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追光者 | 庄松林:少年踌躇满志,晚年甘为人梯

追光者 | 庄松林:少年踌躇满志,晚年甘为人梯 光电汇OESHOW
2023-07-04
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导读:一路被分配,一路发着光


第一次接触庄院士,是在某企业的开业典礼上,被各种簇拥寒暄着。我带着任务——邀请他出席武汉光博会,略显忐忑地征询着他的意见,没想到他竟一口答应。“温润如玉,儒雅翩翩”,是我对他的第一印象。

第二次,我又带着任务——采访庄院士。温和慈祥,侃侃而谈心路历程。这一次的近距离接触,“谦谦君子,卑以自牧”是我对他的第二印象。

庄院士说:“我的过往很平常,都是一样的考学,毕业后分配工作,没有什么特殊的。非要说有什么不一样的,可能就是惯性的热爱学习吧。”

被分配,学了光学

庄松林从小品学兼优,考试经常拿第一,当时就读于上海最好的重点高中——敬业中学。高二那年,杨振宁和李政道获得了诺贝尔物理学奖的消息轰动了全中国,同样也给了庄松林极大的触动,立志也要学物理。“那个时候不知道‘天高地厚’,看到他们获奖了,非常敬佩他们,心想我也要学物理。”

原本庄松林想报考北京大学物理系,但是家里人觉得北京离上海家太远,改报了复旦大学物理系。像杨振宁、李政道一样学理论物理是他最大的愿望,但是在大四分专业时,却被分到了光学专业。“我那时候一肚子不开心,觉得光学专业太古老,还去找系主任。”1960年,世界第一台红宝石激光器的问世极大地震撼了庄松林,打破了他对光学“传统、古老”的认知,“这似乎更有意义。”从此,他便安下心来好好学习光学知识。

据庄院士说,大四时还有个小插曲,差点留了级。庄松林大学期间正值我国三年自然灾害,缺衣少食,很多人都很浮肿,他也患上了肺结核,休学一个学期。按照学校规定,需要留级一年。他还去问系主任,能不能不留级?系主任说,如果能够通过所有科目的考试,那就可以不用留级。于是,他抱着试试看的心态,拿着老师的讲义、同学的笔记,在家自学起了高等光学、原子分子光谱等专业课,没想到5分制的考试,全科满分通过,顺利升到大学五年级(当时是五年制大学)。

是金子,哪里都会发光

学物理的学生都有一个执念,希望大学毕业后能够去科研机构继续做研究,然后成为物理学家,在学习上颇有天赋的庄松林当然也不例外。本科毕业,他报考了王大珩先生的研究生,想继续深造,但是因为那时肺结核还没有完全好,不能如愿。

1962年,庄松林服从学校安排,被分配到了隶属机械工业部的上海光学仪器研究所,从事光学系统优化、光学检测设计等相关的技术研究。虽然有些失望,庄松林看到这个课题里也涉及到光学知识,觉得自己所学没有完全被摒弃,便答应留了下来,并且坚信是金子总会发光的。果不其然,庄松林在这里做出了斐然成绩。

当时需要设计一套成像质量优良的光学系统,但是介于计算条件和算力能力的匮乏,一个复杂的镜头设计往往需要一年。在翻阅国外一篇报道自动光学设计的文章时,他发现与他之前考虑用带边界条件的优化方法解决思路不谋而合。经过半年的反复验算,最终设计出了光学系统的程序,这也是他写的第一个程序,极大地缩短的光学计算时间。而后,他与长春光机所合作,一起优化程序,使得这套程序得到广泛使用。

出国,是为了有一天能学成回国

1979年,中国大力推行公派留学,向外取经。庄松林成为为数不多的入选者,被派往美国宾夕法尼亚州立大学攻读硕士。他说,这完全得益于他一直保持着学习的习惯。在上海光学仪器研究所工作期间,他一直没有停止学习英语和数学,常常下班后和几位志同道合的同学组成学习小组,一起去上海图书馆学习,“因为当时的环境,大多数人都不读书,图书馆里几乎没什么人,我们5人都来自复旦,谁数学好就教大家数学,英语的话同学们就集资,专门请了一个英语老师教我们,那时候是一小时一块钱,还是挺贵的。”正应了那句话:机会总会留给有准备的人。在留学资格考中,庄松林5人学习小组全部以优异的英语成绩通过了测试,得以公派留学。

由于庄松林在国内时就经常翻阅国外光学技术影印版的资料,了解了很多国外最新的光学技术动向,在美国宾夕法尼亚州立大学电子工程系学习期间,他很快上手,并成为了导师最得力的助手。以至于2年留学期满后,导师继续以学校名义资助他完成博士阶段的学习。

在读博的三年期间,庄松林在国际主流学术刊物上发表论文30多篇。他提出的彩色图像黑白编码技术被美国物理研究所评为1980年重要成果之一。由于卓著的科研成果,导师盛情挽留,但是庄松林还是选择回国建设。他说:“当时也没有多想,就是认为国家派我出去的,我肯定要回去的。”拿到博士学位后的第二天,庄松林就订机票回国了。

醉心成果转化,让科研服务于人

“我认为研究的终极目标是能否服务于人,单纯写几篇文章,发几篇论文,是没有意义的。”带回了国外先进的光学知识和理念,回国后的庄松林致力于科研成果转化,希望能够做出更多对人们、对社会有实际意义和作用的技术和产品。

在超精密光学检测中,庄松林团队解决了高性能仪器当中光学元件的“卡脖子”问题,开发了四大高性能光谱仪。目前,12英寸口径干涉仪正在苏州产业化。研发的基于结构光的自由曲面快速检查设备,面形口径可以达到800毫米,精度也到达了微米级,已应用于国内大部分汽车驾驶座前的HUD抬显系统,占据了国际HUD市场的80%份额。

他们和航天院合作研制220G远距的成像系统,用于机场、地铁、高铁等大人流场所的安检环节。

尤其是在疫情期间,他们研制新冠病毒的快速全自动检测系统,对快速核酸检测起到了很大的作用。如今,他们又希望仅通过哈气就能完成核酸检测过程,这种芯片太赫兹检测技术正在实验室验证阶段。

在医药领域,庄院士团队潜心研发十几年,成功开发胶囊内窥镜,减少病人胃部检查的痛苦,该项成果已经进入医保系统,全国 700 多家医院已经完成了100 多万例。此外,还和上海长征医院合作用光学方法检测肾脏病变程度;和上海复旦医科大学、华山医科大合作,检测脑胶质瘤,在华山医院已经完成了100多例的检测。

从少年踌躇满志,到晚年甘为人梯,庄院士一路追光的同时,也成为别人路上的指路明灯。在采访接近尾声的时候,庄院士说道:“我现在已经是在谢幕状态了,未来是年轻人的。我现在精神、体力都还可以,有什么项目就尽量帮他们争取,争取后就交给他们主导。现在的我,也没什么太大的愿望,就希望身体能够好一点,看看还能做多少事情,发挥点余热。”

希望以后在光学圈里各种场合,能够经常看到庄院士虽已耄耋之年,却身手矫健的身影,继续为我们照亮前方。

庄松林院士简介

庄松林,曾任中国仪器仪表学会理事长、中国光学学会理事。现任上海理工大学光学与电子信息工程学院院长、博士生导师,中国计量大学名誉校长,上海交通大学、复旦大学、浙江大学兼职教授。他长期从事应用光学、光学工程和光电子学的研究,多次获部级科技进步奖及多项荣誉。设计了百余种光学系统及仪器,是国内率先开展光学系统 CAD 的研究者。主持完成了国内最大的光学仪器设计软件系统,在统计试验总极值最优化方法及公差的非线性模型等方面取得独创性成果。在光学像心理物理实验研究方面开展了国内首创性的工作。他对非相干光学信息处理及彩虹全息技术作了全面系统的研究,被誉为“现代白光信息处理的主要贡献者之一”。在复物体的位相恢复研究中提出多种光学方法,开创了该领域研究的新方向。所研制的 CdSe(硒化镉)液晶光阀达到了当时国际先进水平。在梯度折射率光学材料、光栅衍射矢量模态理论、高速光学多通道模/数变换、光通信无源器件和高密度光存储技术等研究中取得了突出的研究成果。

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