近日，由南京信息工程大學(xué)大氣物理學(xué)院汪源教授參與主編的《氣象大數(shù)據(jù)與人工智能》教材正式出版,本書(shū)系統(tǒng)介紹了氣象大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)在氣象領(lǐng)域中的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)。該書(shū)將理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，被列為大氣科學(xué)、應(yīng)用氣象學(xué)及智慧氣象相關(guān)專(zhuān)業(yè)的本、碩課程指定教材。
當(dāng)許多同齡人尚在科研道路上探索時(shí)，汪源已完成了令人矚目的“加速跑”——28歲晉升教授，30歲參與主編的教材成為多個(gè)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)標(biāo)配。他說(shuō)：“科研沒(méi)有捷徑，唯有腳踏實(shí)地，方能仰望星空?！?/p>
汪源
交叉創(chuàng)新，用AI給大氣做CT
2013年秋天，汪源懷揣著對(duì)大氣環(huán)境的深切關(guān)懷，走進(jìn)了武漢大學(xué)測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)。讀研時(shí)，心系藍(lán)天的汪源鎖定了與大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)息息相關(guān)的攝影測(cè)量與遙感專(zhuān)業(yè)，開(kāi)啟了碩博連讀的旅程。
“經(jīng)?？吹届F霾天的報(bào)道，就想能不能學(xué)以致用做一些力所能及的事情?！蓖粼椿貞洝?/p>
讀研期間，汪源敏銳地察覺(jué)到地面監(jiān)測(cè)手段的局限性。
“相比于地面監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，遙感就像給地球做CT掃描，它能提供大尺度、高時(shí)空分辨率的全球大氣狀況觀測(cè)數(shù)據(jù)?！蓖粼凑f(shuō)，“但傳統(tǒng)反演算法的計(jì)算量太大、參數(shù)復(fù)雜，就像是在用算盤(pán)求解數(shù)學(xué)難題?！?/p>
這個(gè)困擾最終在與人工智能的結(jié)合中找到了答案。“AI讓大氣監(jiān)測(cè)不僅變得更快，還更‘聰明’。”汪源形象地比喻道。
全球臭氧健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究發(fā)表于《NatureCommunications》期刊
2023年博士畢業(yè)后，汪源加盟南信大，并持續(xù)深耕大氣遙感領(lǐng)域。2025年，他以第一作者身份在NatureCommunications發(fā)表的全球臭氧健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究，通過(guò)AI驅(qū)動(dòng)的高效計(jì)算，創(chuàng)造性地提出了一種全新的地理集成學(xué)習(xí)模型，建立了全球高分辨率臭氧濃度數(shù)據(jù)集。
極致專(zhuān)注，審稿意見(jiàn)回復(fù)超過(guò)百頁(yè)
這項(xiàng)由南京信息工程大學(xué)領(lǐng)銜，武漢大學(xué)、中山大學(xué)和香港城市大學(xué)等多家單位共同完成的突破性成果，背后是汪源多年如一日的堅(jiān)持。
“耗時(shí)長(zhǎng)達(dá)一年半，投稿期間經(jīng)歷了多輪評(píng)審，光審稿意見(jiàn)回復(fù)就超過(guò)100頁(yè)?！蓖粼椿貞浀馈?/p>
“汪老師進(jìn)入工作模式后是一種極致的專(zhuān)注，問(wèn)題不解決，就難以停下思考?！蓖率嬷痉謇蠋煂?duì)汪源的專(zhuān)注深有體會(huì)，“有一次我們合作的項(xiàng)目遇到技術(shù)難點(diǎn)，他經(jīng)常在凌晨時(shí)分與我分享新的想法和模型構(gòu)思，對(duì)研究始終充滿(mǎn)熱情。”
2023年，當(dāng)?shù)弥约簶s獲“李小文遙感科學(xué)青年獎(jiǎng)”時(shí)，他正在電腦前調(diào)試一段關(guān)鍵代碼。該獎(jiǎng)項(xiàng)由李小文基金會(huì)設(shè)立，用于獎(jiǎng)勵(lì)在遙感科學(xué)理論、方法、應(yīng)用上有重大創(chuàng)新、對(duì)全遙感行業(yè)科技進(jìn)步有突出貢獻(xiàn)的優(yōu)秀科研工作者。
“李小文院士淡泊名利的科學(xué)精神永遠(yuǎn)值得我們崇敬。他當(dāng)年拒絕導(dǎo)師的高薪挽留，毅然回國(guó)的選擇，一直激勵(lì)著我們這一代科研人?！蓖粼凑f(shuō)道。
2024年，汪源成為全球首屆“MDPI遙感最佳博士論文獎(jiǎng)”的唯一獲獎(jiǎng)?wù)?。他的研究成果猶如三把開(kāi)啟大氣遙感奧秘的“鑰匙”，分別對(duì)應(yīng)機(jī)理建模、參數(shù)反演以及事件評(píng)估。
汪源指導(dǎo)學(xué)生課程
育人初心，在傳承中創(chuàng)新的教學(xué)實(shí)踐
談到與南京信息工程大學(xué)的緣分，汪源說(shuō)：“我的研究方向是大氣遙感、氣候變化與人工智能的交叉領(lǐng)域，而南信大正是這一領(lǐng)域的‘領(lǐng)軍’高校。更讓我感動(dòng)的是，南信大在人才政策方面對(duì)青年教師有很大的傾斜支持，不僅是直接給予事業(yè)編，還可以參加引進(jìn)人才高級(jí)專(zhuān)業(yè)技術(shù)職務(wù)特別評(píng)聘直接申報(bào)教授或副教授崗位。學(xué)校對(duì)青年教師的關(guān)懷無(wú)微不至，既有家的溫暖，也通過(guò)實(shí)施‘龍山學(xué)者支持計(jì)劃’，在薪酬待遇、研究生招生指標(biāo)、項(xiàng)目申請(qǐng)等方面均給予我們大力支持?！?/p>
然而，從博士生到需要平衡教學(xué)與科研的老師，這種轉(zhuǎn)變并不輕松?！暗谝淮握旧现v臺(tái)前，我失眠了好幾個(gè)晚上。”回憶起當(dāng)時(shí)的教學(xué)經(jīng)歷，汪源坦言壓力巨大。
但正是這種挑戰(zhàn)，讓他對(duì)“教師”二字有了更深的理解。如今，通過(guò)學(xué)校開(kāi)展的新教師入職培訓(xùn)和學(xué)校老教師的傳幫帶，站在講臺(tái)上的汪源已然愈發(fā)熟練，同時(shí)也依然保持著那份初為人師的敬畏之心。
在學(xué)生們看來(lái)，汪源的課總是那么生動(dòng)有趣。“他會(huì)從我們熟悉的降水預(yù)報(bào)、臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)入手，讓抽象的算法活起來(lái)?！?022級(jí)氣象技術(shù)與工程專(zhuān)業(yè)本科生蘇秋桐說(shuō)。
汪源參與國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)會(huì)議
科研無(wú)捷徑，唯有腳踏實(shí)地方能仰望星空
在與學(xué)生的課堂互動(dòng)中，汪源清晰地看到了教學(xué)的難點(diǎn)與重點(diǎn)。他和團(tuán)隊(duì)將這些問(wèn)題一一收集起來(lái)，對(duì)自編的講義反復(fù)錘煉。因此，教材《氣象大數(shù)據(jù)與人工智能》中每一個(gè)精心設(shè)計(jì)的氣象案例和編程實(shí)踐，都精準(zhǔn)預(yù)判了學(xué)生可能在何處“卡殼”，又該如何用最生活化的例子來(lái)“破殼”。
汪源的教學(xué)理念深受其博士導(dǎo)師的影響，“帶學(xué)生做科研就像教孩子走路，開(kāi)始要扶著，然后慢慢放手。”從基礎(chǔ)的編程技能、文獻(xiàn)閱讀，到研究思路的形成和論文撰寫(xiě)，汪源注重培養(yǎng)學(xué)生全方位的科研能力。
2024級(jí)大氣遙感與大氣探測(cè)專(zhuān)業(yè)碩士研究生李嘉源感慨道：“汪老師會(huì)花半個(gè)多小時(shí)一遍遍教我理解一個(gè)抽象的方法，直到我完全掌握?！泵恐芄潭ǖ慕M會(huì)時(shí)間，汪源總是提前規(guī)劃好內(nèi)容，認(rèn)真準(zhǔn)備討論要點(diǎn)；學(xué)生發(fā)來(lái)的論文草稿，他會(huì)在24小時(shí)內(nèi)回復(fù)詳細(xì)修改意見(jiàn)；學(xué)生遇到瓶頸時(shí)，他也會(huì)與其一起認(rèn)真調(diào)試代碼。
汪源指導(dǎo)學(xué)生完成的省級(jí)大創(chuàng)項(xiàng)目
在汪源的感染與悉心指導(dǎo)下，他的學(xué)生們對(duì)科研產(chǎn)生了濃厚興趣，并結(jié)出了實(shí)實(shí)在在的碩果：多人參與省級(jí)大創(chuàng)項(xiàng)目、獲評(píng)南信大“優(yōu)秀本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）”，更有同學(xué)以第一作者身份在SCI一區(qū)TOP期刊上發(fā)表論文，扎實(shí)地邁出了科研生涯的第一步。
汪源指導(dǎo)本科學(xué)生發(fā)表SCI一區(qū)論文
從青澀的科研新人到壯志凌云的青年學(xué)者，汪源的成長(zhǎng)軌跡印證了他常對(duì)學(xué)生說(shuō)的話(huà)：“科研沒(méi)有捷徑，唯有腳踏實(shí)地，方能仰望星空?！痹诖髿膺b感與人工智能的交叉領(lǐng)域，他正在不斷探索，用科技創(chuàng)新守護(hù)藍(lán)天白云。
通訊員張?zhí)煲?現(xiàn)代快報(bào)/現(xiàn)代+記者李楠
（受訪(fǎng)者和學(xué)校供圖）
