吴希文有着一口不“普通”的普通话。他出生于香港，少年时期移民新西兰，直到2017年才被引进回国。他的普通话是在上大学时，跟着同一实验室的中国同学学习的，然而一张口却还是带着“粤语”特色。
　　他长期从事遥感图像算法研制及其在地质灾害监测中的應用研究，特别在InSAR基础理论研究和相关算法的设计及实现、地面形变监测应用等方面开展了一系列创新性工作，为完善相关InSAR技术及沉降模型构建方面提供了理论和实践支持。回国后，他致力于在InSAR技术的应用上开辟出更广阔的天空，让该技术在国计民生中发挥更多的作用。
　　以兴趣为基调，扎根遥感领域
　　“距以千里、感知毫厘”“无论黑白、风雨无阻”，这两句话完美地诠释了InSAR技术的优势。
　　那什么是InSAR技术？
　　通过吴希文的介绍，记者了解到，InSAR技术也被称为“合成孔径雷达干涉”技术，是空间大地测量和遥感技术的结合体，近几十年来一直是国际研究的热点。该技术一般利用合成孔径雷达图像（SAR）数据对地表重复观测形成的微波（1毫米？1米）相位差计算值进行测量，能够实现可回溯、非接触式、高精度（毫米级）、高空间分辨率（米级）、大范围（上百公里）的地表形变监测，在调查和监测大范围的地表变形方面具有极大的应用潜力。
　　吴希文与InSAR技术结缘是在硕士期间的一堂选修课上。他本科和硕士就读于澳大利亚新南威尔士大学电气工程学院，由于对当时所学的专业兴趣不大，于是在一位教授的推荐下，他选修了一门与遥感科学相关的课程，并通过学习喜欢上了这门学科。于是，在进入博士阶段时，他毫不犹豫地转到了新南威尔士大学测量与空间信息系统专业，主要学习和研究InSAR时间序列分析方法及其在地面形变监测中的应用。
　　“InSAR技术可以克服地质灾害调查中光学遥感易受云雾遮蔽、GPS点位稀疏、地面调查通达不易等困难，极大地拓展了地质灾害信息获取的手段。”矿区沉降是采煤过程中普遍存在的现象，常常引发地面塌陷、裂缝、山体开裂、滑坡等地质灾害。为了有效预防地质灾害的发生，降低损失，必须对煤矿区地面沉降进行监测。
　　由于采矿区的地面形变特性，传统的时序InSAR技术不适用于检测长期的矿区沉陷。对此，吴希文根据开采区的空间数据预测了地面的形变位置，并提出了一种考虑了采矿区形变特性的时序InSAR数据处理方法，成功取得了高精度的矿区形变时空序列。2010年，他根据地下土层/地层数据生成了矿区沉降模型，并利用该模型估计了变形序列。从InSAR结果与模拟结果之间可以观察到高度的相关性，这说明InSAR未来可以用来提高动态矿区沉降的预测精度。
　　不得不提的是，近些年，吴希文一直在考虑地表形变模型参数的不确定性、模型的误差以及通过地质参数和开采信息建立的初始开采沉陷模型可能存在的偏差，并提出了基于多重沉陷模型的InSAR相位解缠方法。通过模拟数据实验证明，相比传统方法，通过迭代方式反演出多重沉降漏斗信号并使其从干涉图中分离，能够大幅提高相位解缠可接受的最大相位梯度，说明该方法能有效解决单幅干涉图在沉降中心相位解缠错误的问题。
　　关注世界难题，聚焦地面沉降
　　其实，地面形变一直是一个全球性问题，其造成的环境危害可导致巨大的经济损失，甚至还可能威胁人民的生命安全。地面沉降数据能为地面沉降防治工作带来重要的决策依据。所以如何以高效而又经济的方法监测地面沉降，对于未来的土地规划和政策制定极为重要。
　　2010年到2016年期间，吴希文先后在新南威尔士大学测量与空间信息系统学院和土木与环境工程学院从事地面沉降的相关研究。2012年，他结合ALOS卫星与ENVISAT卫星的SAR数据成功取得我国北京市2003年至2009年的水平方向与垂直方向的形变速率，并发现北京的地面沉降与地下水位下降量具有非常强烈的相关性，表明地面沉降的主要成因是由地下水开采造成的。
　　2015年，他又通过使用不同轨道的ALOS卫星SAR数据生成了多轨道形变图，并成功结合不同轨道的地面形变图取得了澳大利亚吉普斯兰盆地的大覆盖面的地面形变结果。在这之前，曾有澳大利亚科学院的科学家利用沉降模型预测该盆地将会出现地表沉降，这会造成沿海地区被淹没的后果，当地有关部门十分重视。然而，吴希文通过研究得出的结果显示：2007年至2011年吉普斯兰盆地沿岸地面稳定，之前基于沉降模型预测的沉降并没有实现。该研究成果发表在遥感领域顶级学术期刊Remote Sens Environ上。
　　虽然时序InSAR技术在监测城区、矿区等地区的地面形变效果较好，但是在监测农作物或其他植被覆盖较多的地区时，经常会出现测量目标点的密度过低或无监测结果的情况，导致被观测区域的宏观地面形变现象无法得到有效展现。对此，吴希文基于区域生长技术提出了自适应稳定点识别算法来提高时序InSAR结果的空间分辨率，并被证明该算法可以极大提高监测目标点的密度，该方法已于2012年成功应用于监测印尼雅加达市的城市地面形变。
　　在致力研发和改进InSAR算法/处理方法的过程中，吴希文也为UNSW的GEOS研究小组开发出时间序列InSAR技术数据处理系列软件GEOS-PSI和GEOSATSA，可以提供较佳的效果。这些软件不但在UNSW和广东工业大学的科研人员和学生的研究工作中得到了广泛应用，还被成功应用到多个地区的地面形变监测，以取得精确的变形测量结果，其成果已发表在多个国际知名期刊上。
　　在澳大利亚学习和工作的几年中，吴希文先后参与或主持了澳大利亚国家空间信息合作研究中心专项、BHP Billiton项目、中澳联合协调组织洁净煤技术基金项目等多项重大研究工作，曾获得澳洲国家空间信息合作研究中心博士奖学金、新南威尔士工程学院博士后写作奖学金、Asia-Pacific Spatial Excellence Awards团队奖等多项荣誉。所取得的一系列科研成果为回国后的研究工作打下了坚实的基础。 　　安徽光机所殷绍唐所在的合作团队最早在国内开展掺钛宝石晶体生长和和激光性能研究，20世纪80年代中期开始，在国家原“863”计划课题支持下，团队在优质长尺寸掺钛宝石晶体生长及激光性能研究方面均取得了良好的进展。
　　优质掺钛宝石晶体生长和制备遇到的困难很多，一般生长出的晶体在激光波段都存在一种吸收叫“红外残余吸收”，它严重影响着晶体的激光效率，解决晶体的红外残余吸收是晶体能否应用的关键。虽然晶体在还原气氛下退火可以使红外残余吸收有所降低，但退火是把晶体中的四价钛还原成三价钛，有利晶体吸收波段的吸收，但四价钛本身没有吸收机制，因此红外残余吸收机制并不是四价钛吸收。于是团队对可能产生相关吸收的因素进行了广泛研究，如三价四价钛关联吸收、缺陷吸收、散射损耗、色心吸收等都分别进行了理论计算和实验研究，研究表明：红外残余吸收不是这些因素中某一项的单独贡献，而每一项都会对晶体激光波段的激光产生一定的吸收损耗。于是通过还原气氛生长低缺陷、低散射的晶体，并再在还原气氛中退火，他们终于制备出了高FOM值（晶体的品质因数，是晶体吸收峰的吸收系数和残余吸收系数比值）的掺钛宝石晶体激光元件，采用530nm激光泵浦，获得了脉冲宽度为纳秒（ns）和皮秒（ps）的国内最高效率激光输出。
　　由于掺钛宝石晶体的荧光寿命仅有3微秒，若采用闪光灯泵浦，灯的脉冲宽度需要与3微秒的荧光寿命相当，给灯输入1焦耳的能量，在灯能够承受电流下，需要的电压是数万伏。所以团队在极其困难的情况下，克服了技术障碍，实现了灯泵掺钛宝石晶体的激光输出。同时生长出了30mm×220mm的优质长尺寸掺钛宝石晶体，为灯泵钛宝石激光器的研制提供了优质激光棒。
　　1992年，团队的“高FOM值掺钛宝石晶体生长研究和高功率寬带可调谐钛宝石激光器研究”项目获得了中国科学院科技进步奖一等奖；1996年，“高能量闪光灯泵浦的掺钛宝石激光器”项目获得了中国科学院科技进步奖二等奖；同年，“优质掺钛宝石晶体研制”获得了国家科技进步奖二等奖。
　　此后，根据国家的需求，团队对多个晶体进行了大直径生长研究，为国家科学技术事业的发展做出了新贡献。
　　理论创新探索不止
　　从20世纪80年代开始，殷绍唐及其团队承担过国家科技攻关、国家自然科学基金、原“863”项目、中科院重点课题等项目数十个。在完成那些主要是进行生长工艺研究的项目时，他深深感到现有的晶体生长理论对晶体生长工艺研究的指导作用不大，晶体生长需要创建一个可以指导晶体生长工艺的晶体生长理论，使晶体生长由技艺走向科学。
　　1998年，殷绍唐有幸参加了山东大学于锡玲教授承担的国家自然科学基金重点课题“功能晶体材料生长机理的研究”，承担“熔融晶体生长机理”子课题的研究，有了实现创建新晶体生长理论的机会。在研究克服提拉法红宝石的生长缺陷时，他发现了存在溶质边界层。于是他提出晶体生长时存在“晶体生长边界层”的假设，因此是否能对生长过程中微观结构的演化进行实时观测，是证明晶体生长边界层存在的关键。“高温激光显微拉曼光谱技术的出现，使我们有了在高温条件下微区观测从熔体向晶体演变过程中微观结构变化的可能。”
　　殷绍唐介绍，高温显微拉曼光谱仪的信息采集光是垂直的，放置高温样品的空间只有10厘米左右，因此在这个范围内完成高温熔体生长过程的微观结构演变的观测是非常困难的。为此他们设计研制了“微型晶体生长炉”（获得国家发明专利授权），团队的实验人员（以研究生为主）利用微型晶体生长炉和上海大学钢铁冶金新技术重点实验室的高温激光显微拉曼光谱仪，开展熔融晶体生长过程中微观结构演化的观测实验。实验晶体涵盖了熔融中的各种类型，例如同成分熔融晶体、非一在致熔融晶体、助溶剂生长晶体等。通过对数十个晶体的实验观测，在国际上首先发现，所有实验晶体生长时都存在边界层，在边界层内生长基元的结构逐步由熔体（溶液）结构演化成晶体结构，生长基元已经具有单胞结构的特征，功能晶体生长机理研究取得了重大突破！
　　然而，高温显微拉曼光谱显示的是生长基元中的化学键的振动模式，体现生长基元内各种组分原子之间相互连接的关系，从而推导和判断生长基元的结构特征。拉曼光谱并不能直接测量物质的结构，生长基元的结构是否为单胞结构，还需要做进一步的证明。
　　国家自然科学基金通过面上基金、青年基金、重点课题基金对团队进行了近20年的连续资助，使得团队能够在晶体微观机理的研究取得发现边界层的突破后，能继续寻求新突破。
　　固态物质的结构可以用X射线衍射（XRD）方法测量，但对于非固态的生长边界层内微小区域的结构测量则无能为力。同步辐射X射线的亮度极高，是普通X射线亮度的上亿倍，因此可以实现普通X射线难以实现的高空间分辨、高时间分辨测量。国外曾报道用同步辐射X射线表面衍射技术研究一些晶体表面上的液体结构时，发现了金刚石表面上的液态Ga薄膜中的原子，呈现出与金刚石相似的结构。参考这些报道，殷绍唐认为，同步辐射SXRD技术完全可以应用于生长边界层内生长基元结构测量。
　　上海光源是我国建设的先进的第三代同步辐射光源，同步辐射微束X射线表面衍射方法完全可用于对生长基元的结构进行测量。为此团队研制了可用于同步辐射X射线表面衍射的微型晶体生长炉（获实用新型和发明专利授权），并申请获得了同步辐射微束X射线的使用机时。
　　殷绍唐介绍，把实验晶体CsB3O5的（011）面抛光，置于微型晶体生长炉内进行顶部加热，在（011）面上形成一层熔化薄膜，同步辐射微束X射线分别采用0.5o，1o，2o，3o，4o，5o等不同的入射角对熔化的薄膜进行掠入射衍射光谱测量。解析衍射光谱的结果证明：在熔化膜表面和晶体（011）面之间的熔化膜中存在晶体生长边界层，边界层内的生长基元具有CsB3O5晶体的单胞结构，其取向为（011），与晶体的生长界面方向一致，揭示出了生长基元的结构和取向。是熔融晶体生长机理研究的又一重大突破。 　　虽然高温激光显微拉曼光谱技术和同步辐射X射线衍射技术为人们揭开了晶体生长时微观结构演化的机理，但是具有单胞结构的生长基元为什么能准确地生长到界面对应的格位上？揭示这一机制是完整认识晶体生长微观机理的关键。
　　对生长界面上的晶面网格格点的等效电荷静电场的计算证明，在生长界面的前方存在的周期重复丘状网格静电场，相邻网格的静电场的方向相反，其在晶面上的面积与对应的晶面面积相同。生长基元在界面静电场的电场力的作用下，生长到对应网格上，完成了生长的全过程。
　　总结高温激光显微拉曼光谱技术、同步辐射微束X射线衍射技术对晶体生长过程中生长基元结构演化的观测结果，结合生长界面静电场的计算结果，殷绍唐创建了原创的“晶体生长边界层理论模型”，其主要内容为：
　　熔融晶体生长时，都存在熔体（或高温溶液）结构向晶体结构转化的晶体生长边界层。边界层内的生长基元已具有单胞结构；在晶体生长方向上，存在晶面网格格点等效电荷形成的周期重复的丘状网格静电场，相邻网格的静电场方向相反；具有单胞结构的生长基元，在界面晶面周期性丘状网格静电场的作用下，把取向随机的生长基元单胞的取向调整到与生长界面一致，其自身的晶面静电场和界面静电场叠加使界面丘状静电场在生长方向上延伸到边界层的边缘；晶体生长边界层中的生长基元，在晶面周期性丘状网格静电场电场力的作用下，精确有序地叠合到生长界面上，完成晶体生长全过程。
　　殷绍唐高兴地说，在国家自然科学基金的资助下，应用現代最新的高温结构显微拉曼光谱技术和同步辐射微束X射线衍射技术，及界面静电场的计算，他完成了创建全新的晶体生长理论模型的梦想。当然相对于缺乏对晶体生长过程微观结构演变观测手段的前辈们，自己是幸运的。
　　应用创建的理论模型，他分析了大晶体容易开裂、掺杂晶体的位错多、组分过冷等晶体生长难题形成的微观机制，从而可以获得解决这些难题的工艺技术，因此可以说创建的新型晶体生长理论模型，为晶体生长实践由技艺走向科学奠定了基础。殷绍唐说：“我虽然从事晶体生长已40多年，也为祖国做出了一些贡献，然而最使我感到欣慰的是完成了晶体生长微观机理的探索，写出《晶体生长的微观机理及晶体生长边界层模型》一书。可帮助晶体生长工作者认识晶体生长过程中各种问题形成的微观机制，从而找到解决问题的方法，为国家的社会经济发展和科研国防事业生长出更多高质量的晶体。”