沉浸于強(qiáng)度關(guān)聯(lián)成像研究的陳明亮。記者 周俊超 攝
只需一個(gè)像素就能看清一種目標(biāo),為了這種名叫“強(qiáng)度關(guān)聯(lián)成像”的量子探測(cè)技術(shù),陳明亮在中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所的量子光學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室堅(jiān)守了14年。最近十年,為了尋找理想的試驗(yàn)環(huán)境,他和同事們來到青海湖畔,從與當(dāng)?shù)夭孛駞f(xié)調(diào)場(chǎng)地、鋪路、拉電線開始修建實(shí)驗(yàn)基地,幾乎每年都有幾個(gè)月駐守在雪域高原?!拔沂窃诖髮W(xué)畢業(yè)時(shí)入的黨。也就是在那時(shí),我埋下了投身量子科研的心愿?!鄙頌橐幻蒲泄ぷ髡撸惷髁翆?duì)黨的忠誠與熱愛,投入到對(duì)前沿科技的無盡探索之中。
在駐守高原的日子里,陳明亮還將科學(xué)的種子播撒到當(dāng)?shù)夭刈搴⒆有闹?。在他的發(fā)起下,上海光機(jī)所黨支部為青海泉吉鄉(xiāng)民族寄宿制完全小學(xué)的學(xué)生們送去科普課程,多年持續(xù)定向資助貧困學(xué)生。
“最讓我感動(dòng)和開心的,就是看到這些孩子對(duì)科學(xué)充滿好奇?!币?yàn)楦袆?dòng)和堅(jiān)持,陳明亮的兩個(gè)人生夢(mèng)想“意外”完美融合:當(dāng)實(shí)驗(yàn)基地里的“量子照相機(jī)”一步步走向?qū)嵱?,科學(xué)的種子也在青海湖畔生根發(fā)芽。
科研之夢(mèng):雪域高原拓荒建站,寂寞堅(jiān)守研制“量子照相機(jī)”
時(shí)光回溯到2004年,陳明亮剛從湖南師范大學(xué)畢業(yè),世界正處于第二次量子革命的前夜?!爱?dāng)時(shí),我有兩個(gè)滿懷激情的夢(mèng)想:一是入黨并成為一名人民教師,去最艱苦的地方播撒人生的希望;二是投身量子科研,這將是新世紀(jì)最有發(fā)展前景的科技領(lǐng)域之一?!?/p>
于是,陳明亮將自己職業(yè)生涯的第一站選在了云南麗江,成為當(dāng)?shù)馗咝5囊幻锢砝蠋?。整整三年,他一邊為學(xué)生講授量子物理的基礎(chǔ)課,一邊跑遍了云南大大小小村寨溝壑。為了更接近量子科技的前沿,他報(bào)考了上海光機(jī)所量子光學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究生。
量子成像通俗地說,就是讓一臺(tái)高分辨率照相機(jī)為一個(gè)它本身并不能看到的物體成像。倘若有了“量子照相機(jī)”,醫(yī)院就可以使用更低劑量的X光輻照實(shí)現(xiàn)更高成像分辨率,由此識(shí)別那些不易被發(fā)現(xiàn)的人體軟組織損傷和病變;環(huán)境偵察時(shí),就能輕而易舉地分辨出空中的一個(gè)小亮點(diǎn)究竟是一只鳥還是一架飛機(jī)或一群飛機(jī)。
為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)夢(mèng)想,陳明亮在光機(jī)所學(xué)科帶頭人韓申生研究員的帶領(lǐng)下,與師兄弟們一起,開始了艱苦攻關(guān)。為滿足某些測(cè)試條件,他們?cè)谇嗪:蠈ひ挼揭惶幐吆0?、地域開闊的地方開展實(shí)驗(yàn)。2012年起,陳明亮挑起實(shí)驗(yàn)室青海野外試驗(yàn)負(fù)責(zé)人的擔(dān)子,開始了“拓荒”生活。
初到青海湖,那里沒有任何基礎(chǔ)設(shè)施。大家就將大集裝箱改裝成“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”:儀器設(shè)備幾乎堆滿了所有空間,余下的地方只夠四個(gè)人擠在一起站著。等卸下儀器,便可有“半個(gè)房間”,供他們?cè)谝巴庵凳貢r(shí)休息。
為了運(yùn)輸設(shè)備到試驗(yàn)場(chǎng)地,陳明亮帶著團(tuán)隊(duì)和當(dāng)?shù)啬撩褚黄?,用砂石鋪路、建設(shè)基地,還挖土坑、撒鹽為用電設(shè)備布設(shè)接地線路,甚至自己埋電線桿架設(shè)高壓線路為設(shè)備供電。為了獲取不同天氣條件下的設(shè)備成像數(shù)據(jù),在高原的強(qiáng)烈日照下,他們的皮膚曬脫了一層又一層。
2013年,采用強(qiáng)度關(guān)聯(lián)成像技術(shù)的世界首臺(tái)單像素三維照相機(jī)在上海光機(jī)所量子光學(xué)實(shí)驗(yàn)室誕生。不過,這臺(tái)相機(jī)成像一次需要兩分鐘,經(jīng)過團(tuán)隊(duì)持續(xù)攻關(guān),不斷提升技術(shù)參數(shù),目前它已具備實(shí)時(shí)成像能力,而且在水下成像方面也顯示出了良好的應(yīng)用前景。
基礎(chǔ)科研的枯燥與艱苦,只有經(jīng)歷了才知道,日復(fù)一日的寂寞堅(jiān)守也不是人人都能承受。十幾年間,光機(jī)所量子光學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室里,一屆屆學(xué)生來了又走,只有極少數(shù)留了下來。面對(duì)各種誘惑,現(xiàn)在已是副研究員的陳明亮一直堅(jiān)持著沒有離開。留下的動(dòng)力,依然是入黨時(shí)內(nèi)心火熱的夢(mèng)想,那份對(duì)量子科研的熱愛:“一項(xiàng)前沿技術(shù)從原始創(chuàng)新到它真正走到應(yīng)用,大概需要15年到20年的時(shí)間。不看到那一天,我總覺得不甘心?,F(xiàn)在,這項(xiàng)技術(shù)離它的應(yīng)用越來越近了”。
教師之夢(mèng):科普點(diǎn)亮“七彩之光”,牧民孩子收獲人生自信
堅(jiān)持一份對(duì)前沿探索的執(zhí)著初心,陳明亮始終不曾忘記自己另一份與入黨誓言共存的初心——在最艱苦的地方播撒人生的希望。
在雪域高原白手起家,建立野外實(shí)驗(yàn)基地,少不了與當(dāng)?shù)啬撩翊蚪坏?。陳明亮發(fā)現(xiàn),那里的孩子特別喜歡激光筆、LED手電筒之類的小玩意兒,對(duì)外面的世界懷著十二分的憧憬。
帶著一份好奇,陳明亮走進(jìn)了這些牧民孩子的家?!皳炫<S、燒雪水,對(duì)他們而言就是生活的日常?!弊哌M(jìn)當(dāng)?shù)匦W(xué),透過這群深山里貧困牧民家庭孩子臉上略帶自卑的木訥,陳明亮看到了一個(gè)個(gè)渴望知識(shí)的眼神。于是,他想到通過黨建的方式,將所里的科普課程帶到青藏高原孩子們的課堂。
2017年起,在上海光機(jī)所黨委的支持下,陳明亮帶領(lǐng)所里的科普志愿者隊(duì)伍,為青海泉吉鄉(xiāng)民族寄宿制完全小學(xué)送來了光機(jī)所原創(chuàng)光學(xué)前沿科普課程“七彩之光”,課程覆蓋三到六年級(jí)15個(gè)班級(jí)的近600名學(xué)生。
“神奇的激光”“激光通信”“藍(lán)光LED”“魅力晶體”等科普課,打開了高原孩子們的眼界,組裝太陽能電池發(fā)電燈、點(diǎn)亮LED燈泡等有趣小實(shí)驗(yàn)更是點(diǎn)燃了好奇,讓孩子們興奮不已。五年多來,陳明亮和同事們帶去的科普教具堆滿了學(xué)校的小倉庫,其中還包括較大口徑的望遠(yuǎn)鏡縮比模型,以及由上海光機(jī)所發(fā)明的中國第一臺(tái)激光器的模型。
“其實(shí),這些孩子的記憶力、理解力并不比城里孩子差,能否讓他們到上海來看看?”陳明亮沒想到自己的建議得到所里的支持,2018年5月,四名藏族小學(xué)生被接到上海,除了參觀科技館、東方明珠,還見到了平時(shí)難得對(duì)外開放的空間冷原子鐘鑒定件等“國之重器”。如今,每年去青海做實(shí)驗(yàn),陳明亮都會(huì)抽空與這些孩子聚餐,還會(huì)到他們家去坐坐。
人物小傳
陳明亮,1982年10月出生,2007年進(jìn)入中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所量子光學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí),2012年博士研究生畢業(yè)后留所工作至今,從事強(qiáng)度關(guān)聯(lián)成像激光雷達(dá)學(xué)習(xí)和研究工作14年。
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