（International Commission on illumination）上，國(guó)際照明委員會(huì)前副主席艾德·維斯（Ad de Visser）認(rèn)識(shí)了一位來(lái)自中國(guó)的年輕博士生。同行人告訴他，“不久的將來(lái)，你會(huì)聽(tīng)到更多關(guān)于她的信息。”這位學(xué)生就是林燕丹。那時(shí)，她是德國(guó)達(dá)姆施塔特技術(shù)大學(xué)照明研究所國(guó)際汽車照明研討會(huì)支持團(tuán)隊(duì)的一員。

林燕丹的德國(guó)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(gè)汽車照明論壇——汽車照明學(xué)術(shù)研討會(huì)（Progress on Automotive Lighting，下文簡(jiǎn)稱：PAL）。隨著PAL的推進(jìn)，德國(guó)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(guò)程中，林燕丹發(fā)現(xiàn)，“大家討論的議題非常先進(jìn)”，“當(dāng)時(shí)我國(guó)汽車照明技術(shù)起碼落后15-20年”。

“我也要在中國(guó)辦一個(gè)這樣的論壇?！?/strong>2012年，已經(jīng)歸國(guó)在復(fù)旦工作的林燕丹負(fù)責(zé)中國(guó)照明學(xué)會(huì)交通照明與光信號(hào)委員會(huì)的工作。她開(kāi)始思考，中國(guó)是不是也可以創(chuàng)辦這樣一個(gè)論壇，在汽車照明產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、應(yīng)用、質(zhì)量檢測(cè)與標(biāo)準(zhǔn)上提供權(quán)威的意見(jiàn)，同時(shí)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(tái)。

幾個(gè)月后，由復(fù)旦大學(xué)電光源研究所和中國(guó)照明學(xué)會(huì)交通運(yùn)輸照明和光信號(hào)專業(yè)委員會(huì)聯(lián)合主辦第一屆中國(guó)國(guó)際汽車照明論壇（International Forum on Automotive Lighting下文簡(jiǎn)稱：IFAL）正式舉行，這也是中國(guó)首個(gè)國(guó)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(wèn)題，組織科研單位、汽車和零部件生產(chǎn)企業(yè)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)，針對(duì)汽車照明和視覺(jué)領(lǐng)域的前沿課題進(jìn)行深入研討，如今，IFAL邁進(jìn)第11個(gè)年頭。

十多年來(lái)，IFAL經(jīng)歷了中國(guó)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(guò)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(huì)，發(fā)展成為與國(guó)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(tái)。

“從根本上扭轉(zhuǎn)產(chǎn)業(yè)界的觀念很難?！睘橐龑?dǎo)產(chǎn)業(yè)界將自身痛點(diǎn)轉(zhuǎn)變成基礎(chǔ)研究的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)從科學(xué)機(jī)理到技術(shù)突破，再到投入產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，完成科學(xué)應(yīng)用的正循環(huán)過(guò)程，林燕丹需要和參加論壇的業(yè)界研發(fā)團(tuán)隊(duì)不停溝通，“要想實(shí)現(xiàn)先進(jìn)制造業(yè)的創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)新，老在經(jīng)驗(yàn)里‘打架’是不行的”。

現(xiàn)今，每一年IFAL研討主題和熱點(diǎn)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(guó)內(nèi)外智能傳感和控制行業(yè)的企業(yè)，標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)、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(jué)科技領(lǐng)域的前沿?zé)狳c(diǎn)話題和創(chuàng)新科研成果。

獲獎(jiǎng)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(shí)，她深感彼此之間的差距，“當(dāng)時(shí)，我很自卑”。那天過(guò)后，她默默給自己定下一個(gè)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(shí)際問(wèn)題”。