西安電子科技大學(xué)雷達(dá)信號(hào)處理全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，一塊屏幕上跳動(dòng)著密集的雷達(dá)信號(hào)。張昊站在屏幕前，手指輕劃：“這里的每個(gè)光點(diǎn)都可能是一架無(wú)人機(jī)，也可能是鳥(niǎo)群，甚至是氣象干擾。如何讓雷達(dá)‘看懂’這些信號(hào)？這就是我們正在攻克的智能密碼。”

這位“90后”教授的身上，交織著多重身份：國(guó)家自然基金委優(yōu)秀青年基金（海外）獲得者、雷達(dá)智能化實(shí)踐者、醫(yī)學(xué)AI創(chuàng)新者…… 從美國(guó)頂尖醫(yī)學(xué)院的博士后，到回國(guó)扎根雷達(dá)信號(hào)處理，他始終手握同一把“鑰匙”——可解釋性人工智能，用代碼搭建起人與AI信任的橋梁。

一場(chǎng)橫跨醫(yī)學(xué)與雷達(dá)的思維實(shí)驗(yàn)

2019年，張昊赴美從事博士后研究時(shí)，原本計(jì)劃延續(xù)博士期間的方向：雷達(dá)信號(hào)處理與可解釋AI理論。然而，國(guó)際環(huán)境讓他不得不重新審視自己的科研路徑。“當(dāng)時(shí)意識(shí)到，純電子信息的國(guó)際合作空間正在收縮，但AI的基礎(chǔ)理論具有跨領(lǐng)域的穿透力。”張昊回憶道。

轉(zhuǎn)機(jī)悄然降臨。一次西電海外校友會(huì)的交流中，在康奈爾大學(xué)醫(yī)學(xué)院工作的西電校友王飛教授向張昊提出合作邀約：“醫(yī)學(xué)診斷和雷達(dá)探測(cè)看似風(fēng)馬牛不相及，但本質(zhì)上都在解決兩個(gè)問(wèn)題——小樣本數(shù)據(jù)的困境，以及決策過(guò)程的可解釋性。”這番話(huà)瞬間點(diǎn)燃了張昊的靈感。

張昊（左）與王飛（右）在美國(guó)大紐約地區(qū)西電校友會(huì)上的合影

醫(yī)學(xué)影像診斷中，AI模型常因“黑箱”特性遭遇臨床信任危機(jī)；而雷達(dá)信號(hào)分析時(shí)，操作員同樣需要知道“為何將目標(biāo)判定為無(wú)人機(jī)而非飛鳥(niǎo)”。兩者對(duì)“可解釋性”的共同需求，成為張昊技術(shù)遷移的突破口。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一套小樣本學(xué)習(xí)框架，通過(guò)挖掘電子病歷中的時(shí)序關(guān)聯(lián)與特征耦合，讓AI不僅能診斷疾病，還能生成可視化的決策依據(jù)鏈。這項(xiàng)技術(shù)很快在紐約多家醫(yī)院落地，幫助醫(yī)生快速定位疑難病例的關(guān)鍵指標(biāo)，相關(guān)成果登上《自然·醫(yī)學(xué)》并入選年度亮點(diǎn)。“技術(shù)本身沒(méi)有學(xué)科邊界，關(guān)鍵在于找到共性問(wèn)題。”張昊總結(jié)道。

張昊關(guān)于長(zhǎng)新冠子型的研究發(fā)表在《自然·醫(yī)學(xué)》（影響因子：87.24）并入選年度亮點(diǎn)，幫助所在的康奈爾大學(xué)拿下NIH資助的980萬(wàn)美元的項(xiàng)目，成果也被財(cái)富周刊進(jìn)行報(bào)道

為雷達(dá)注入“具身智能”

2022年，張昊回國(guó)加入西安電子科技大學(xué)，出人意料地將主戰(zhàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)回雷達(dá)領(lǐng)域。面對(duì)外界“為何放棄醫(yī)學(xué)AI藍(lán)海”的疑問(wèn)，他笑著反問(wèn)：“誰(shuí)說(shuō)這是放棄？”

2023年，張昊受邀在我校第八屆華山青年學(xué)者論壇上為打算加入西電的海外學(xué)子做題為“西電：回到夢(mèng)開(kāi)始的地方”的報(bào)告，分享了自己不同時(shí)期與西電的故事

在他眼中，低空經(jīng)濟(jì)浪潮下的雷達(dá)智能化，與醫(yī)學(xué)AI共享同一套底層邏輯。隨著無(wú)人機(jī)配送、空中交通等場(chǎng)景爆發(fā)式增長(zhǎng)，傳統(tǒng)雷達(dá)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)：如何在雨霧天氣中區(qū)分無(wú)人機(jī)與飛鳥(niǎo)？如何從海量雜波中實(shí)時(shí)識(shí)別“黑飛”目標(biāo)？張昊的答案充滿(mǎn)未來(lái)感——打造“具身智能雷達(dá)系統(tǒng)”。

“就像人類(lèi)通過(guò)感官自適應(yīng)環(huán)境，智能雷達(dá)應(yīng)該具備自主感知、學(xué)習(xí)和決策的能力。”他解釋道。團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的算法讓雷達(dá)能實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)、自動(dòng)清洗標(biāo)注，甚至根據(jù)環(huán)境變化動(dòng)態(tài)調(diào)整信號(hào)發(fā)射參數(shù)，這也是下一代智能雷達(dá)的雛形。

研究室內(nèi)，張昊展示了一段演示視頻：雷達(dá)成像畫(huà)面中，數(shù)百個(gè)光點(diǎn)被自動(dòng)分類(lèi)為“物流無(wú)人機(jī)”“巡檢設(shè)備”“候鳥(niǎo)群”，并用不同顏色標(biāo)注置信度。“操作員不僅能看結(jié)果，還能通過(guò)可視化模塊追溯判定邏輯。這就是可解釋AI的價(jià)值。”

用技術(shù)回答“四個(gè)面向”

張昊的書(shū)架上，珍藏著一本90年代的《密碼學(xué)》教材，扉頁(yè)上有父親的贈(zèng)言：“用技術(shù)守護(hù)國(guó)土。”父親讀博期間師從通院“二王一肖”的肖國(guó)鎮(zhèn)教授，張昊從小浸染在“務(wù)實(shí)報(bào)國(guó)”的家風(fēng)里。

這種使命感深深嵌入他的科研哲學(xué)。每周組會(huì)上，他必向?qū)W生拋出一個(gè)“靈魂提問(wèn)”：“我們的研究對(duì)應(yīng)‘四個(gè)面向’中的哪一個(gè)？”在他看來(lái)，工科研究必須錨定國(guó)家需求：“低空經(jīng)濟(jì)管理是新興產(chǎn)業(yè)的安全命脈，而雷達(dá)智能化是解鎖這道門(mén)的關(guān)鍵技術(shù)。”

SIGMA實(shí)驗(yàn)室舉行月度頭腦風(fēng)暴學(xué)術(shù)研討會(huì)

這種理念也塑造了他的人才培養(yǎng)模式。博士生孫健橋回憶，自己曾提出一個(gè)創(chuàng)新算法模型，卻被張昊連續(xù)追問(wèn)三天：“應(yīng)用場(chǎng)景在哪里？用戶(hù)是誰(shuí)？傳統(tǒng)方法為什么失效？”經(jīng)過(guò)半年攻關(guān)，這項(xiàng)研究最終融入團(tuán)隊(duì)與華為合作的通感一體化項(xiàng)目，用于實(shí)現(xiàn)低慢小目標(biāo)的實(shí)時(shí)檢測(cè)。“張老師總說(shuō)，論文不是終點(diǎn)，解決真問(wèn)題才是。”

智能時(shí)代的“修橋人”

“電子信息人要有‘工具箱思維’。”張昊如此定義自己的跨界之路。2014年，在他的博士生導(dǎo)師、西電陳渤教授牽頭下，團(tuán)隊(duì)組建了“SIGMA實(shí)驗(yàn)室”（SIGnal processing and MAchine learning，信號(hào)處理與機(jī)器學(xué)習(xí)），將AI的前沿基礎(chǔ)研究引入雷達(dá)智能信號(hào)及信息處理領(lǐng)域。2022年，張昊從美國(guó)回到實(shí)驗(yàn)室，勵(lì)志進(jìn)一步將可解釋AI用于包括雷達(dá)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等更多領(lǐng)域。

SIGMA實(shí)驗(yàn)室合影

與四醫(yī)大的合作項(xiàng)目中，團(tuán)隊(duì)建立病人大規(guī)模電子健康病歷庫(kù)，并基于此研究一些慢性疾病的長(zhǎng)時(shí)間演變問(wèn)題；在智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，他們與中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)合作，正嘗試概率深度網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)的多組學(xué)分析等手段，研究下一代抗極端天氣下的玉米新品種。“學(xué)科交叉不是簡(jiǎn)單的技術(shù)疊加，而是從共性問(wèn)題中提煉新方法，再反哺各個(gè)領(lǐng)域。”

2023年，張昊在四醫(yī)大報(bào)告分享研究成果，奠定團(tuán)隊(duì)和四醫(yī)大開(kāi)展后續(xù)合作的機(jī)會(huì)

打開(kāi)AI的“透明工具箱”

站在西電主樓的露臺(tái)上，張昊望向遠(yuǎn)處起降的無(wú)人機(jī)群。在他的構(gòu)想中，未來(lái)城市上空將織就一張智能感知網(wǎng)：雷達(dá)實(shí)時(shí)解析低空態(tài)勢(shì)、AI動(dòng)態(tài)調(diào)度航線(xiàn)、交通管理系統(tǒng)自主規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)……“但這一切的前提，是人與機(jī)器的雙向信任。”

對(duì)于青年科研者，他給出了質(zhì)樸的建議：“先夯實(shí)數(shù)理根基，進(jìn)而了解所攻克領(lǐng)域的現(xiàn)有問(wèn)題。通過(guò)不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)豐富自己的工具箱，從而帶著工具箱走向曠野解決應(yīng)用問(wèn)題。當(dāng)你用技術(shù)解決一個(gè)具體問(wèn)題時(shí)，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)它還能解鎖更多未知領(lǐng)域。”

夜幕降臨，實(shí)驗(yàn)室的屏幕上，雷達(dá)信號(hào)依舊如星河閃爍。這位“AI解譯者”的探索仍在繼續(xù)——用可解釋性撕開(kāi)模型黑箱，用交叉創(chuàng)新回應(yīng)時(shí)代之問(wèn)。正如張昊所堅(jiān)信的：“智能化的終極目標(biāo)，是讓人類(lèi)的生活變得更加美好。”

記者、編輯 / 王冠玉

責(zé)編 / 王 格

出品 / 黨委宣傳部〔融媒體中心〕

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