紅外測溫眼鏡、與運動員切磋的發球機器人……當褚君浩院士一一展示這些先進技術成果時,觀眾席上總是傳來陣陣驚呼。
日前,慶祝復旦大學建校118周年系列學術報告會上,中國科學院院士、復旦大學光電研究院院長、材料科學系教授褚君浩以“智能時代與科學精神培養”為題進行分享,他分析了智能時代大趨勢和技術態勢,結合新材料與紅外技術新發展,討論物理大數據的獲取與認知等核心技術及其在空天技術上的應用。
這些技術其實距離我們的生活并不遙遠。有一次,褚君浩想吃個蘋果當早餐,一切開才發現里面的果肉爛掉了,而利用短波紅外2-4微米成像,就能透過果皮觀察到蘋果里面的狀況,這就是實時感知的現實運用。褚君浩說,“吃個蘋果也要紅外成像,我當時想,別人肯定會說我這個老先生是書呆子。”但他相信,這些技術早晚會“飛入尋常百姓家”。
褚君浩是中國自主培養的首位紅外物理博士,風云四號衛星、嫦娥三號月球車光譜儀、祝融號火星車的幕后英雄。他被稱為“心系科普的院士”,這些年,他到許多中小學、偏遠地區做過講座,把科研智慧、科學精神帶到中國的各個角落。
褚君浩院士。復旦大學供圖
引力波、電磁波......在我們身邊存在著看不見的“波”,頻率、位相、偏振、波長,利用不同波段探測器,可以看到不同信息,通過高分辨、高靈敏、全波段、高功能、智能化的傳感器轉化為大數據,依托超大規模碲鎘汞紅外焦平面器件,實現高分辨率凝視成像。
給大氣做CT、探測爆炸物、利用非接觸式光譜方法識別腫瘤是否惡性,褚君浩做了個有趣的比喻,“這就好像是火眼金睛的孫悟空,有三只眼的二郎神,一看就知道是什么、想什么、要做什么。”
“未來也許或有這樣一種眼鏡,我戴上之后,就可以清晰地觀察到在座諸位的衣服是什么材質,是棉花還是羊毛。”褚君浩介紹,目前智慧分析技術已經做出許多貢獻——遙遠的天外,“玉兔號”月球車上的紅外成像光譜儀對星球表面進行探測;為橋梁做“健康檢測”,通過聲發射波形和頻譜判斷橋梁是否存在內部損傷,幫助人們防災避險。
能否實現極致、新需求驅動下實現創新?基礎研究結果能否實現應用?褚君浩認為,這是新需求下探測技術的三大發展趨勢。
為什么是這樣、為什么不是那樣、為什么這么做、為什么不能那樣做、能夠做得更好嗎?褚君浩對著臺下幾百位青年學子說:“科學精神其實就是求實精神、創新精神、懷疑精神和寬容精神,我們不論是做人、做事還是做學問都需要這樣一種精神”。他說,科技創新兼具靈感的瞬間性、方式的隨意性、路徑的不確定性,因此更要求在思考中,自由暢想、大膽假設、小心求證。