庄松林的孙女 学会名誉副理事长丨庄松林院士:太赫兹“超级团队”的超级队长

不久前,上海理工大学传出喜讯,由校光电信息与计算机工程学院院长庄松林院士带队自主研发的前沿技术——太赫兹产学研迈出一大步——2017年,这一重大自主创新成果,有望推出3款新产品,冲击目前美英等国把持的市场。

庄松林院士是我国著名的光学家。太赫兹,仅仅是他几十年科技探索中的一道支流。在这位资深党员带领下,光学工程团队成为一支“超级团队”,而团队中的年轻人,喜欢称他为“超级队长”。庄松林也获得了上海市教卫工作党委系统“优秀共产党员·师德标兵”称号。

庄松林院士近照。

两次挫折开启的院士人生

在光学研究领域,庄松林闻名国内外,他还是上海市现代光学系统重点实验室及教育部现代光学仪器和系统工程研究中心主任。然而,很少有人知道,他最初的专业选择,并非光学。这要从庄教授年轻时的两次“挫折”说起——

“我16岁上大学,当时第四年开始分专业方向,我根本不想去光学,”庄教授说,原来当时报考物理系的他,一门心思冲着理论物理而来。当时物理系专业方向,包括半导体、理论物理、电子和光学。后者在因研究发展不如其他领域那么高速,属于比较“古老”的学科。

到了面临就业分配,用庄老师的话来说,“第二次打击”、“非常大的挫折”。当时学物理等基础科学的学生,都有科学家的梦,有一种执念去研究机构,而不是企业。年轻的庄松林却被分到了上海光学仪器研究所,这在当时是带有“企业”性质的,更偏重产品和生产一线的技术攻关。

然而,庄松林没想到,正是在这里,他找到了一生研究的执着方向。当时,美国的应用光学杂志创刊,第一期就有一篇讲述“光学自动设计”的文章触动了他。那时候,设计一款新镜头,需要算几十个光学参数,往往要两个高级技术人员对算一年。

若“光学自动设计”能将光学研究,带入自动化时代,将是多美妙的畅想。在当时研究所负责人的支持下,庄松林向这一目标进发。1963年,在一次光谱仪设计过程中,按照传统方法需要7、8个月的计算时间,他用机器指令编制的程序计算,2小时内完成,同时自动完成的还有参数优化。

有一则轶事,他赴美访学及念博士三年,连续发表30多篇高水平论文。那里的导师都不想放他回来了,甚至想到了用“论文英文表述需要改进”来拖时间,而庄松林想早点回国,自己去找大学的研究生院申辩。“做研究,没想那么多,就想把自己领域里的东西冲到可以与世界同步,甚至更超前的水平,”这位有着几十年党龄的科学家回首当年时这么说。

许多学生都知道他一直推荐的书单,简简单单的5本书:《比一千个太阳还亮》讲述的是上世纪国际核科学家的努力和情怀;《光学原理》,在专业领域如同“圣经”,至今每读一次他都有收获。另外3本书也出人意料,都是小说:《战争与和平》、《约翰·克里斯朵夫》、《傲慢与偏见》。在他看来,科学探索,也需要人文艺术的浸润,才能做得更好。

与他朝夕相处的青年学者们,还知道庄松林是个古典乐迷,更是资深球迷。有时候一起出差,要是有球赛,又赶上有时间的话,庄老师都会跟他们一起看球聊球,看国足,看中超,看最爱的申花队。甚至在火车上,他也会拿出手机看比赛回放和新闻。

庄松林院士(右二)带领团队攻关前沿领域课题。

带队探索新的“生命之光”

最为大众熟知的他,还是与太赫兹联系起来。学界曾有人将其称为新的“生命之光”。采访中,第一次从这位太赫兹“大神”专家口中听到关于太赫兹的科普:地球上的一切生命体、物质都在不断放射和吸收太赫兹波。它是一种有很多独特优点的辐射源;在天体物理学、材料科学、生物医学、环境科学、光谱与成像技术、信息科学技术等领域有着广泛的技术应用,如可用于检测食品安全、药品、危险品、爆炸物等。

“知道吗?2020年的东京奥运会,将全部使用太赫兹通讯……”庄院士说到这些,眼睛亮亮的。

“青年长江学者”朱亦鸣是太赫兹团队的技术骨干。2005年,他东京大学毕业时,同时拿到了美国康纳尔大学、新墨西哥州大学等多个岗位邀请,最终来到庄院士的团队中。“我就是冲着庄老师来的,”朱亦鸣说,老师的学术影响力,以及在科研上的高水平,让他毫不犹豫作出选择。当然,动心的因素,还包括优厚条件——他一来,就配备实验室场地和设备。

太赫兹技术推进顺利,朱亦鸣对庄老师的支持,有着一份特别的感谢。当时他在光伏、太赫兹领域都有探索,庄老师指点说,与其分散精力,不如静水流深,集中拳头,搞出真正有影响力的研究。来自前辈的指点,让朱亦鸣真正下定决心,全身心扑进太赫兹。“之前还有一段时间,我对学生要求比较严格,有时难免会遇到不被理解,庄老师一直给我鼓励,让我坚持下去。”朱亦鸣说。

包括太赫兹团队在内,庄松林院士带领的光学工程团队共有71名学者,研究生200多人。这样一个大型团队的管理,庄松林认为最重要的是”不能有私心,多看到年轻人的长处,帮助他们发挥得更好”。

团队中另一位骨干张大伟,对第一次见到庄老师的情景记忆犹新,“那时我刚毕业来到学院,给庄老师打电话说,想去汇报研究方案思路,结果他直接说‘我来找你吧’”。在张大伟看来,没架子,对年轻人关心,学术至上,是他对庄老师的第一印象。

这个超级团队,战斗力越来越强。近3年,在庄松林带领下团队承担和参加国家973项目6项、科技部支撑计划3项、国家自然科学基金近35项、科技部重大科学仪器专项6项,在研经费近亿元。研发的可控胶囊内镜获得国家药监局的批准进入临床,已完成近7万个病例;研发的影院级3D放映机已进入影院;红外大屏幕触摸屏也已批量产销;牵头建立的太赫兹实验室,已经成为国内排名前列的实验室。

题图:庄院士潜心育人,每年为大一新生做讲座,为初入大学的懵懂学子拓展视野,建立专业思想,确立职业发展目标,培养良好学习习惯。