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“红外探测的魅力在哪里？通过红外我们不仅能看到物体的几何特征，还能通过光谱看到其中各种各样的物质，实现从看见到识别的跨越。”中国科学院上海技术物理研究所研究员陆卫打了个比方，“能精准地区分出双胞胎里的哥哥和弟弟。”
在我国航天事业迈向星辰大海的征途中，高水平空间红外探测技术是核心能力，也是西方长期封锁的关键领域。陆卫的科研人生正由此开始，他带领团队聚焦我国空间红外遥感与探测的底层机理问题，成为围绕国家重大目标进行有组织基础研究的典范。他以空间红外探测器的基础研究为具体领域，开创了一条“国家重大需求牵引基础研究，基础突破驱动颠覆性应用”的螺旋式上升创新路径。
实验室里的光阴倏忽而过，当年意气风发的青年学者如今成长为独当一面的学科带头人。就在这三十多年间，他以原始创新策源力推动红外探测范式更迭，冲破封锁，实现了我国在该领域的自主发展。
从小说迷到科研人
20世纪70年代，《珊瑚岛上的死光》《第二次握手》等科幻作品红极一时，正求知若渴的陆卫被其中描绘的景象深深吸引。1979年，怀揣科学梦想的陆卫以优异成绩考入复旦大学物理系激光专业，开始了系统的物理学习。1983年，他又进入中国科学院上海技术物理研究所（该所红外物理国家重点实验室是中国科学院首批开放实验室），师从著名物理学家沈学础院士攻读研究生。在导师的悉心指导和自身的刻苦钻研下，陆卫很快展现出过人的科研潜力，先后在《物理评论》等国际权威期刊发表论文。
当时，国际学术界普遍认为物理学的黄金时代已经过去，学界内部也弥漫着迷茫、失落的情绪。但陆卫认为，物理学是为其他学科（尤其是工程与技术学科）提供根基的基础学科，其重要性不可替代，尤其是在支撑国家战略技术方面。这种信念，为他后续坚持从最底层物理原理出发解决国家重大工程难题奠定了思想基础。
博士毕业后，在导师推荐下，他获得了德国洪堡基金的资助赴德国布仑瑞克技术大学深造。在那个出国留学审批严格的年代，他在临行前便立下承诺：学成必归国。在德期间，他争分夺秒投入研究，每逢周末或他人休息时，只要实验室开放，他必定埋头工作。这份专注终获回报，他的研究成果发表在物理学顶级期刊《物理评论快报》上，该成果实现了对霍尔丹教授诺贝尔物理学奖核心成果“Haldane猜想”的光谱学实验验证。
留学结束时，他义无反顾选择回国，尽管当时实验室条件与国外仍有差距，陆卫却更看重的是其中蕴含的勃勃生机：“我从国外留学回来，充分感受到国内实验室为我们年轻人创造了最好的条件，让我们去冲去拼。在这里搞科研，我有当家作主的感觉。中国正在奋发图强，希望我的科研成果能为国家所用，这样才不枉国家对我们的培养。”回国后的陆卫迅速展现出领军人才的担当，入选上海市首批“启明星计划”。他将目光锁定在我国空间红外探测亟待解决的核心瓶颈上，开启了以基础研究服务国家需求的攻坚之路。
二次重大跨越 实现“看得清”又“分得清”
空间红外探测器是卫星的“眼睛”。面对西方严格的技术封锁，陆卫认识到，仅仅模仿是不够的，必须从最底层的物理原理进行突破。他带领团队心无旁骛地攻关，完美诠释了如何通过“国家需求牵引基础研究，基础突破驱动颠覆性应用”的螺旋式上升路径，解决“卡脖子”技术。在这一过程中，团队实现了二次重大的跨越。
我国航天应用迫切需要高灵敏度的长波红外探测器，但其性能长期受制于一个世界难题——“暗电流”。什么是暗电流？陆卫解释说，在完全黑暗的环境中拍照，相机传感器本应接收不到任何信号。但实际上，由于材料内部电子的热运动，传感器自身会产生虚假信号，就像老电视上的“雪花点”。这就是暗电流。在探测遥远、微弱的红外信号时，这种内部噪声很容易淹没真实信号，如同在流淌的河流中难以观测是否增加或减少了几滴水。
为了“关掉”这些噪声，陆卫从半导体异质界面的物理学基础出发，创新性提出了“电子局域化操控”理论。他首次在实验中观测到了半导体中经电场加速后的热电子温度，揭示了局域化电子的输运机理，突破了传统的能量耗散焦耳定律限制。这项对底层物理认识的颠覆性创新成果发表于顶级期刊《Science》。陆卫坦言：“我们的研究虽属基础领域，但直接支撑国家战略性技术，这些是用钱买不来的。”基于该理论，他带领团队研制出量子阱长波红外焦平面器件。该器件的暗电流性能（即内部噪声水平）优于美国Landsat-9卫星所用同类探测器一个量级以上，灵敏度实现了数倍的超越。2020年，该器件成功应用于我国新技术试验卫星G星，实现了我国高性能量子结构的红外探测器在航天应用的起步。
“看得清”之后还需要“分得清”，但在宇宙环境中谈何容易，在长波红外波段，环境中存在大量的背景辐射，这使得探测器很容易“过曝”，导致灵敏度达到极限。这就是“背景限制”，是由红外辐射的普朗克定律决定的红外领域根本性难题。为破解这一强背景抑制难题，陆卫进一步提出了光子与电子联合操控的学术思想，建立了抑制背景光电流的“临界耦合模式”。通过量子阱电子结构和光学微腔结构的协同设计，实现了对红外光与半导体电子跃迁耦合的精准操控，解决了探测率提升与背景电流抑制之间的基本矛盾。
这一创新路径使得团队成功研制出单片集成了56光谱通道的新型红外焦平面器件，比美国报道的4通道提升了十倍以上。该器件应用于遥感三十七号卫星，用户评价其应用效果为“开创性的突破”，并认为“是我国由航天大国迈向航天强国的重要一步”。
最大愿望是让科研成果实现应用服务国家
“科学研究要为国家所用。”这是陆卫常挂在嘴边的话。三十余年的实践，生动诠释了“国家重大需求牵引基础研究，基础突破驱动颠覆性应用”这一创新路径的强大力量，他的成果先后获得国家自然科学二等奖和技术发明二等奖，正是对执着于这一路径的他和团队的褒奖。
他深知，要持续实现这种螺旋式上升的创新，必须依靠有组织的科研力量。通过负责和实施国家基金委创新群体项目等，他建立了一支覆盖从红外物理到空间应用全创新链的跨学科团队。这正是他能够持续进行有组织基础研究的坚实保障。同时，他注重人才培养，已培养出博士生56名，他们中已经有数位已经成长为独当一面的国家级科技人才。
从黄浦江畔到浩瀚太空，陆卫三十余年的科研生涯中，始终将自身发展与国家发展紧密结合，以坚守与创新诠释了科技工作者的初心。他以实际行动证明，围绕国家重大目标进行有组织的基础研究，是实现高水平科技自立自强的必由之路。在建设科技强国的征程上，更多如陆卫般的科学家，正以科技报国之志，创引领时代之新。（工人日报客户端记者 裴龙翔）
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