吹海风、敲代码……这位西电博士在浪尖“捕”信号

周末的办公室依旧亮着灯

物理学院2023级博士生纪汉杰

对着屏幕上迟迟无法解决的

程序运行报错陷入沉思

思绪不由得飘回某次外场采集的日子

那天海边风势很大

他裹着军大衣

一边紧盯屏幕上的数据采集结果

一手在笔记本上同步记录采集情况

耳畔浪声阵阵

屏幕里的数据采集进度条

正缓缓向前推进

纪汉杰（左一）在海边做实验

“做海杂波研究，就是在噪声里找真实的信号。”他说，“海面的每一道波浪都会对雷达信号产生干扰，而我要做的是把目标从中辨认出来。”

海杂波是噪声，纪汉杰要从中辨认出真正有意义的东西，为国产雷达装备的对海目标精准探测提供技术支撑。而他自己的科研道路，也是一个不断在“噪声”中调准频率、找到方向的过程。

从空白到填满

纪汉杰的起点，似乎和海洋没什么关系。

本科时，纪汉杰学的是网络工程。课业之外，他把大量时间投入编程练习，代码编写能力日渐扎实。但技能的积累并没有让他看清方向，对于自己的未来，他仍然感到迷茫。

研究生阶段，他考入了位于山东青岛的中国海洋大学电子信息专业。课余时间，他常去海边，看着眼前深蓝色的海面延伸到天际，那些关于深海的数据、生态、能源的未知，似乎在召唤着他。这种感觉很难用语言准确描述，但纪汉杰后来的选择，清楚地标注了这个时刻的分量。

硕士阶段，纪汉杰有幸到中国电波传播研究所（青岛）进行联合培养，也是在这里，他跟随着张金鹏研究员，开展海洋电磁信息相关研究，正式踏进了电波传播这一领域的大门。

这个转变并不轻松。从计算机科学到电波传播，涉及的专业知识跨度较大，缺口较多。纪汉杰选择“笨鸟先飞，笨鸟多飞”。他利用课余时间，从基础理论开始啃，利用业余时间持续自学。他围绕海上对流层波导中电磁波的传播与波导参数反演展开研究，也在这一过程中对海洋电磁信息方向产生了浓厚的兴趣。

从课题组到旷野

2023年，纪汉杰考入西电物理学院，师从郭立新教授，正式开启博士学位攻读阶段。

纪汉杰（右一）和导师的合影

过往求学阶段的两段经历，为他理解科研问题提供了两个不同的切入视角：在校期间的学习侧重知识生产，涵盖文献研读、代码实现、创新思路向学术成果的转化；此前在研究所的实践经历则侧重知识落地，聚焦如何将学术创新转化为工程应用，践行“真正满足国家需求”的科研导向。他在实验室推导得出的核心算法，有望转化为可实际运行的实体设备投入使用。“这对我来说既是荣誉，也是责任。”

纪汉杰（左一）在海边做实验

而真正改变他对这项研究本质认知的，是外场实测工作。他先后参与多个国家级项目的外场数据采集任务，承担雷达架设、浮标投放、无人机航测等作业，全程参与从设备安装调试到故障排查的全流程环节。那段时间他切实感受到：坐在实验室屏幕前查看采集到的数据，和真正站在海边切身感受风速、盐度、浪高的动态变化，亲眼观测这些物理量如何实时扰动电磁信号，是两种完全不同的认知模式。数据里的“噪声”，只有亲临它产生的现场，才能真正厘清其来源。这个认识，后来在他的研究方法上留下了清晰的印记。

让物理“管住"AI

知道噪声从何而来，和只是“看见”噪声，是两件不同的事。前者意味着你懂得它产生的物理机制——海面粗糙度怎么影响散射，风速变化怎么搅动频谱……后者只是对着一串数字。

深度学习时代，许多研究采用纯数据驱动的范式，通过投入海量数据，训练复杂神经网络。纯数据驱动的模型，只能“看见”噪声。

纪汉杰早期也尝试过纯数据驱动。“纯数据驱动的模型在特定数据集上效果不错，但泛化能力不足。这类模型像个‘黑箱’，即便得到预测结果，也无法解释其物理机理。而实际中，极端海况的标注数据极为稀缺，数据依赖反而成了最大的瓶颈。”

如果只是堆砌数据和模型复杂度，而忽略了物理本质的探索，研究很容易陷入“唯指标论”的误区，甚至可能出现伪相关的结果。

基于此，纪汉杰选择了用物理约束AI。研究方向聚焦于AI驱动的复杂海洋环境电磁信息感知及应用。

海杂波现象涉及海洋表面、气象、电磁传播等多尺度物理过程的耦合，其背后蕴含着深刻的物理规律。电磁波的传播遵循麦克斯韦方程组，海表面的粗糙程度、风速风向、海水盐度等物理因素都会影响杂波特性。将这些物理规律嵌入AI模型的设计中，不仅能提高模型的解释性和泛化能力，更重要的是，它能引导AI去发现那些符合物理规律的深层模式，而不是简单地拟合数据表象。

“物理+AI不是简单的拼接，而是深度融合。”纪汉杰解释，“物理告诉AI不能往哪走，AI帮物理看到更多可能性。这样训练出来的模型，不仅精度更高，而且可解释性强，在新场景下的泛化能力也更好。”尤其在应用领域，可靠性、鲁棒性和安全性必须建立在对物理本质的深刻理解之上，不能靠“黑箱”撑场面。坚持“物理+AI”，在纪汉杰看来，不只是技术路线的选择，也是一种科研责任。

那段“噪声很大”的时期

2025年，纪汉杰获批国家自然科学基金青年学生基础研究项目，成为学校首批获得该项目资助的博士生之一；此前，他还成功入选首届中国科协青年人才托举工程博士生专项计划，是该专项设立以来的首批获资助对象。

纪汉杰（右一）参加学术会议

荣誉接踵而至，外界的期待随之涌来。但彼时，他自己的状态并不平稳。用他自己的话说，那段时间“噪声很大，信号不清晰”。

申请国家基金项目时，是他第一次接触此类项目，经验尚浅。项目初期，一方面要快速搭建研究框架，另一方面想在创新上有所突破，各种建议和想法涌来，千头万绪，反而看不清核心主线，“甚至会怀疑自己最初设定的技术路线是否可行。”

帮他重新调准“频率”的，是回到具体的事情上。他重新打开项目申请书，回看最初选定方向时的那条逻辑，把注意力从抽象的压力拉回到具体的科研问题上。从编程、实验、数据分析入手，每解决一个小问题就在白板上打一个勾，状态慢慢稳下来了。

纪汉杰参加活动

这个过程中，导师郭立新教授说过一句话，他记住了：“做科研不能急于求成，要沉下心，把每个环节做扎实。”在那段时期，它像一把校准仪，帮他确认了方向：外界的评价和期待是噪声，眼前这道具体的题才是信号。等纪汉杰真正走出那段时期，他发现自己看问题的方式变了。以前，他是一个解题的人；经过这段“噪声很大”的时期，他开始学着想更上游的问题——为什么要解这道题，解完之后能带来什么。

信号清晰的时候

2025年10月的一天，纪汉杰站在第十九届电波传播学术年会的领奖台上，获评本届年会青年科学家奖。掌声响起的那一刻，他脑海里闪过的是外场数据突发崩溃时彻夜排查故障的深夜，是草稿纸上越积越厚、写满推导痕迹的公式。

纪汉杰（右二）获评青年科学家奖

他很清楚，从优秀的博士生到优秀的科学家，还有很长的路要走。博士阶段证明的是独立做研究的能力，而科学家，需要更广的视野，需要能感知学科前沿与国家需求的判断力，需要有领导团队、培育人才的担当。他希望有一天能成为一名教师，站在讲台上，把自己走过的这条路，讲给下一个站在起点的人听。

那句写进申请书的话“为国产雷达装备的对海目标精准探测与智能识别提供核心技术支撑。”对纪汉杰而言，早已不只是一个目标，更是一份他心甘情愿去承担的责任。

纪汉杰获校优秀共产党员荣誉表彰

窗外，夏日的阳光透过实验室的窗户洒进来。纪汉杰低头看着屏幕上跳动的波形，那些海杂波的噪声里，真实的目标信号正在一点点清晰起来。

记者 / 唐羽琴

排版 / 李姿逸（融光工作室）

编辑 / 王冠玉

责编 / 王 格

出品 / 党委宣传部（融媒体中心）