2月29日，上海分院召开抢占科技制高点2024年工作推进会，中国科学院副秘书长、发展规划局局长翟立新出席会议并作专题辅导报告。院发展规划局、上海分院及系统单位领导班子成员、获奖代表等共120余人参加会议。会上，还对上海分院2023年度科技创新“十大进展”（基础研究类和技术攻关类）、上海分院第三届“身边优秀榜样”先进集体和先进工作者进行了表彰，并举行了党风廉政建设和安全稳定工作责任签约仪式。
上海技物所“新型感存算一体红外光电探测架构”“极低暗电流红外天文探测器”“风云三号气象卫星先进光电有效载荷技术”获中国科学院上海分院2023年度科技创新“十大进展”。型号项目管理团队荣获“身边优秀榜样先进集体”称号、胡伟达研究员荣获“身边优秀榜样先进工作者”称号。
上海分院分党组书记、沪区党委书记李正华（左一）和上海分院院长胡金波（右一）为获奖成果、先进团队和个人颁奖
上海技物所所长丁雷等作重点交流发言
2023年度科技创新“十大进展”（基础研究类）——“新型感存算一体红外光电探测架构”
当前的空天领域机器视觉系统主要基于红外光电传感、计算和存储单元的分立式架构。冗余数据在感存算分立式架构系统内频繁传输会导致高延迟和高功耗问题。因此，亟需研制感存算一体硬件，实现红外图像信息的原位处理与识别功能。人类视觉系统具有强大的视觉感知和信息处理能力，这主要归功于视网膜对视觉信息的预处理以及大脑神经网络拥有高度并行计算和存储的功能。
本项目创新性的提出了红外光电子非易失、可重构的机制，设计出了两端离子型、光电逻辑门以及浮栅结构的器件。通过离子的迁移、光电栅极的调控和浮栅的存储的机理，实现了对红外光响应的正/负的存储和调控作用，从而可以模拟人类视觉感知模式以及大脑的逻辑处理能力，完成了对红外图像的时空的检测、预处理以及红外信号的逻辑运算等任务。该类器件解决红外感知系统分立式架构的高延迟和功耗的问题，为大规模硬件集成及红外视觉应用提供了可能。
相关研究成果被Nature Nanotechnology在Research Briefing专栏报道，被Nature Photonics选为封面文章。同时红外领域专家波兰科学院院士Antoni Rogalski在Light: Science & Applications撰写Research Highlight高度评价了上述工作，认为“提出了一种非常有前途的感存算一体化器件架构”，为未来科技发展开辟新领域，具有深远意义。
（a）基于两端硫空位迁移结构的感存算一体红外光电器件，（b）基于光波导栅极结构的感存算一体红外光电器件
（a）感存算一体红外光电器件的红外目标检测功能，（b）感存算一体红外光电器件的通讯波段的逻辑运算应用
2023年度科技创新“十大进展”（技术攻关类）——“极低暗电流红外天文探测器”
红外天文是天文学发展的重点领域，是宇宙起源及演化等研究的重要手段。天文级红外焦平面探测器是具有最高灵敏度的特种成像器件，具有极低暗电流和极低噪声的特点，较常规探测器暗电流低3个量级、噪声低1个量级，是红外探测的制高点。我国红外天文发展长期受限于探测器“卡脖子”问题，无法形成自主红外观测能力。
本项目建立了碲镉汞表面宽禁带调制、pn结宽精确控制和梯度电场吸收区等机制，实现了1个电子/秒/像元的极低暗电流；突破了低噪声架构、非破坏性读出和极低辐射等读出电路技术，实现了低于50个电子的极低噪声。研制出国内首个640×512天文级碲镉汞短波红外焦平面探测器，截止波长达到2.7μm。探测器具有高灵敏度和功能适配天文应用的特征，技术水平达到国内领先、国际先进。
上海天文台对探测器进行了系统的测试和评价，并完成了我国首次采用国产天文红外焦平面探测器的红外天文观测，与标准星表对比，观测到14等以上的恒星，获得了良好的观测效果，满足了天文观测需求。
天文红外焦平面探测器暗电流及器件照片
上海天文台天文观测成像照片（图中数字为对应恒星的星等）
2023年度科技创新“十大进展”（技术攻关类）——“风云三号气象卫星先进光电有效载荷技术”
全球数值天气预报、全球气候变化应对、生态环境监测和综合防灾减灾等国家重大战略需求，对发展精密监测、预报精准、服务精细的观测能力提出了更高的要求，亟需发展高定量化高精度的光电探测技术。项目突破了中分辨率光谱成像、红外高光谱大气探测、太阳反照谱段辐射基准测量、短波多角度偏振探测、地球精密辐射探测等关键核心技术，研制成功六台先进光电仪器，实现了风云气象卫星06星（上午星）和07星（降水星）的成功应用。
国际上首次提出并实现了太阳反照谱段辐射基准测量，在轨不确定度优于2%；实现了国际首台短波多角度偏振成像探测的在轨应用，为云和气溶胶的精细化探测反演提供了新型手段；实现了我国首颗降水卫星多光谱连续综合观测和成像，大幅提升云、气溶胶、水汽、陆地表面特性等大气、陆地、海洋参量的高精度定量反演能力。
通过太阳反射波段在轨绝对定标技术等多项技术的首次使用，大幅提升观测性能和定量化水平，多光谱中高分辨率全球高时效成像、大气垂直探测和气候观测综合能力处于国际第一梯队。相关技术有力支撑了风云三号上、下午星性能的提升，在气象灾害监测领域向世界贡献中国智慧和风云方案。
2023年5月7日8时35分我国东南沿海地区对流云团的精细化云顶结构
上午星中分全球红外温度成像
2023年度“身边优秀榜样先进集体”称号——型号项目管理团队
型号项目管理团队在科技管理上落实“抓战略、抓改革、抓规划、抓服务的定位”，三年来攻坚克难，协力争取重大任务27个，组织完成54个航天型号发射入轨，在研重大任务覆盖29个项目51型载荷，在国家科技重大专项、民用空间基础设施、重大装备和新技术探索等领域保障了多项国内领先，国际一流的重大产出，满足国家战略需要。
团队从产品实现目标出发，针对并行研制的近30个重大型号分别在技术、质量、时间和经费提前“四维”策划；在产品实现过程中突出精细化管理和“主动服务”，综合运用信息化管理手段，精细管控每年200余里程碑节点的实施，动态形成成本、资源、进度、状态的一个库/一张表数据库指导工程推进，建立了“项目线—部件/支撑线—测试试验线”矩阵式管理模式，确保了各项目稳步推进。团队党建与业务融合发展，通过部门例会、支部活动等弘扬赓续航天系列精神和型号管理“法宝”，构建新时期的理念与行动坐标，组织科研任务做到了信息畅通、协同作战。不断优化服务流程，提升服务质量，连续三年百余项目30多家用户的满意度均在99.5%以上。团队建立覆盖产品生命周期的成本策划规划，统筹资源优化配置；施行运用数字化手段逐步实现风险管控的全系统、全过程和全要素，实现科学的“纵向到底、横向到边”的多维项目矩阵管理。
2023年度“身边优秀榜样先进工作者”称号——胡伟达研究员
胡伟达研究员长期在面向气象灾害监测等国家重大需求的红外光电探测器物理与应用研究中长期刻苦钻研，针对高性能红外探测器“卡脖子”难题，聚焦多种暗电流机制混合不清和不同光生载流子操控困难的关键科学问题，将均匀场作用机理上升到局域场调控水平，形成两项代表性工作：一是面向第三代红外探测器，提出消除有害局域场新机理。建立高分辨红外局域场表征系统和噪声电流修正模型，揭示表面寄生局域场诱导暗电流新机理，提出原位混合钝化及单极势垒分离双色光生载流子新机制，大幅提高长波红外监控精细目标能力，解决长中波双色红外探测器串音和光电流响应不平衡难题，实现时空一致、像素级融合长-中波双色成像。国际红外旗舰机构美Raytheon和法LETI评价局域场机制“可显著降低刻蚀损伤……改善焦平面阵列性能”。澳两院院士Faraone评价双色器件“具有超低光谱串扰及时空一致特性”。相关机理应用于全球首颗可持续发展卫星、天宫等红外载荷，卫星载荷总师评价“将8-12.5微米长波红外探测器暗电流降低一个量级以上”。二是面向新一代红外探测器，引入有益局域场新思路。联合操控局域场，调控多种暗电流成份和不同光生载流子分布，实现室温反常光导增益的微弱信号探测、可调双波段响应及感存算一体智能红外识别等变革性特征的红外探测器，成果被Science副主编Yury撰文评价“有望实现多种神经形态功能”，被Science和Nature Electronics亮点报道，入选中国半导体十大进展和中国光学十大进展。
以第一通讯发表Science、Nature Photonics、Nature Electronics、Nature Nanotechnology等论文200余篇，他引20000余次，h因子80，ESI热点和高引论文20篇，授权发明专利24项。任Small编辑顾问委员会委员，Infrared Physics & Technology副主编，ESIT国际大会执行主席。
供稿：科研处、党委办公室
编辑：行政办公室
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