国奖是怎样炼成的|赵茂雄:追光前行,步履不停

发布者:谢袁欣发布时间:2022-09-15浏览次数:531


赵茂雄,复旦大学物理学系2017级凝聚态物理专业直博生,获评2020-2021学年博士生国家奖学金。以第一发明人授权发明专利一项、实用新型专利一项。他已两度获得博士生国家奖学金,曾荣获2021年全国光学与光学工程博士生学术联赛年度季军、上海赛区一等奖。在Nature Photonics等高水平期刊发表论文18篇,四次参加国际马拉松全程赛事。

步履不停,追光前行,赵茂雄在发展前沿光学技术、科研探索、学术竞赛、学术转化、服务国家和全面发展上不断上进。致力探究微纳光子学的光学测量与表征,开发出可以在235 nm-1650 nm波段工作的深度光谱测量系统。


赵茂雄的个人生活照

跑,跑进科研领域

  赵茂雄喜欢跑,也习惯跑,尤其是马拉松长跑。自大三接触到这项运动后,赵茂雄就将长跑视作是缓解压力的良方,在这一的过程中他逐渐发觉了长跑的魅力所在,“最让我着迷的是探索新跑道的过程,在小街小巷中观察跑步途中的风景和事物”, 哪怕是同一条跑道,在不同时节,用不同的跑步节奏踏过,带来的是全然不同的感受和心境。近年来,赵茂雄几乎每天都要跑7公里以上,参加了四次国际马拉松全程赛事,两次越野跑和半程赛事,全程PB4小时6分钟,半程PB1小时45分钟。在20213月物理系举办的乐跑打卡活动中,他以24224公里的成绩,获得了一等奖(第一名)。

参加马拉松赛事中的跑者赵茂雄


  在长跑的路上不断提升个人思想高度和思考深度,就这样,赵茂雄“跑着”进入了自己热爱的学术领域——光学量测与表征技术,继而向着广袤的科研天地不断奔赴。

赵茂雄的细分研究方向是微纳光子学,通过设计一些微米或纳米尺度的结构(学术名词也称光子晶体、超材料和超表面等)对光场进行调控或操纵;而要研究这样的微纳结构,“表征技术”就构成了一个关键过程。初涉这一领域,抱着深入学习物理的心情,赵茂雄期待着对于事物能够有更加透彻和清晰的认识;在此期间,导师资剑教授的一场关于“自然界中的颜色-结构色”的报告让他备受感染,资老师渊博的学识、透彻的认知也让赵茂雄笃定了攻博的决心。


  在博士阶段,赵茂雄一直致力于光学量测与表征技术的创新,力图高效、定量和可溯源地对微纳光子结构进行量测和表征,发展出的光学相位测量技术解决了光学前沿领域超构透镜的定量测量分析的核心问题,获国家发明专利授权。赵茂雄说,探索这一问题的初衷是希望补全课题组光学表征技术的关键一环——光的相位测量。在开发技术的同时,合作者复享光学的董事长殷海玮博士提出,现阶段对于超构透镜表征的需求旺盛,但是定量表征的突破却很少。抓住这一契机,赵茂雄深入调研,经过和导师石磊教授的多次讨论,找到了解决问题的最优方案,从而在开发相位测量技术的过程中解决了超构透镜的定量表征问题。

研究期间,困难是在所难免的。做相位表征时,最核心的关键是标准样品,赵茂雄用“困难重重”来形容研究中寻找标准样品合适的加工渠道的过程:受到疫情的影响,早前的加工地日本和台湾都行不通,作为备用方案的中山大学仪器设备又恰好故障,最后他们找到哈尔滨工业大学的一个课题组,依靠他们的技术重新制备了一块相位标准样品。回想起来,赵茂雄说:“即便在一段时间内所有的可能性都被限制,但只要坚持,新的可能总会出现。”

  以“永不言弃”为核心精神,五年来,赵茂雄收获颇丰:他先后获得两次博士研究生国家奖学金,一次硕士研究生国家奖学金,唐立新奖学金,以第一发明人授权发明专利一项,授权实用新型专利一项;以第一作者和共同第一作者发表论文5篇,1篇高被引,总共发表论文18篇,总引用214次。

以赛会友,聚术竞赛

在倾力于学术科研的探索过程中,赵茂雄也积极投身学术会议和学术竞赛,以赛辅学,聚术竞赛。在他看来,科研是学术竞赛的基础,而学术竞赛又为高校学生与青年研究员提供了传播、展示科研成果的舞台。 

2021年全国光学与光学工程博士生学术联赛,共有来自全国70多所高校(包括北大、清华、中科大、南大等)和研究所的500多名博士研究生报名参加,评委由包括院士在内的200多名专家组成。他获“上海赛区一等奖(第一名)”的成绩,并代表上海赛区参加全国赛。在10轮的线上积分赛比拼中,赵茂雄力克北大、清华等高校的对手,获得了小组第一名的成绩,并进入到了线下总决赛。最终,在长春光机所举行的“2021年全国光学与光学工程博士生学术联赛-总决赛”中,赵茂雄以“采动量空间光谱,集微纳结构精妙”为题,获得了“全国总季军”的优异成绩。

赵茂雄获“2021年全国光学与光学工程博士生学术联赛”年度季军


赛后,国际知名学术平台iCANX对赵茂雄进行了专题访问,他也随后受邀为“《追光者》——创新之光点亮世界”的嘉宾。


赵茂雄受邀为iCANX《追光者》的嘉宾


除了在更大的舞台上展示科研成果,在赵茂雄看来,参赛还能够让他在这一领域结识更多志趣相投的同龄人,彼此在思想聚汇、合作交流、相互摩擦火光中,创造出更加多元且丰富的想法。在这其中,赵茂雄对室友关于“白光成像”方面工作的报告印象颇深,“利用算法实现更高品质的微纳形貌测量,这是我当时一直很感兴趣的”,他激动地说。

赛事让他涉猎更加多元的领域,开拓着研究的天地,同时也让他在竞争中收获了有趣的朋友和伙伴,学术交流的记忆也与长春街头摊头上的锅铲划擦声杂糅在一起,与黑暗料理一起为这趟“学术之旅”增添了别样的滋味。

此外,他积极参加各类学术活动,在清华大学、北京大学、南京大学、中国科学技术大学、复旦大学物理学系联合举办的“五校联盟博士生学术论坛”中亦有斩获。

促学术转化,尽楚囊之情

  促进科研学术成果的转化,是知识服务于实践的基础,对于赵茂雄而言,如果说突破光的技术是他的追梦的起点,那么服务国家需求构成他筑梦的基石。在研究生期间,他致力于将科研成果转化为能产生社会效益的产品和服务,积极参与创新创业活动。

直博期间,他共参加4次创业培训,6次创业宣讲,并以第一负责人申请到了泛海创新创业基金。在相关项目结题后,为了实现技术的快速转型,他们与复旦校友企业复享光学合作,将发展的光学检测技术转化为可以商用的检测设备,推出了“微区角分辨显微光谱设备”、“AR-meta超表面检测设备”和“相位分布测量设备”等商用产品。

  在赵茂雄看来,在光学量测,尤其是集成电路领域和光电子等领域被“卡脖子”的大环境下,进行领域内的自主研发和学术转化变得愈发重要。在科研学习铺就的知识地图基础之上,他瞄准“多维度的光场信息获取手段”这一国际市场商用设备的空白,开发了一套可以获得光场的“频率、动量、偏振和相位”等信息的多维度光场测量技术,并应用于国际知名企业的AR衍射光波导中微纳结构的光学量测之中,帮助企业解决了批量生产的关键品控问题,并获得了相关的应用证明。

  赵茂雄开发的这套技术不仅满足了高精度的量测需求,还有望实现国产化设备抢先占领和满足AR相关光学量测的核心市场需求。作为一名发展对象,赵茂雄说:“不忘为国成才、科研报国的初心和使命,将是一切知识学习的起点。”热爱祖国,要求上进,积极向党组织靠拢,以共产党员的要求来严格要求自己,构成了科研学子楚囊之情的基本底色。


复旦复享学术转化团队


回望来路,从跑入科研领域到驰骋学术天地,从投身竞赛到以赛会友,从科研转化到服务国家,赵茂雄的态度是谦逊且感恩的,他最满意的成果是读博期间搭建的光学系统,因为“在提供了研究的平台之后,后来者可以更加专注于研究本身,而不用过多费心于表征测量仪器的精进。”前人栽树,后人乘凉,他说,越是到了博士的尾声,越能感觉到知识的匮乏,需要不断地花时间去提升认知,已有的成果仅仅代表着一段即将逝去的认知。回忆起读研攻博期间的日夜,他感恩于导师石磊教授深夜在实验室之中无言的陪伴,也从导师资剑教授对于PPT精益求精的讲究态度中获益良多。

最后,谈起自己的经验,赵茂雄笑道,学习和科研之中,往往不是一帆风顺的,越是痛苦的坚持,越能酝酿无尽的光明,“不要被浮躁、内卷所欺,用心做好身旁的细节,然后静待花开。”

聚焦细节,成就不凡。在这段追光路上,未来,他仍将步履不停。



撰稿:马纯琪