挑戰(zhàn)尖端 儀器報(bào)國

    ■強(qiáng)國建設(shè) 教育擔(dān)當(dāng)·實(shí)踐篇

在哈爾濱工業(yè)大學(xué)科學(xué)園，無論平時(shí)還是節(jié)假日，無論辦公室還是實(shí)驗(yàn)室，時(shí)時(shí)處處都閃現(xiàn)著哈工大人奮斗的身影。

多年來，哈爾濱工業(yè)大學(xué)發(fā)揮儀器學(xué)科優(yōu)勢，勇于擔(dān)當(dāng)強(qiáng)國建設(shè)的新使命，立足航天、服務(wù)國防、長于工程，秉承“規(guī)格嚴(yán)格，功夫到家”的校訓(xùn)傳統(tǒng)，形成了“厚基礎(chǔ)、強(qiáng)實(shí)踐、嚴(yán)過程、求創(chuàng)新”的人才培養(yǎng)特色，培養(yǎng)了一大批優(yōu)秀人才。

    成體系培養(yǎng)高端精密儀器人才

“世界科技強(qiáng)國一定是儀器科學(xué)強(qiáng)國，世界高精尖裝備制造強(qiáng)國一定是具有超精密測量能力的儀器強(qiáng)國?！敝袊こ淘涸菏俊⒐枮I工業(yè)大學(xué)精密儀器工程研究院院長譚久彬說。

哈工大精密儀器專業(yè)有著厚重的歷史，始于1952年精密儀器實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)建，是全國第一個(gè)精密儀器專業(yè)。1956年，學(xué)校成立儀器制造系，成為全國高校儀器學(xué)科領(lǐng)域中最早建系、最早成體系培養(yǎng)高端精密儀器人才的學(xué)科專業(yè)，創(chuàng)辦了全國第一個(gè)研究生班，為我國精密儀器領(lǐng)域培養(yǎng)了第一批學(xué)科帶頭人和技術(shù)領(lǐng)軍人才。

據(jù)了解，哈工大儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科（簡稱“儀器學(xué)科”）是首批國家一級(jí)學(xué)科博士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)、首批博士后流動(dòng)站、首批國家重點(diǎn)一級(jí)學(xué)科。目前，儀器學(xué)科設(shè)有精密儀器、智能感知工程和測控技術(shù)與儀器3個(gè)本科專業(yè)，建有超精密儀器及智能化工信部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。

儀器是實(shí)現(xiàn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)與基礎(chǔ)研究突破的手段。為了更好地借助儀器推動(dòng)科技工作者實(shí)現(xiàn)突破，哈工大于2018年10月8日成立儀器科學(xué)與工程學(xué)院，支持儀器學(xué)科快速發(fā)展。目前，該學(xué)院有專業(yè)教師120余人，是國內(nèi)體量最大的儀器學(xué)院之一。

作為儀器學(xué)科帶頭人，譚久彬每天行程滿滿，當(dāng)班主任、參加會(huì)議、搞研究、帶團(tuán)隊(duì)……40多年來，他一直從事超精密測量技術(shù)與儀器工程的科研和人才培養(yǎng)工作，致力于高端裝備制造中的超精密測量與儀器工程研究，提出多模復(fù)合運(yùn)動(dòng)基準(zhǔn)方法、多軸運(yùn)動(dòng)基準(zhǔn)誤差分離方法和主動(dòng)負(fù)剛度隔微振方法等。

如今，譚久彬研制成功4種國家級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置及21種大型超精密測量儀器和超大型超精密測試裝備，形成系統(tǒng)的超精密測量體系，精度水平達(dá)到國際前列地位；解決我國高性能衛(wèi)星相機(jī)等30余個(gè)重大型號(hào)高端裝備研制生產(chǎn)中的超精密測量難題，推動(dòng)了該類裝備性能的提升。

    重大科技創(chuàng)新成果必須依靠自力更生

近年來，哈爾濱工業(yè)大學(xué)實(shí)行多元化人才評(píng)價(jià)體系，不論資歷、不設(shè)門檻，以教學(xué)能力、創(chuàng)新價(jià)值、科研貢獻(xiàn)為評(píng)價(jià)導(dǎo)向，很多年輕教師、科研人員迅速成長，破格晉升教授。自2014年以來，學(xué)校建設(shè)了178個(gè)青年科學(xué)家工作室，加速青年領(lǐng)軍人才由“一個(gè)課題方向、一個(gè)人”交叉融合形成“一個(gè)前沿領(lǐng)域、一群人”。

儀器科學(xué)與工程學(xué)院青年教授李浩宇就是其中之一。1986年出生的他，如今已獲得國家優(yōu)秀青年科學(xué)基金，并成為哈工大先進(jìn)光電成像技術(shù)研究室主任、項(xiàng)目組組長，哈工大青年科學(xué)家工作室學(xué)術(shù)帶頭人。

李浩宇2005年考入哈工大通信工程專業(yè)，碩士畢業(yè)后，他在海外獲得電子工程博士學(xué)位并開始博士后課題研究。2017年12月，他與眾多知名大學(xué)青年學(xué)者一起參加哈爾濱工業(yè)大學(xué)國際青年學(xué)者神舟論壇。感受到學(xué)校對(duì)高端人才的渴求、干事創(chuàng)業(yè)的良好氛圍，李浩宇決定把國家需求當(dāng)作第一選擇，回到母校擔(dān)任教職。

回國后，李浩宇依托哈工大研究平臺(tái)，在譚久彬的大力支持下，瞄準(zhǔn)國際顯微光學(xué)儀器技術(shù)領(lǐng)域的前沿科學(xué)問題，專注于超高分辨率顯微鏡系統(tǒng)的研發(fā)。時(shí)間分辨率和空間分辨率需要兼顧，如何突破超高時(shí)空的成像能力限制，一直困擾著這個(gè)領(lǐng)域的科研人員，李浩宇也一直在思考如何解決該難題。

記者來到李浩宇辦公室時(shí)，電腦屏幕上呈現(xiàn)著計(jì)算畫面。他說，團(tuán)隊(duì)又熬了一個(gè)晚上。桌子上放著一堆資料和教材，他還給本科生主講專業(yè)必修課“工程光學(xué)2”和創(chuàng)新研修課“新一代光學(xué)顯微成像技術(shù)”。

“重大科技創(chuàng)新成果是國之重器、國之利器，必須牢牢掌握在自己手上，必須依靠自力更生、自主創(chuàng)新?！崩詈朴钌钪渲械暮x和分量。他的團(tuán)隊(duì)基于計(jì)算光學(xué)成像的新一代高通量三維動(dòng)態(tài)超分辨率成像方法，通過計(jì)算成像技術(shù)增強(qiáng)熒光漲落探測靈敏度，突破了現(xiàn)有顯微成像技術(shù)難以兼顧高通量視場、高空間分辨率和高時(shí)間分辨率等難題，將目前世界上超分辨顯微鏡中最高通量視場成像范圍提升至毫米級(jí)，可在10分鐘內(nèi)對(duì)包含超過2000個(gè)細(xì)胞的視場實(shí)現(xiàn)128納米的超高空間分辨率成像。

“科學(xué)是從測量開始的?！崩詈朴顖F(tuán)隊(duì)這一成果，標(biāo)志著在生物醫(yī)學(xué)超分辨顯微成像技術(shù)領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，為細(xì)胞學(xué)異質(zhì)性和生物醫(yī)學(xué)等研究提供新的科學(xué)影像儀器。今年6月15日，該研究成果以《通過增強(qiáng)熒光漲落檢測實(shí)現(xiàn)高通量超分辨率成像》為題，以長文形式在線發(fā)表于國際權(quán)威雜志《自然—光子學(xué)》。“作為科研人員，就要面向國家重大需求開展原創(chuàng)性、基礎(chǔ)性、前沿性研究，解決‘卡脖子’難題。”李浩宇說。

    挑戰(zhàn)尖端的勇氣與長年累月的耕耘

2017年9月，哈工大物理系優(yōu)秀畢業(yè)生趙唯淞保送儀器科學(xué)與技術(shù)專業(yè)直博。2021年11月，在教授李浩宇的指導(dǎo)下，趙唯淞以第一作者身份在《自然—生物技術(shù)》上發(fā)表論文。2023年7月，還是儀器科學(xué)與工程學(xué)院助理教授的趙唯淞，又以第一作者的身份在《自然—光子學(xué)》發(fā)表研究成果。

“挑戰(zhàn)尖端，儀器報(bào)國?！辈坏絻赡陼r(shí)間，兩次在國際權(quán)威雜志發(fā)表學(xué)術(shù)論文，1995年出生的趙唯淞是哈工大人才培養(yǎng)成果的一個(gè)縮影。

“我很感恩學(xué)校的多年培養(yǎng)，在哈工大遇見了很多‘大先生’、好老師，本科的教育方式和環(huán)境激發(fā)了我學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，養(yǎng)成了自主學(xué)習(xí)和探究的好習(xí)慣，也讓我在后來的學(xué)習(xí)和實(shí)踐中逐漸找到了興趣和方向。”2017年，趙唯淞加入譚久彬牽頭的儀器學(xué)科團(tuán)隊(duì)，主要從事光學(xué)顯微成像技術(shù)及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究，聚焦超分辨熒光顯微鏡、計(jì)算成像、深度學(xué)習(xí)、生物信息學(xué)等。

一流的事業(yè)需要一流的人才。提起2021年發(fā)表的學(xué)術(shù)論文，趙唯淞說，研究團(tuán)隊(duì)首次從計(jì)算的角度提出突破光學(xué)衍射極限的通用模型，結(jié)合自主研發(fā)的超分辨結(jié)構(gòu)光顯微系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了目前活細(xì)胞光學(xué)成像方法中分辨率最高（60納米）、速度最快（564幀/秒）、成像時(shí)間最長（1小時(shí)以上）的模態(tài)。該成果被評(píng)為“2021中國光學(xué)領(lǐng)域十大社會(huì)影響力事件”，趙唯淞也因此在國際重要學(xué)術(shù)會(huì)議受邀作主題或邀請報(bào)告多次，申請中國發(fā)明專利10余項(xiàng)、國際發(fā)明專利3項(xiàng)，獲得研究生國家獎(jiǎng)學(xué)金、第十八屆王大珩光學(xué)獎(jiǎng)……

“無論是基礎(chǔ)研究還是技術(shù)創(chuàng)新，都需要挑戰(zhàn)尖端的勇氣、長年累月的潛心耕耘?！边@是趙唯淞從老師的言傳身教中得到的感悟，“在哈工大，只要真正做事就一定會(huì)有舞臺(tái)。”

68歲的譚久彬、37歲的李浩宇、28歲的趙唯淞……正是這些“勇于創(chuàng)新、敢當(dāng)重任”的哈工大人，創(chuàng)造出一批一流的技術(shù)成果，培養(yǎng)出一批一流的人才，擎起“挑戰(zhàn)尖端，儀器報(bào)國”的精神火炬，一代又一代傳遞。

《中國教育報(bào)》2023年10月21日第1版