人物簡介:
劉旭,法國科學博士、國家教學名師獎獲得者,浙江大學光電科學與(yu) 工程學院教授,中國光學學會(hui) 會(hui) 士,國際光學學會(hui) OSA會(hui) 士,國際光子學學會(hui) SPIE會(hui) 士,國務院學位委員會(hui) 光學工程學科評議組召集人。教育部高等學校電子信息類專(zhuan) 業(ye) 教學指導委員會(hui) 副主任委員,光電信息科學與(yu) 工程專(zhuan) 業(ye) 教學指導分委員會(hui) 主任委員。曾獲國家技術發明二等獎和國家科學技術進步二等獎各一項,2021年榮獲第四屆“最美浙江人·最美科技人”稱號。
從(cong) 昔日的“追光”少年,到如今浙江大學現代光學儀(yi) 器國家重點實驗室的帶頭人,劉旭在光學薄膜與(yu) 光學成像領域默默耕耘三十載,研究成果曾獲兩(liang) 項國家科技大獎,為(wei) 我國超分辨光學顯微以及高清投影顯示產(chan) 業(ye) 的發展做出重大貢獻。而在這些令人欽羨的科研成就背後,是他產(chan) 業(ye) 報國的拳拳赤子心和砥礪前行的一腔熱血。
為(wei) 投影設備貼上“中國製造”標簽
光,作為(wei) 我們(men) 感知事物的重要介質,其本身雖不可見卻與(yu) 日常生活息息相關(guan) 。人們(men) 日常使用的望遠鏡、照相機,城市的照明設施,天上運轉著的衛星相機,還有國防領域內(nei) 應用廣泛的精密儀(yi) 器,都離不開光學科研係統的支撐。
20世紀90年代,我國光學研究的環境比較落後,但國民經濟和國防建設的發展需求卻對光學科研工作者們(men) 提出了繁重的任務要求,許多科研難題都亟待攻關(guan) 。在他的兩(liang) 位浙江大學導師邀請下,劉旭選擇博士答辯後立即從(cong) 法國回國工作,瞄準國家的重大需求,一頭紮進了光學研究裏。
據劉旭回憶,當時國家急需大型指揮、調度係統應用的多媒體(ti) 數字信息大屏幕高清高亮度顯示設備,但由於(yu) 該技術在國防、國民經濟領域的重要意義(yi) ,西方國家采取了嚴(yan) 格的保密措施並對我國實行設備禁運。為(wei) 填補這塊技術空白,劉旭和他的團隊摸著石頭過河,自主研究創新,“整個(ge) 研究過程沒有前人的經驗進行參照,可謂舉(ju) 步維艱,但為(wei) 了國家不受製於(yu) 人,我們(men) 必須迎難而上。”
正是在這種勇闖科研無人區的精神支撐下,經過近10年的耕耘探索,劉旭和他的團隊於(yu) 2000年在光學引擎技術及液晶投影儀(yi) 中光學元件批量生產(chan) 技術上取得突破,完成投影顯示係統設計、元部件設計、樣機研製、部件工藝等批量生產(chan) 的一整套液晶投影顯示研發體(ti) 係,為(wei) 我國現代投影技術的發展奠定了堅實基礎。之後,在和龍頭光學企業(ye) 的合作中,我國投影儀(yi) 元件全部實現國產(chan) 化大批量生產(chan) ,成功實現投影光學元件與(yu) 引擎產(chan) 業(ye) 化。而今,投影光學元件不僅(jin) 實現了全部國產(chan) 化製作,還出口到海外,投影設備生產(chan) 成功貼上了“中國製造”的標簽。
在“顯微成像”領域開拓進取
超微觀測微生物活體(ti) 動態,近距離觀察神經突觸的形成和變化,深入探究病毒入侵細胞的發生機製……在當今生物學和基礎醫學研究中,超高分辨率光學顯微鏡是細胞觀測的重要工具,也是取得原創性研究成果的重要手段。而之前我國雖然是顯微鏡消費大國,卻隻能生產(chan) 中低端產(chan) 品,高端儀(yi) 器基本依賴進口,技術受製於(yu) 人的同時也嚴(yan) 重製約了相關(guan) 前沿領域的創新研究。
對此,劉旭與(yu) 團隊同事們(men) 下定決(jue) 心一定要把“超分辨顯微成像技術”這個(ge) “硬骨頭”啃下來,改變我國在高端光學儀(yi) 器方麵的落後狀態。作為(wei) 國家973“納米分辨快速光學成像機理與(yu) 技術的基礎研究”首席科學家,他和團隊圍繞這一目標,敢於(yu) 創新,圍繞經典光學成像分辨率的衍射極限,提出了獨特的移頻超分辨成像的新機製,巧妙地利用表麵波移頻效應繞過衍射極限的限製,實現了大幅度超越衍射極限分辨率的光學成像。經過日夜奮戰,不斷試驗、總結經驗……終於(yu) ,劉旭團隊於(yu) 2019年完成了973、國家自然科學基金重大儀(yi) 器項目,在超分辨顯微關(guan) 鍵技術上取得了重大突破,他自豪地說:“在超高分辨成像方法、關(guan) 鍵部件和超高分辨圖像構建方麵,我們(men) 已經形成了具有原創性自主知識產(chan) 權的專(zhuan) 利群,授權發明專(zhuan) 利共有70多項。”
之後,為(wei) 了更好地實現高端光學顯微鏡的產(chan) 業(ye) 化發展,劉旭聯合永新光學和舜宇光學等有能力生產(chan) 高端顯微鏡的企業(ye) 開展產(chan) 學研合作,形成了一係列具有自主知識產(chan) 權的超分辨顯微成像技術與(yu) 產(chan) 品,打破了我國高端顯微鏡市場長期被德日企業(ye) 所壟斷的狀況,推動我國的高端顯微鏡的市場份額逐步擴大並開始走向國際舞台。
從(cong) 超分辨顯微成像技術國家立項到核心技術實現突破的這些年裏,劉旭沒有說過一個(ge) “苦”字。他說:“實現關(guan) 鍵技術突破,為(wei) 國家光學顯微鏡行業(ye) 的發展盡一份力是我們(men) 這一代研究者的使命和責任。靜下心來踏實做好每一件小事,日積月累積攢起來就會(hui) 是大的突破。”
提攜後輩甘為(wei) 育人“鋪路石”
如何涵養(yang) 一個(ge) 國家的創新活力?劉旭的答案是——既做科技創新的開拓者,又做提攜後學的領路人。
多年來,劉旭不僅(jin) 站在光學研究的前沿,還始終站在教書(shu) 育人的一線講台上。平日裏,在肩負繁重科研任務的同時,他擔任博士生導師並堅持給本科生上課,主講國家級精品課程。在他看來,科學事業(ye) 是一場“接力跑”,教師作為(wei) 領路人要潛心育人做好傳(chuan) 幫帶工作,“我國科技事業(ye) 的接續發展,最終還是要依靠高素質高水平的人才,為(wei) 我國光學事業(ye) 的發展積累堅實的後備力量是我義(yi) 不容辭的責任。”
如今,劉旭已培養(yang) 了90多名研究生,其中包括國家傑出青年基金獲得者1名、國家優(you) 秀青年基金獲得者2名等。在這些學生眼裏,他是一位嚴(yan) 謹的學者,也是一位良師益友,會(hui) 根據每個(ge) 人不同的情況采取個(ge) 性化的培養(yang) 模式,著重挖掘他們(men) 身上的潛能,培養(yang) 他們(men) 的興(xing) 趣點。據學生張乾威介紹,劉旭一直鼓勵大家要注重日常實踐,“劉老師經常說研究的課題要與(yu) 國家和社會(hui) 的需要結合起來,基礎研究要與(yu) 實際應用結合起來,多操作多實踐。”
正是在這日複一日的言傳(chuan) 身教中,一批批光學科研“後浪”日漸成長,為(wei) 光學事業(ye) 的蓬勃發展築就堅實的基礎。
“一名教師,一名希望與(yu) 青年人共創明天的老師”,這是劉旭在浙江大學教師個(ge) 人主頁上為(wei) 自己寫(xie) 的個(ge) 人簡介。在三十載春秋裏,他始終踐行著這句話,教學相長,帶領著學生們(men) 在科研事業(ye) 的道路上不斷攀爬,拾級而上,一起共築我國光學事業(ye) 發展的美好明天。
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