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科研创新,永远在路上

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发表于 2019-1-11 17:53 | 显示全部楼层 |阅读模式

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2018年10月2日,美国科学家阿瑟·阿什金、法国科学家热拉尔·穆鲁以及加拿大科学家唐娜·斯特里克兰共同获得诺贝尔物理学奖,他们通过开创性发明和研究让人类可以更好地驾驭光,从而“让光成为奇迹工具”,作出了突出的贡献。最近几年,随着光镊技术的发展,多光束操控也越来越引起各国研究者的关注。浙江大学物理学系陆璇辉教授就是其中的一员,多年来,他一直兢兢业业地从事光学方面的应用基础研究工作,在光束变换、固体激光器、衍射光学、激光物理及其应用、量子精密测量等领域都作出了突出的成果。
  陆璇辉,江苏无锡人,浙江大学物理学系教授,博导,1982年毕业于原杭州大学物理系,获学士学位,1988年获理学硕士学位, 2003年获浙江大学工程博士学位。1995年破格晋升教授。1991年1月12月赴德国基尔大学访问研究。1999年1月至2000年10月作为高级访问学者赴美国哥伦比亚大学交流访问。2006年8月-10月在德国柏林工业大学作为高级访问学者进行访问研究。主要研究方向冷原子物理及其应用,量子精密测量,激光量子操控,光镊和光束变换等研究。多年来主持承担了国家高科技计划(863)项目、973项目,国家自然科学基金项目、军工863和总装预研项目、国家国际科技合作计划项目和省部级项目30多项,主持的科研经费达1800多万元。已在国内外学术刊物上共发表论文130多篇,其中被SCI和EI收录论文110多篇,获国家发明专利7项等。1997年获国家技术发明三等奖,1995年获浙江省教委科技进步一等奖, 2010年获浙江省优秀学术成果三等奖,1990年获浙江省教委科技进步三等奖。1998年被评为国务院政府特殊津贴专家。1999年被选入浙江省学科带头人。曾担任国际学术会议的组织委员会主席和委员等,是美国科学促进协会会员、美国光学学会会员,美国IEEE会员,任浙江省光学学会监事和《红外与激光工程》杂志编委。
  为科研矢志不渝
  陆璇辉出生于一个革命干部家庭,父亲当年是新四军的老战士。在那个动荡的年代,父亲像每一个为了家国命运而战斗的人一样,在硝烟烈火中浴血奋进。和平年代出生的陆璇辉承载了父亲未曾实践过的求学的梦想。然而,文革十年的动乱让很多年轻人中断了自己的学习之路,正如大多数知识青年的命运一样,陆璇辉在本该读大学的年纪进了原浙江邮政车辆厂做齿轮操作工。在车辆厂,三班倒的工作时间安排和艰苦的工作环境给他留下了很深刻的印象,也锻炼了他的意志。
  文化大革命结束后,全国开始恢复高考。命运又落回到自己的手中,从不甘落后的他报名参加了高考。艰辛的工作经历让他更加珍惜来之不易的学习机会,他刻苦地复习备考,1978年以优异的成绩考取了原杭州大学物理学系。
  大学毕业后的陆璇辉教授获得直接留校的机会,担任年级主任,出色的工作能力让他很快受到领导的青睐,很快便被提任为经济学院团委书记。在担任团委书记的期间,陆璇辉教授并没有得到原来想象中的安宁与满足,相反,行政工作的繁文缛节让他觉得虚无缥缈,与他的理想不一致,原来那颗充满科学理想与激情的心很快就被各种琐碎弄得疲惫不堪。两年后,陆璇辉教授为了践行自己的科研理想,毅然放弃了唾手可得的升迁机会,选择了考研的道路。
  研究生就读期间,导师王绍民教授兢兢业业、充满创新思想的学术精神对陆璇辉教授产生了很大的影响,陆璇辉教授在严谨的学术氛围中,终于找到了自己内心的安宁与满足,同时也确定了他投身科研的终身目标。硕士期间,陆璇辉教授的研究方向主要是板条激光器的设计与研制,在导师的指导下,他出色地完成了关于板条固体激光器的毕业论文,无论是在实验还是理论上都做了完美的呈现,1988年其论文在SCI杂志上发表。
  硕士毕业后,陆璇辉教授继续留校从事科研工作,1991年受邀赴德国基尔大学从事半导体激光器和铷原子光谱的研究一年,回国后于1992年晋升为副教授。此后,陆璇辉教授所在的课题组获得了《衍射和无衍射原理的研究》的国家自然科学基金的资助,通过对新型激光器长时间扎实的研究,陆璇辉教授参与推导和设计了内腔式高亮度小发散角新型光束CO2激光器,成为当时国内参与该激光器调试实验的人之一。
  凭借该研究设计制造的第一台内腔式高亮度小发散角新型光束CO2激光器,陆璇辉教授获得了1997年国家技术发明三等奖和浙江省科技进步一等奖,同时该激光器还获得了在美国纽约的展出机会,让国外的不少专业人士对国人的科研水平刮目相看。
  1999年1月,陆璇辉教授赴美国哥伦比亚大学进行了为期一年的 UV固体激光器和激光与物质相互作用的研究。这段与哥伦比亚大学研究者共事的经历带给陆璇辉教授很深刻的感受,使他对于科研与实用技术的结合又有了新的感触。虽然该实验小组从事的依旧是激光技术的研究,但是与国内大相径庭的是,这里的实验目标主要是以经济市场的需求为标准,比如,他们进行的短脉冲紫外微细加工技术的研究,主要应用在激光构造心脏冠状动脉支架的技术,他们与美国强生医药公司合作,开展激光加工新型心脏冠状动脉支架的研制,为了加工尺寸小和精度高的实用效果,他们运用短波长激光(紫外266nm)加工,为了达到好的加工效果,设计了新型聚焦透镜和控制脉冲的方法等,最终实现了技术经济化,使科研成果得到了最直接的应用。
  美国良好的科研氛围和对科技成果直接应用性的重视更是深深地激发着陆璇辉教授的对于科研的热情。在美期间,他还设计和研制了固体激光的超衍射极限的新光束,在学术会议上得到同行的高度好评和关注。他还设计和研制了半导体激光泵浦固体激光器,输出的光束质量十分高,并得到应有。
  创新科研,永无止境
  回国后,陆璇辉教授带着国外学习的经验和技术,开始从事激光操控微粒和冷原子物理的研究。他先后承担了国家高技术研究计划(863)项目,开展冷原子干涉重力梯度的传感技术,基于量子光学和冷原子物理的精密测量装置可以大幅度提高时间等物理量的测量精度,他们的课题组在冷原子干涉测量重力场测量方面开展了长达10多年研究,突破了许多关键技术,并且获得了实际应用。因此,这方面的技术不仅具有非常重要的科学意义,而且对国家和社会有着重大的应用价值,并将对航天航空、授时,通讯网络同步、计算机安全、探矿、新能源等应用领域产生重大影响。他主持的国家国际科技合作项目原子干涉仪测量引力波的研究项目就是这些技术的直接应用。
  光镊技术是陆璇辉教授研究的另一个方向。他主持的国家自然科学基金项目——基于玻璃基底列阵波导的多光束操控微粒的研究。他提出了用列阵光镊方式捕获不同尺寸的微粒,用于对DNA的移植和分离的实验。而目前研究的多光束操控获得的光束是通过列阵和光纤的方法获得的。陆璇辉教授提出,利用拟对列阵光波导进行进一步的研究,能够改进以往只研究单一的直线式分布的输出分布光束。
  陆璇辉教授的目标是在这一挑战性的研究领域内取得实质性的进展,最后得出用多光束操控微粒的优越性。该研究结果也为生物医学提供了一种新的可靠多光镊操控的理论依据,对实验研究有重要的参考价值。
  陆璇辉教授最大的心愿就是能够脚踏实地地专心于科学研究,当然,这个心愿的实现必须以牺牲陪伴家人的时间为代价,对此,陆璇辉教授一直对家人怀有几分愧疚,对于家人多年对他科研事业的理解和支持满怀感激。
  陆璇辉教授表示,当下中国光学领域的研究水平在世界上处于中上水平,但是我们目前正面对着众多的机遇和挑战。我国激光技术的理论水平在国际上比较领先,但是在激光技术的许多实际应用上我国就不及国外同行。造成这种局面的原因有很多,包括国内技术经济学和应用中存在的巨大缺陷,以及对科研成果评价机制的偏颇。相当数量的科研人员一味追求科研论文的发表数量,忽视了将科研成果直接转换成经济效用,即科技成果的商业化。
  另外,国内一些工业技术水平的落后和对制造工艺的忽视,也是造成技术的直接实用性难以得到保证的重要原因。同样的理论成果,同样的设计要求,国外的制造工业制造出来的产品在精确度和实用性上可以得到保证,但是国内的工业制造技术造出来的产品却达不到要求的指标。因此,为了促进我国光学研究产业化的发展,众多研究者的研究观念需要进行调整,扎实苦干的学术氛围需要得到加强,制造业的技术支持也需要得到进一步的保证,而这需要大批科研人员和很多行业同仁的共同努力。
  “繁霜尽是心头血,洒向千峰秋叶丹。”科研创新,永远在路上。伟大的基业不可能一蹴而就,必须要有积累和传承,才可能取得更加辉煌的未来。为此,陆璇辉教授十分注重人才培养,他的团队引进了2位年轻人,其中一位是北京大学毕业的黄凯凯博士,为了开阔他的眼见,提高研究水平和能力,他从课题费中拿出经费支持他赴国外进修,回国后,黄凯凯博士在学术上进步很快,不仅晋升了副教授,还以项目负责人身份拿到了国家级项目多项。另一位是从意大利欧洲非线性光谱研究所(LENS)引进的博士后章显博士,作为骨干参与了科技部重点研发计划的“量子调控专项”的项目,目前已经能独当一面,正发挥着重要作用。相信假以时日,陆璇辉教授和他的团队定能为我们带来更多的惊喜。
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