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高端訪談

李景鎮(zhèn):與光同行,穿梭于精彩紛呈的時(shí)間世界

激光制造網(wǎng) 來源:深圳晚報(bào)2021-12-01 我要評(píng)論(0 )   

李景鎮(zhèn)1940年11月生于江蘇徐州。深圳大學(xué)博士生導(dǎo)師。1993年12月從中國科學(xué)院西安光機(jī)所調(diào)入深圳大學(xué)。半個(gè)多世紀(jì)以來,一直從事瞬態(tài)光學(xué)成像技術(shù)和光子學(xué)的研究工作:...

李景鎮(zhèn)


1940年11月生于江蘇徐州。深圳大學(xué)博士生導(dǎo)師。1993年12月從中國科學(xué)院西安光機(jī)所調(diào)入深圳大學(xué)。半個(gè)多世紀(jì)以來,一直從事瞬態(tài)光學(xué)成像技術(shù)和光子學(xué)的研究工作:研制出我國第一臺(tái)國際領(lǐng)先水平的超高速等待型分幅攝影機(jī)、我國第一臺(tái)每秒2000萬幅攝影頻率的轉(zhuǎn)鏡同步型超高速分幅攝影機(jī)、我國第一臺(tái)鈹轉(zhuǎn)鏡超高速掃描相機(jī)、我國第一代機(jī)載集成點(diǎn)陣頭高速相機(jī),開創(chuàng)我國大型火箭發(fā)射起飛段橫向漂移量高速攝影測量儀研制系列,為“兩彈”試驗(yàn)、大型火箭發(fā)射、“神舟”系列飛船的發(fā)射等國家重大科研工程做出了重要貢獻(xiàn)。


時(shí)至今日,我已來深圳28年了。我見證并參與了深大的崛起,也見證參與了深大光學(xué)從零起步,到如今成為廣東省著名專業(yè)。深圳和深大給了我一個(gè)寬松的科研氛圍,讓我始終能夠與光同行?;厥走^往,我獲得的成績和榮譽(yù)都離不開深圳市政府與深圳大學(xué)的鼎力支持,讓我的能量穿梭于一個(gè)精彩紛呈的時(shí)間世界,從毫秒級(jí)、微秒級(jí)、納秒級(jí)再到原子時(shí)間。深圳是一個(gè)適宜生長的地方,它有“闖”勁,更有“創(chuàng)”勁,鼓勵(lì)著一代代科研人去創(chuàng)造科技奇跡。這些年我一直踐行“要把深圳光學(xué)搞起來”的自我承諾,未來我還想繼續(xù)努力給深圳大學(xué)和深圳爭取更大的榮光。


李景鎮(zhèn)(中間)和課題組成員研究光學(xué)實(shí)驗(yàn)光路


 

“高中時(shí),我萌生出一個(gè)想法:要讓物理教材里出現(xiàn)更多中國人?!?/p>


立志報(bào)效祖國 打造國之重器


我從小愛學(xué)習(xí),是那個(gè)年代的“學(xué)霸”。高中時(shí),我發(fā)現(xiàn)物理課本里的科學(xué)家大多是外國人,鮮有中國人。于是我萌生了一個(gè)想法:要讓教材里出現(xiàn)更多中國人。這也直接影響了我日后的道路方向。高中畢業(yè)后,我進(jìn)入清華大學(xué)光學(xué)專業(yè),期盼著未來能在物理領(lǐng)域干出一番事業(yè)。


大學(xué)畢業(yè)后,我進(jìn)入中國科學(xué)院攻讀學(xué)部研究生,學(xué)習(xí)光學(xué)的分支——高速成像,后被分配到中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所(以下簡稱“西安光機(jī)所”),成為所里第一個(gè)專注高速成像的研究生。


那時(shí)中國正進(jìn)行高層次科學(xué)試驗(yàn),作為西北地區(qū)最大的研究所之一,西安光機(jī)所為我國的機(jī)械試驗(yàn)研制測試設(shè)備,即高性能的高速攝影機(jī)。高速攝像機(jī)所利用的技術(shù)便是我研究的高速成像。高速成像是研究物體高速運(yùn)動(dòng)過程的技術(shù),有時(shí)間顯微鏡之稱,它與一般攝影最根本的區(qū)別,就在于它有極高的時(shí)間分辨本領(lǐng),能跟蹤快速變化過程的發(fā)生和發(fā)展,并記錄下來。


剛到所里沒多久,我就參加了超高速攝影機(jī)的研制團(tuán)隊(duì)。當(dāng)時(shí),我們每天加班加點(diǎn),除了前期做研究,在加工階段,我還穿著藍(lán)大褂和工人師傅一塊解決一些工藝、測量和裝調(diào)問題。經(jīng)過夜以繼日的一番奮斗,成果終于誕生,此項(xiàng)工作也使西安光機(jī)所得到了國家的嘉獎(jiǎng)。之后,我作為課題負(fù)責(zé)人從事多項(xiàng)國家重大指令性研究工作。



參與首枚捆綁式火箭發(fā)射


上世紀(jì)80年代后期,為了適應(yīng)國際衛(wèi)星發(fā)射市場的需求和推進(jìn)航天技術(shù)的進(jìn)一步提高,把有效載荷從2噸提升到8噸以上,我國把大推力捆綁式火箭研制和發(fā)射提到日程之上。


火箭從點(diǎn)火到發(fā)射,全程都需要用高速攝影測量儀跟蹤拍攝大量的照片。然而,當(dāng)時(shí)發(fā)射起飛段橫向漂移量的測試設(shè)備一直無著落。因?yàn)槔壥交鸺l(fā)射的若干重要設(shè)備要自行研制,這項(xiàng)艱巨的大型火箭發(fā)射起飛段橫向漂移量測量系統(tǒng)的研制任務(wù)便落在西安光機(jī)所的肩上,我作為課題主要負(fù)責(zé)人擔(dān)負(fù)起了這項(xiàng)意義深遠(yuǎn)的攻關(guān)任務(wù)。


時(shí)間緊,任務(wù)重,全所開綠燈,日夜奮戰(zhàn),只用了256天,就將原本需要兩年研發(fā)出來的漂移量測量系統(tǒng)完成了。系統(tǒng)完成后,我們課題組二十幾人在西昌衛(wèi)星發(fā)射基地待了70多天,安裝調(diào)試、經(jīng)歷了發(fā)射的全過程。由于條件艱苦,幾位同志都生病了,其中一位住進(jìn)了醫(yī)院還被下了病危通知,但好在最后大家都是健健康康的。


1990年7月的某日,我們冒著大雨趕往發(fā)射場,進(jìn)入基地安裝調(diào)試。一切準(zhǔn)備就緒,那是我國首枚捆綁式火箭發(fā)射,眼看著火箭尾焰噴出,雖說有滿滿的自豪感,但神經(jīng)卻絲毫不敢放松。我們需要測試記錄從火箭點(diǎn)火到起飛這7秒的關(guān)鍵過程,在沒有檢查設(shè)備之前,并不知道任務(wù)是否成功?;鸺l(fā)射后,我們飛快趕到堡壘,看到設(shè)備完好并順利完成測試任務(wù),懸著的心才終于落地。


時(shí)至今日,我始終難以忘懷那段崢嶸歲月,和完成國家任務(wù)所帶來的感動(dòng),這是大家共同努力的結(jié)果,我很自豪我們這一套設(shè)備經(jīng)住了考驗(yàn),并且相繼裝備了多個(gè)基地。


 

“那一年,我選擇來深圳大學(xué)當(dāng)物理系系主任,在深圳把光學(xué)搞起來?!?/p>

 

來到深大重新開始 成立光學(xué)專業(yè)


1993年,正在西安光機(jī)所的我,站在了人生的十字路口。


當(dāng)時(shí)擺在我面前有兩個(gè)選擇。一個(gè)來自我大學(xué)的老師金國藩院士,希望我回清華大學(xué)擔(dān)任某研究所副所長,另外一個(gè)來自我的良師益友、時(shí)任華南師范大學(xué)校長劉頌豪,他建議我來深圳大學(xué)當(dāng)物理系系主任,在深圳把光學(xué)搞起來。


清華我待過,熟悉,但我對(duì)深圳較為陌生。在決定之前,我特意來深圳考察了一番。走在深圳的大街上,呼吸著新鮮的空氣,兩旁的綠植在陽光下?lián)u曳著,路上一塵不染。我被這里的環(huán)境吸引了?;厝ズ螅诜蛉说姆治鱿?,我就下定決心,要來深圳。


然而,當(dāng)我真正開始工作時(shí),才發(fā)現(xiàn)真正的任重道遠(yuǎn)。我在上世紀(jì)80年代就招光學(xué)專業(yè)的研究生了,深大此時(shí)還沒影。為了把深大的光學(xué)發(fā)展起來,1994年5月,我在物理系下成立光電子技術(shù)專業(yè)(現(xiàn)改為電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)),后來又成立了光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè),這兩個(gè)專業(yè)后來成為廣東省的名牌專業(yè)。


專業(yè)是成立起來了,但要申請(qǐng)碩士學(xué)位并不簡單。因?yàn)楸本┖芏嘣u(píng)委我都認(rèn)識(shí),審批前,我特意跑到北京打聽情況,大家都說這個(gè)申請(qǐng)碩士肯定夠了。但由于深大名額有限,且信息工程學(xué)院早就申請(qǐng)了,我這剛成立沒多久,機(jī)會(huì)因此也就溜走了。


到了1998年,我再次向有關(guān)部門申請(qǐng)光學(xué)碩士點(diǎn)。我以為這次肯定沒問題,誰知省里連第一關(guān)都沒過,后來經(jīng)打聽,才知道原來省里的評(píng)審專家對(duì)深大的印象還停留在幾年前,沒有真正認(rèn)識(shí)到我們的飛速進(jìn)步。


我們沒有放棄,2000年,我們又再次向省里申請(qǐng)。此時(shí)我在光學(xué)界已小有名氣,還發(fā)表了幾本光學(xué)著作。我收集了不少過去自己的研究成果和深大的發(fā)展情況,找了好幾個(gè)評(píng)委去游說。最終,他們認(rèn)可了深大,也認(rèn)可了我?guī)У倪@個(gè)光學(xué)專業(yè)。也正是在那年,深大拿到了廣東省僅有的一個(gè)理科名額——光學(xué)碩士點(diǎn)。此后,我所積累的國家級(jí)和省級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)、國家級(jí)課題和學(xué)術(shù)著作,也為深圳大學(xué)2006年申報(bào)光學(xué)工程博士點(diǎn)和2007年申報(bào)光學(xué)工程博士后流動(dòng)站奠定了基礎(chǔ)。


在深大建起光學(xué)基礎(chǔ)后,1996年,我在深圳主持召開了全國第一屆光子學(xué)會(huì)議,首先提出第一類光子產(chǎn)業(yè)和第二類光子產(chǎn)業(yè)的概念,在我國創(chuàng)建光谷過程中做了先期的理論工作,促進(jìn)了廣東光谷的誕生。此外,我還主導(dǎo)成立了微·納光子信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和光子工程研究所,希望能在深圳乃至廣東將光學(xué)這門學(xué)科發(fā)展起來。



為教學(xué)評(píng)估做準(zhǔn)備 打一場“生死之戰(zhàn)”


除了建立光學(xué)專業(yè),我還參與了深大本科評(píng)估任務(wù)。學(xué)校要想拿到研究生授予權(quán)的資質(zhì),必先通過國家教委的本科教學(xué)合格的評(píng)估。


1994年,國家教育委員會(huì)派人來深圳大學(xué)考察,決定要對(duì)我們的本科教學(xué)進(jìn)行合格評(píng)估。如果本科評(píng)估不及格就得降為??平逃?。這對(duì)深大來說,是一個(gè)極為重要的挑戰(zhàn),時(shí)任校長蔡德麟更是強(qiáng)調(diào)這是一場“生死之戰(zhàn)”。


教學(xué)評(píng)估里面有一項(xiàng)是對(duì)學(xué)生進(jìn)行三門功課的測試,但考哪一年級(jí),考哪些科目全部保密。離評(píng)估只剩下三個(gè)月,為了打贏這場戰(zhàn)役,深大全校上下一心,其中物理系、機(jī)械系、土木系、信工系的二三年級(jí)全部學(xué)生都要補(bǔ)數(shù)學(xué)、物理。但是物理系老師有限,我就請(qǐng)復(fù)旦大學(xué)畢業(yè)的物理老師丁文任物理教研室主任,組織有教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的幾位老師給大家補(bǔ)課。同時(shí),我還和丁文連夜到清華大學(xué)拿來物理學(xué)題庫,不僅輔導(dǎo)本系的學(xué)生,還給其他系學(xué)生補(bǔ)物理。我估計(jì)會(huì)考物理系學(xué)生的數(shù)學(xué),所以上課之余,我們還會(huì)分頭輔導(dǎo)物理系學(xué)生,讓他們課后做大量的習(xí)題。


除了課堂教育,學(xué)校設(shè)備也是教學(xué)評(píng)估里的重要一項(xiàng)。在深圳市政府和深圳大學(xué)的大力支持下,我們重新裝修了所有的實(shí)驗(yàn)室,每一種實(shí)驗(yàn)都買齊四套設(shè)備。到最后還缺兩個(gè)關(guān)鍵儀器,其中一個(gè)是價(jià)值40多萬元的X光衍射儀。我們可以訂到,但是三個(gè)月內(nèi)賣方運(yùn)不過來,為此,學(xué)校派黃建軍老師直接開車從鴨綠江邊的丹東將它給接回來,僅花了一個(gè)多月。


1995年,在深圳市政府的正確領(lǐng)導(dǎo)以及全校師生的不斷努力下,深圳大學(xué)評(píng)估合格。我們教的物理良好,我們的學(xué)生考的數(shù)學(xué)是優(yōu)秀,經(jīng)濟(jì)學(xué)院的學(xué)生考的會(huì)計(jì)也及格了。


 

”后來,國家相關(guān)部門輾轉(zhuǎn)找到了深大,這項(xiàng)高難度的精密復(fù)雜系統(tǒng)的“SSF超快過程分幅掃描同時(shí)成像記錄儀”的研制工作也隨即落到了我的頭上?!?/p>

 

打破國外壟斷 研制SSF


上世紀(jì)90年代,我國需要新型高精度超高速攝影機(jī),對(duì)要進(jìn)行的高層次科學(xué)實(shí)驗(yàn)作相關(guān)測試研究。因?yàn)榫雀摺⒉荒苠e(cuò)判、系統(tǒng)復(fù)雜,研發(fā)難度極大,這類新型儀器當(dāng)時(shí)只能選擇從國外進(jìn)口??捎捎诟鞣N原因,前后兩次簽訂的合同都被對(duì)方單方面強(qiáng)行解除。引進(jìn)這條路是走不通了,隨后國內(nèi)兩次研制也無果。


后來,國家相關(guān)部門輾轉(zhuǎn)找到了深大,這項(xiàng)高難度的精密復(fù)雜系統(tǒng)的SSF超快過程分幅掃描同時(shí)成像記錄儀的研制工作也隨即落到了我的頭上。


其實(shí)此前我和團(tuán)隊(duì)曾研制成功國家攻關(guān)急需的S-150超高速等待式分幅攝影機(jī),并在2006年獲得了國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),這是深圳市第一次獲國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)。但是,它是單功能的分幅攝影機(jī),只能分幅、不能掃描,在相鄰兩畫幅之間有時(shí)間縫隙,存在丟失原理性信息的可能性。SSF超快過程(等待型)分幅掃描同時(shí)成像記錄儀則能解決這類原理性信息丟失,得到完整的、準(zhǔn)確的爆轟過程的信息。


既然接了這個(gè)任務(wù),就一定要做好。由于研制難度大且?guī)缀鯚o前車之鑒,研究的10年里除去兩年工廠搬遷,我一共花了8年有效的時(shí)間才研制出來。前3年我一直在不斷做著各種方案,計(jì)算、試驗(yàn),一遍遍重復(fù),一次次進(jìn)步,直到現(xiàn)在我還留著那幾個(gè)抽屜的草稿和大量的電子文件。方案出來后,我馬上進(jìn)行光學(xué)設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、加工裝調(diào)。我堅(jiān)信要做好一臺(tái)設(shè)備,從原理到實(shí)驗(yàn)到計(jì)算到設(shè)計(jì)到加工再到裝調(diào),一定要和工人師傅全程在一起。那時(shí)我的腿不好,關(guān)節(jié)老是疼,以至于走路困難。為了不耽誤進(jìn)程,在醫(yī)院緩解了疼痛后,我便又立刻去現(xiàn)場與工人師傅一起討論如何加工和裝調(diào)。


在深圳大學(xué)、尤其是時(shí)任校長章必功的關(guān)懷和有力支持下,歷經(jīng)千辛萬苦,我們終于研發(fā)成功。在2012年3月8日的項(xiàng)目鑒定會(huì)上,10位院士的蒞臨創(chuàng)下鑒定史上之先例。鑒定委員會(huì)認(rèn)為,SSF超快過程分幅掃描同時(shí)成像記錄儀指標(biāo)先進(jìn)、性能穩(wěn)定可靠,是一臺(tái)具有原創(chuàng)思想和技術(shù)的先進(jìn)設(shè)備,其整體性能指標(biāo)與國外同類儀器相比,居于國際領(lǐng)先地位。


李景鎮(zhèn)(中間)在爆轟實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場向鑒定委員會(huì)的10位院士和5位專家介紹SSF攝影儀性能和關(guān)鍵技術(shù)。


 

“深圳是一個(gè)適宜生長的地方,它有“闖”勁,更有“創(chuàng)”勁,鼓勵(lì)著一代代科研人去創(chuàng)造科技奇跡?!?/p>

 

“要把深圳光學(xué)搞起來”


時(shí)至今日,我已來深圳28年了。我見證并參與了深大的崛起,也見證參與了深大光學(xué)從零起步,到如今成為廣東省著名專業(yè)。深圳和深大給了我一個(gè)寬松的科研氛圍,讓我始終能夠與光同行?;厥走^往,我獲得的成績和榮譽(yù)都離不開深圳市政府與深圳大學(xué)的鼎力支持,讓我的能量穿梭于一個(gè)精彩紛呈的時(shí)間世界,從毫秒級(jí)、微秒級(jí)、納秒級(jí)再到原子時(shí)間。深圳是一個(gè)適宜生長的地方,它有“闖”勁,更有“創(chuàng)”勁,鼓勵(lì)著一代代科研人去創(chuàng)造科技奇跡。


深圳市下一輪的發(fā)展關(guān)鍵還是在基礎(chǔ)研究上,這一塊較為薄弱,要想短期改善也是不容易的。在此我想提出四個(gè)建議:第一,重視應(yīng)用基礎(chǔ)研究。不僅把重點(diǎn)放在高等院校上,還要關(guān)注大企業(yè)的應(yīng)用基礎(chǔ)研究,給予相應(yīng)的政策優(yōu)惠。深大在李清泉校長的領(lǐng)導(dǎo)下,排名大大靠前,取得了跨越式發(fā)展,但還需要一個(gè)過程完成更厚實(shí)的積累。第二,我們要多做與深圳市產(chǎn)業(yè)相關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)研究國家大工程。第三,要強(qiáng)化、持續(xù)發(fā)展我市的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)——光電子信息產(chǎn)業(yè)。第四,優(yōu)化、落實(shí)人才政策,人盡其才。


為了探索飛秒領(lǐng)域超快過程中所發(fā)生的物理的、化學(xué)的和生物的圖景及其變化規(guī)律,我把研究的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到用于基礎(chǔ)研究的原子時(shí)間成像。我們已在單次全光原子時(shí)間尺度的高分辨成像技術(shù)取得了重大突破:繼2018年實(shí)現(xiàn)每秒10萬億幅,2020年實(shí)現(xiàn)每秒15萬億幅的高空間分辨(30lp/mm)極高速成像,遠(yuǎn)超過受測不準(zhǔn)原理制約的啁啾編碼高速成像,刷新了世界紀(jì)錄,記錄到激光觸發(fā)等離子體光柵的演變過程和渦旋光接近光頻的旋轉(zhuǎn)過程。2018年,我拿到國家重大科研儀器研制項(xiàng)目,在荷蘭召開的第32屆國際高速成像和光子學(xué)會(huì)議上所作的特邀報(bào)告,美國學(xué)者稱為MOPA-Li的技術(shù),產(chǎn)生很大的國際影響,其高速攝影時(shí)空信息量高出美國、日本1~3個(gè)數(shù)量級(jí)。今年,我們OPR網(wǎng)格飛秒成像技術(shù)、FIP極高空間分辨率的分幅集成飛秒成像技術(shù)的首次實(shí)驗(yàn)接連成功,同時(shí)也在分?jǐn)?shù)薛定諤方程中的光孤子研究中取得了重要理論成果。


李景鎮(zhèn)(左二)和博士后在研究飛秒實(shí)驗(yàn)

這些年我一直踐行“要把深圳光學(xué)搞起來”的自我承諾,未來我還想繼續(xù)努力給深圳大學(xué)和深圳爭取更大的榮光。

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