她的團隊獨創性的最早提出了高分辨雷達回波統計識別框架；她最早將貝葉斯統計學習方法應用于雷達目標識別；2014年，她以第二發明人獲得國防技術發明一等獎，2015年，又以第二發明人獲得國家技術發明二等獎……

“獨創”、“最早”、“發明人”……2015年度教育部“長江學者獎勵計劃”入選者杜蘭正在“雷達目標識別”領域的研究中穩步前進著。

如約來到采訪地點，杜老師正坐在沙發上認真的修改自己準備的采訪內容，見到我們，杜老師非常熱情的給我們遞水、挪座位。身著素雅藍色連衣裙的她說話柔聲細語，舉止謙遜，讓人倍感親切。

誰也不會想到，這樣一位80后溫柔舒雅的女子，正在從事著雷達信號領域最為困難的研究方向之一--雷達目標識別技術，并且一做就是10余年。

做事認真 善于學習

“早在本科畢業設計我就已經開始接觸了雷達目標識別，這個方向是我的導師保錚教授安排我去做的，后來通過一段時間的研究，我逐漸了解到雷達目標識別是一個很小眾的科研方向，研究起來很難，很長一段時間內，在保老師的團隊中沒有老師專門去負責。”杜蘭說，在當時，雷達目標識別雖然很難，但卻是非常重要的技術，也受到美國等發達國家的高度重視，80年代就被美國列為國防關鍵技術。

在DARPA（美國國防高級研究計劃局）1997年提交給國防部的一份報告中，認為“雷達目標識別技術是一項具有極高應用價值的技術，需要長期重點研究”，他們也用“to-hard-to-do”來形容雷達目標識別研究，所以說這確實是很有挑戰的研究方向。說它難，是因為雷達目標識別是一個交叉方向，除了傳統的雷達系統、信號處理之外，還涉及到機器學習和模式識別，要通過回波特性分析目標屬性。而對于虛假或偽裝目標的識別，我們要確定一個基準的門線，以區別判斷真實目標與虛假或偽裝目標。

“碩、博學習期間，我集中研究了高分辨雷達回波特性分析和統計建模。保老師一直很強調物理概念，所以，我們研究在結合雷達回波特性方面是很有特色的，也發表了多篇高水平的國際論文。我的博士學位論文也獲得了全國百篇優秀博士論文獎。”杜蘭說，雖然博士期間取得了一些成績，但是，博士快畢業時更多的卻是危機感和瓶頸感。我們在雷達信號處理方面的研究是有優勢的，但在機器學習和模式識別方面還有很大欠缺，要想讓雷達目標識別研究更進一步，在結合雷達回波特性的基礎上，還需要具備最新的機器學習和模式識別方面的知識。

“出于這個原因，2007年9月，我前往美國杜克大學進行博士后訪問學習。我所在的Lawrence Carin教授的研究小組在有關統計機器學習方面國際上很有名氣，我在該小組做的是基礎的貝葉斯統計機器學習研究。”杜蘭介紹說。

正是這段時間，杜蘭真正的深入學習了機器學習和模式識別方面的知識和方法。“在美國工作、學習期間，我感覺壓力是很大的。雖然是博士后身份，但是我和小自己5、6歲的博士生一樣都是剛剛進入統計機器學習領域。為了能夠在最短的時間內入門、上手，我必須比別人更努力、付出更多。”杜蘭說，做博士后所在的實驗室也會定期開會，所有人坐在一起匯報、交流各自的進展和問題，對于大家提出的問題我會認真記錄，反復的思索，隨時想到隨時記錄，不論是會上還是私下都多方面去請教、學習，反復修改糾正自己的工作，甚至忘記吃飯，也會經常工作到凌晨。

在杜克，學校有一項“Safe Ride”的福利，就是學校為了保障學生安全，晚上可以免費送住在附近的學生、博士后回公寓。那時候我經常工作到凌晨1、2點，甚至3、4點，獨自一人叫Safe Ride，時間長了，一個白頭發、白胡子的司機都認識我了，經常在回家的路上和我聊天，問我關于中國、關于科研工作的問題，還會說你們做科研工作也好辛苦呀。”回想起這段小插曲，杜蘭印象很深刻。

經過十多年的努力，杜蘭在研究團隊高分辨雷達回波的特性分析的基礎上，獨創性的提出了高分辨回波統計識別框架，對應了一系列由簡單到復雜的基于統計建模的識別方法。這種方法相對于傳統識別方法，更適合于雷達目標高分辨回波的特性，在應對噪聲、干擾和在線建庫方面都更具優勢。因此國內一些其他團隊和研究所目前都在采用該框架開展研究，在國外方面也得到了多個研究機構的學者在公開文獻中引用或參考。

此外，為了使雷達目標識別技術滿足實際應用的需求，杜蘭也是最早將貝葉斯統計學習方法應用于雷達目標識別，重點解決了小樣本學習和噪聲穩健兩個關鍵性的工程應用問題。相關成果不僅在雷達目標識別方面受到關注，在貝葉斯方法理論研究、圖像處理、生物信號分析、智能交通管理等其他應用方面的論文中也有引用和參考。

談到目前已經取得這這些成果，杜蘭十分謙虛的說：“談不上成就，只能說取得了一些進展，這要十分感謝保錚老師的指導和引領。保老師教會我最基本的科研方法，首先是物理概念，其次才是數學算法，還有歸納總結的能力以及做科研的嚴謹和仔細。”

物理慨念的重要性我深有體會，杜蘭回憶說：“博士學習期間，香港中文大學的徐雷教授有一次在報告中提到當時主要用于經濟學和統計學中的因子分析模型。我感覺這個模型可以用于我們正在研究的高分辨雷達回波統計建模。所以，我就找了大量資料閱讀，這期間也解決了很多數學推導的問題。當時我很高興，專門找保老師討論，給保老師講這個模型。但是，當保老師聽完我一大堆的數學推導后，問了我兩個問題，第一，為什么要把這個模型用于高分辨雷達回波統計建模？第二，要解決什么問題？這時，我才突然發現自己已經完全陷入了數學推導，而忘記了自己去研究這個模型的初衷。”

“之后，我和保老師進一步討論、分析，發現因子分析模型是可以和我們之前研究的統計模型關聯起來的，是一種更精細的統計模型。這么一梳理，研究思路清晰了，我的統計建模工作還形成了一個體系，并且之后還按照這個體系，基于因子分析模型做了一系列的改進工作。這次經歷使我明白了，數學算法固然重要，但更重要的是物理概念，只有把牢牢的把握住要解決的物理問題，才能用對、用好數學算法。這也是我們團隊一直在延續的一種研究理念。”杜蘭告訴記者。

談到這里，杜蘭還講了自己剛上研究生寫第一篇論文時的經歷，令她受益匪淺：“當時保老師幫我改我的第一篇論文初稿，因為保老師習慣看打印出來的文章，所以我把打印版交給了保老師。也就一兩天時間，當我拿回文章的時候，發現上面已經密密麻麻寫滿的各種修改意見，甚至符號公式、圖表甚至每個坐標的標注都很仔細的給出了修改意見，對于一些不太好的段落，保老師直接劃掉，另附了稿紙自己重寫這些段落。這份修改稿對我幫助很大，讓我明白了嚴謹的科研態度體現在科研工作中的每個細節中。此后不論寫任何報告和文章，我都要求自己要做到嚴謹、規范。”

問題導向 注重應用

杜蘭所在科研團隊完成的雷達目標分類技術項目獲得了2015年國家技術發明二等獎，發明了目標分類新方法，解決了目標分類重大技術難題，為提升我國現有裝備的信息獲取能力做出了突出的貢獻。

“雷達目標識別不僅僅是理論問題，同時也涉及到系統工程問題。”談到團隊項目獲獎情況時杜老師告訴我們：“我們在國內首次將目標分類方法應用到了型號雷達系統中，實現了雷達目標識別理論方法的具體應用。在不同平臺上應用的過程中，理論和實際的結合衍生出了不同的新的問題，通過團隊成員協共同努力，在合作單位密切配合下，在設備上進行調試、數據處理、再調試、再改進等一系列過程，提出了最終實現了系列的應用。”

“一個技術理論方法的實用化是一個不斷試驗、不斷改進的長期過程，可能需要很長時間很多人的努力才能實現。在理論研究時，可能環境的設置都比較理想，但是在工程應用中，實際的系統環境，有限的系統資源和時間分配都與在實驗室不同，利用有限的資源來實現目標識別的功能就需要不斷地去改進和調試，這才是在應用中最大的困難。這個獲獎的項目如果從初期的理論算法研究開始算起，前前后后一共經歷了大概有十五年的時間。”杜蘭說。

相比于在實驗室的理論研究，杜蘭需要經常去一些條件艱苦的實驗場所從事與研究所合作的工程應用類項目。在經常性的出差中，晚點、延誤、改簽甚至滯留都是家常便飯。

“記得有一次去新疆某地處理外場數據。由于實驗場地在一個小地方，我們從西安過去需要在烏魯木齊轉乘支線小飛機，到了當地還需要乘坐一段時間的汽車，光路途上就需要整整一天的時間。當我們到達當地機場時，我驚奇地發現整個機場只有一條起飛、降落的跑道，停機坪只有學校操場大小，也就停放1-2架小型支線飛機。機場里沒有登機口通道的，飛機降落在停機坪后，我們自己從懸梯走下飛機，然后自己拉行李走到小小的航站樓。這是我見過的袖珍的機場。走出航站樓，看到的就是修建在戈壁灘上的停車場和公路。合作單位的接機師傅見我們的第一句話就是西電怎么派來了兩個女生。”杜蘭笑著說。

由于項目的需要，一年多的時間里，杜蘭和研究生多次去當地處理數據，最長的時候要待近一個月。為了保證學校的教學工作，杜蘭只能多次往返西安和當地，行程最緊的時候一周要往返兩趟。

歸納總結 鼓勵交流

談到帶研究生，杜蘭表示：“首先要嚴于律己，以我為表率，高標準、嚴要求，不斷提升自己；其次是看中對科研能力和嚴謹的科研作風的培養。” 延續著保錚老師對我的教導，我十分重視引導學生從物理層面把握新方法、新概念，不用一味地陷入算法和數學推導，也重視對學生論文的修改，尤其是剛開始寫論文的時候，要幫助學生形成標準、規范的寫作習慣。我們團隊一直有著堅持讀文章，定期做工作匯報和討論組會的傳統，這也是為了培養學生的歸納總結能力，加強學生之間的交流。

“在報考研究生選擇導師時，看到杜老師的介紹，對于如此年輕的老師取得如此大的成就感到很震撼，也因此報考了杜老師的研究生。然而上了研究生之后感到更加震撼，因為感覺不管我們多早來實驗室，杜老師都已經坐在實驗室開始工作了。”來自電子工程學院的研二學生劉彬說。

談到這幾年所獲得的榮譽稱號和獎項時，杜蘭表示，每一次評獎都是對自己的工作總結和歸納的一個過程，最重要的是發現自己的不足。平時忙于具體的科研工作，不一定能察覺到自己在某方面的落后，通過整理材料、梳理思路才會發現這些問題。

“我非常重視專家在評審和答辯時提出的意見和問題，不僅在當時會思考回答，事后我也會反復琢磨，我認為這些專家是在幫助我把握自己的科研方向。相比于稱號和獎項，這才是最大的收獲。”杜蘭說。

“學術交流也是非常重要的，尤其是對于雷達目標識別這樣一個學科交叉的研究方向，我們不僅要關注雷達、雷達信號處理方面的最新研究進展，也要關注機器學習，人工智能領域的進展，比如深度學習、視覺注意、弱監督新理論。”杜蘭說:“學術交流為我們提供了了解相關領域最新進展、最新動態的一種便捷方式，也給我們提供了對外合作的機會。我們有一些研究工作就是在交流中碰撞出的新點子、獲得的啟發。只要時間等方面允許，我經常參與一些國內外的學術交流活動，做口頭報告、特邀報告等，也鼓勵團隊的學生們參加各種形式的學術交流。”

“我感覺科研工作貴在堅持，雷達目標識別很難，一些同學、朋友和學生也問過我，女生做科研工作是不是太苦了。對我而言，雷達目標識別這個研究方向很重要，而我們現在還有很多問題沒有解決，做的還不夠好，所以，我不會放棄，也不覺得苦。”杜蘭堅定的說，博士階段自己學會了基本的科研方法，博士后階段學會了如何把握理論前沿，回國工作以來，自己在理論和應用相結合的研究中不斷成長鍛煉，每一步都是新的挑戰，每一次成績的背后都是堅持的力量。