如果單從思維方式來(lái)看,胡搖不太像是科學(xué)家,倒更像個(gè)哲學(xué)家。“這個(gè)時(shí)代讓我們擁有無(wú)數(shù)種可能,也帶給我們數(shù)不盡的迷茫。如何在現(xiàn)實(shí)與理想之間取得平衡,找到自己真正的方向,也許是很多人摸索一生的問(wèn)題?!痹谒磥?lái),只有找到這種平衡,才能驅(qū)散心間的迷霧,望見(jiàn)遠(yuǎn)航的燈塔,這對(duì)科技工作者而言,尤為重要。
山重水復(fù)疑無(wú)路, 柳暗花明又一村
2008年,胡搖自清華大學(xué)精密儀器與機(jī)械學(xué)系畢業(yè),獲光學(xué)工程博士學(xué)位,并任教于北京理工大學(xué)光電學(xué)院。隨著閱歷和身份的變化,胡搖當(dāng)時(shí)主要從事的非球面抗振干涉儀研究也日益深入,逐漸取得了一些成果。
▲胡搖
據(jù)了解,在慣性約束聚變、高分對(duì)地觀測(cè)等國(guó)家重大工程中,包括非球面和自由曲面在內(nèi)的高性能復(fù)雜表面光學(xué)元件至關(guān)重要,而光學(xué)元件加工和光學(xué)系統(tǒng)裝調(diào)精度則由光學(xué)測(cè)量精度直接決定。因此, 復(fù)雜表面高精度干涉測(cè)量是光學(xué)測(cè)量領(lǐng)域的國(guó)際難題和競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。在眾多復(fù)雜表面測(cè)量的方法,如坐標(biāo)法、刀口法、哈特曼法和干涉法中,干涉法由于具有精度高、測(cè)量速度快的優(yōu)點(diǎn),成為復(fù)雜表面高精度終檢的主流方法。
復(fù)雜表面高精度干涉測(cè)量的關(guān)鍵是生成與被測(cè)面相同的高精度參考面,但目前復(fù)雜表面實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)尚屬空白;且傳統(tǒng)干涉法受環(huán)境振動(dòng)影響,對(duì)測(cè)試環(huán)境的要求極高。胡搖在郝群教授、朱秋東副教授的團(tuán)隊(duì)中,圍繞物理模型和計(jì)算機(jī)仿真構(gòu)成的虛擬干涉儀展開(kāi)研究,探索虛擬標(biāo)準(zhǔn)面以實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜表面的“以虛測(cè)實(shí)”;此外,針對(duì)瞬態(tài)抗振干涉技術(shù), 研究了基于隨機(jī)移相干涉的主被動(dòng)結(jié)合的抗振干涉算法,實(shí)現(xiàn)了“瞬態(tài)精測(cè)”。
隨著科研的深入,初入職場(chǎng)的青澀褪去,彼時(shí),胡搖也在現(xiàn)實(shí)責(zé)任和理想研究中搖擺,她是否應(yīng)繼續(xù)深耕這一領(lǐng)域?胡搖坦言:“我是一個(gè)思想上‘不安定’的人,對(duì)很多新鮮的、有挑戰(zhàn)的事物都懷有強(qiáng)烈的好奇,長(zhǎng)久從事單一的研究令我很苦惱。干涉儀對(duì)我而言,是一種現(xiàn)實(shí)責(zé)任,是我必須做的研究?!彼皇悄欠N驚才絕艷,能夠在極短的時(shí)間內(nèi)掌握全新學(xué)科知識(shí)的人,也不是那種我行我素,全然游離于世俗之外的人。領(lǐng)導(dǎo)的信賴、面向國(guó)家重大需求的任務(wù)、自身的責(zé)任和短板……這些因素鞭策著胡搖在既定的方向上去探尋,但她始終有一個(gè)向新領(lǐng)域發(fā)起挑戰(zhàn)的目標(biāo)。在隨后的幾年里,她試圖延續(xù)博士期間的研究,探尋光柵多自由度傳感器的應(yīng)用,也曾經(jīng)嘗試將新興的光頻梳光源與從小向往的天文學(xué)聯(lián)系起來(lái),但由于缺乏適當(dāng)?shù)膽?yīng)用支持最終都無(wú)疾而終。直到2014年,胡搖作為訪問(wèn)學(xué)者前往美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校交流學(xué)習(xí)。面對(duì)這一難得的改變契機(jī),她下定決心選擇一個(gè)全新的方向。這一選擇沒(méi)有重大的需求導(dǎo)向,沒(méi)有沉重的使命驅(qū)使,就只是因?yàn)閱渭兊暮闷妗K髦氐夭殚喆嬖诤献鳈C(jī)會(huì)的導(dǎo)師資料并與他們進(jìn)一步交談,幸運(yùn)地與一位電子和計(jì)算機(jī)系的教授一拍即合:“勞拉·沃勒(Laura Waller)的研究方向跟干涉儀研究有一個(gè)共通點(diǎn)——兩個(gè)研究的被測(cè)對(duì)象都是光場(chǎng)的多維屬性,尤其是相位。也就是說(shuō),雖然我們用的技術(shù)手段不一樣,但是目的一樣,而且他們是算法特別強(qiáng),我這邊則是系統(tǒng)構(gòu)建能力比較強(qiáng),雙方正好互補(bǔ)?!?/p>
在加州大學(xué)伯克利分校的一年內(nèi), 胡搖掌握了新的知識(shí)與技能,也找到了理想與現(xiàn)實(shí)的平衡點(diǎn):“雖然本質(zhì)上我是想探索一個(gè)全新的領(lǐng)域,已經(jīng)做好了取舍的準(zhǔn)備,但卻很幸運(yùn)地將此前的研究領(lǐng)域進(jìn)一步拓展開(kāi)來(lái)?!备缮鎯x主要面向超精密光學(xué)加工檢測(cè)需求,研究加工誤差與光場(chǎng)之間的關(guān)系,解決非球面和自由曲面檢測(cè)難題;計(jì)算成像則面向生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域穿組織、穿霧成像的需求,研究光場(chǎng)和機(jī)器學(xué)習(xí)相結(jié)合的穿透散射介質(zhì)成像系統(tǒng)和方法。兩類學(xué)科技術(shù)的交叉融合,為胡搖帶去了極大驚喜——新的道路碰撞而生。
“訪學(xué)回來(lái)以后,我們開(kāi)始利用形變器件、新型液晶器件發(fā)展智能化補(bǔ)償器, 結(jié)合深度學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)瞬態(tài)干涉圖解算,基于虛擬干涉儀發(fā)展智能化裝調(diào)方法和非球面參數(shù)誤差測(cè)量方法,這些新型技術(shù)手段給較為傳統(tǒng)的光學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域注入了新的活力。我把我自己的研究方向稱為智能干涉儀?!鄙鲜鲅芯抗ぷ鳎瑹o(wú)一不涉及光學(xué)干涉及偏振原理、計(jì)算機(jī)仿真建模、最優(yōu)化設(shè)計(jì)、圖像處理、深度學(xué)習(xí)、測(cè)量與誤差評(píng)定等技術(shù)交叉融合,處處充滿了全新挑戰(zhàn),也隱藏著無(wú)限可能——這正是胡搖所期待和熱愛(ài)的。
寓教于樂(lè),寓教于心
承擔(dān)和參與4門課程的教學(xué)工作;承擔(dān)以學(xué)生為中心、翻轉(zhuǎn)課堂、信息化等相關(guān)的教研教改項(xiàng)目4項(xiàng);參與編輯出版教材3部,發(fā)表教學(xué)論文12篇;協(xié)助指導(dǎo)已畢業(yè)博士生5名,指導(dǎo)已畢業(yè)碩士生9名;指導(dǎo)學(xué)生獲全國(guó)大學(xué)生光電設(shè)計(jì)競(jìng)賽等獎(jiǎng)項(xiàng)……從參加工作開(kāi)始,胡搖便將大量精力放在了教學(xué)工作上,因?yàn)榕c學(xué)生共同成長(zhǎng)是她選擇在高校任教的初衷。
胡搖所在的光學(xué)精密儀器課群研究型教學(xué)團(tuán)隊(duì)共有10人,其中女性有8人, 曾獲國(guó)家及北京市“巾幗”團(tuán)隊(duì)榮譽(yù)。團(tuán)隊(duì)中的女性科研工作者面向國(guó)家重大戰(zhàn)略需求,積極承擔(dān)國(guó)家重大重點(diǎn)科研項(xiàng)目;瞄準(zhǔn)國(guó)際科技前沿,在世界舞臺(tái)展示女性科技工作者的風(fēng)采;面向教書育人本職工作,出色地完成教學(xué)任務(wù)。在胡搖的成長(zhǎng)道路上,團(tuán)隊(duì)里的女性前輩、同事或多或少都給予過(guò)她堅(jiān)持的勇氣,為她指引過(guò)前進(jìn)的方向,她們既是朋友,也是榜樣。團(tuán)隊(duì)帶頭人郝群教授長(zhǎng)期以身作則工作在科研和教學(xué)第一線,為團(tuán)隊(duì)研究和教學(xué)的發(fā)展指明方向;癡迷于教學(xué)的周雅副教授從國(guó)內(nèi)外先進(jìn)教學(xué)法中汲取營(yíng)養(yǎng),并致力于完善以學(xué)生為中心的教學(xué)實(shí)踐?!拔沂懿┦繉?dǎo)師曾理江老師的影響非常大,她對(duì)研究的認(rèn)真、對(duì)學(xué)生的關(guān)心教會(huì)我,在科研工作中,女性并不比男性差?!焙鷵u希望,自己帶領(lǐng)的學(xué)生也能像她一樣從優(yōu)秀前輩的身上汲取奮進(jìn)的力量,勇敢打破無(wú)形的“玻璃天花板”。自信,是胡搖及其團(tuán)隊(duì)一直強(qiáng)調(diào)的關(guān)鍵。在他們看來(lái),老師的自信要建立在教學(xué)創(chuàng)新與科研建樹的基礎(chǔ)上,學(xué)生的自信則要建立在獨(dú)立能力與實(shí)踐能力上?!耙獛椭鷮W(xué)生建立真正的自信只有一種辦法,就是讓他自己摔倒,自己爬起來(lái),別人扶著他走是沒(méi)有用的。”
因此,無(wú)論在研究型教學(xué)還是研究生指導(dǎo)過(guò)程中,胡搖都盡量保證學(xué)生能夠自主選擇感興趣的研究課題。比如在“光電測(cè)控系統(tǒng)專項(xiàng)實(shí)驗(yàn)”這一門研究型實(shí)驗(yàn)課及同名慕課中,沒(méi)有固定的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、沒(méi)有既定的實(shí)驗(yàn)方案、沒(méi)有規(guī)定的時(shí)間安排……一切都由學(xué)生自己說(shuō)了算?!懊鎸?duì)這樣的情況,學(xué)生往往有兩種反應(yīng),一種懷抱著極大熱情去不斷嘗試,另一種是茫然無(wú)措?!焙鷵u說(shuō),團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新教學(xué)方式, 寓教于樂(lè)的終極目的,就是想讓所有的學(xué)生都像第一類學(xué)生那樣,能夠自主做一件事并樂(lè)在其中,不畏失敗。
因?yàn)榻?jīng)歷過(guò)理想與現(xiàn)實(shí)的艱難平衡, 所以胡搖更能理解年輕學(xué)生成長(zhǎng)道路上的思想斗爭(zhēng),故而也十分注重寓教于心?!靶乱淮膶W(xué)生大多要解決這樣幾個(gè)問(wèn)題——什么是我真正想要的,什么是外界要求我的?如果我不想回應(yīng)外界的要求, 我應(yīng)該怎么處理?”光學(xué)精密儀器課群研究型教學(xué)團(tuán)隊(duì)的成員總會(huì)在課后與學(xué)生面對(duì)面平等交流,他們像朋友一樣探討學(xué)習(xí)問(wèn)題,談?wù)摾硐胱非?,解決思想層面的困惑。老師們不想使學(xué)生沉浸于虛無(wú)縹緲的理想國(guó)度,也不忍學(xué)生因現(xiàn)實(shí)而平息一腔熱血,唯愿幫助學(xué)生找到自己的平衡之道,使學(xué)生得以一邊腳踏實(shí)地面向現(xiàn)實(shí)需求,一邊勇敢追逐天際的純粹夢(mèng)想。他們是這樣想的,也是這樣做的。