很多家長為了自己的孩子能贏在起跑線上,從小學開始追求上名校,可在鄉鎮上學就不能成才嗎?今年37歲的馬曉燠學習起點並不高:他在鄉鎮小學讀書(四川達州北山鎮的北山小學),隨後在達縣中學(現四川省達州中學)讀中學。但他高中畢業前就加入中國共產黨,並考入了成都電子科大,大學畢業後因成績優異被保送中科院光電所碩博連讀。
目前,馬曉燠已經是中國光電技術方面的頂尖人才,今年當選重慶最美科技工作者。馬曉燠是如何實現人生逆襲的?近日,上遊新聞·重慶晚報慢新聞記者對他進行專訪。
馬曉燠(右)接受表彰
一場改變人生軌跡的談話
聊起自己的求學生涯,馬曉燠認為自己能夠一步一步通過小升初、中考、高考、碩博連讀,最後做出一點成績,和1989年的一次重要談話分不開。當時他父親的一位學生受邀到他家做客,這位大哥哥在法國留學做博士後,期間與馬曉燠促膝聊天。
馬曉燠回憶道:「當時大學生都很少,別說博士後了,他的經歷開啟了我對這個世界的全新認知。特別是他告訴我他在國外學習哲學,可到了國內卻發現,中國最缺的是搞技術的人才,所以他希望我能從現在開始多關注科學,學習先進的理工科知識為國效力。」博士後大哥哥埋下的種子,很快在馬曉燠身上發芽,他以優異的成績從北山小學考入了當地最好的重點中學。進入達縣中學住讀後,馬曉燠努力學習並取得了令人讚嘆的成績——在物理、生物和計算機等競賽中多次獲得國家或省級獎勵。
在很多人眼中,參賽拿獎是一件很榮耀的事,可馬曉燠坦言這個過程並不難:「物理競賽和生物競賽主要是做題,只要多看多背就好了,沒什麼好說的。真正有意思的是計算機競賽,裡面有對計算機原理以及編程思想的理解,我記得當時我自己已經能夠在電腦上編寫較複雜的應用程式,可惜競賽更多是考算法,而不是編程技巧,不然我就可以衝擊更好的成績了。」
馬曉燠在檢測設備
一些提高學習成績的小秘訣
在馬曉燠中學的同學眼中,他是一個「天才」:喜歡坐在班上最後一排聽課,即使班主任建議他往前挪位置,他仍然固執己見,最後班主任看他成績沒受影響只能作罷;上課看小說、自習時踢球、周末去捉鳥等都幹過,可成績一直在年級名列前茅。
問起馬曉燠有什麼學習的秘訣?他先是笑著說:「沒什麼秘訣啊,感覺都是上課聽講、下課認真作業。為了方便自習,我每次考試後選座位都喜歡選最後一排。」隨後他想了想後介紹,「如果你硬要說有什麼學習秘訣,我覺得自學很重要。每次寒暑假,我都提前把下學期要學的課程自學一遍,到了正式上課就輕鬆多了。同時我一直相信一句話『功夫在課外』,要想把試卷做到100分,那麼掌握的知識必須超過100分。那時候我很喜歡看書,各式各樣的書都在看。」
在記者的要求下,馬曉燠列出了一些他當年最喜歡看的課外閱讀雜誌、報紙和書籍:「我記得小學的時候,我爸爸給我買了《十萬個為什麼》,這是很好的科學啟蒙書;在中學時,我喜歡閱讀《航空模型》、《科幻世界》等雜誌,這些書開拓了我的眼界,增強了我做科研的興趣,特別是《科幻世界》,我直到現在都還在訂閱;為了提高英語閱讀理解能力,我在中學還訂閱過《環球時報》英文版、《新概念英語》等。」
當然,高中時期能夠在計算機競賽中取得一些成績,也離不開家長的支持,馬曉燠告訴記者:「以前有個說法,21世紀必須具備三項基本能力——英語、計算機、駕駛,我在大二拿到了駕駛證,大學也選修了英語作為第二學位,而計算機我從中學起一直在學習,父母也很支持我,省吃儉用給我購買了一臺電腦。不過當年的電腦不像現在是Windows系統,點點滑鼠就可以操作。在DOS系統下,需要學習DOS命令符、BASIC等計算機語言,才能實現人機互動。」
說起學習電腦的經歷,馬曉燠很自豪:「由於我初中已經自學編程了,因此高中計算機課上,我就編寫貪吃蛇、賽車這樣的遊戲自己玩。我當時還想編寫一個超級馬裡奧程序來玩,後來發現貼圖不容易找到才放棄了。高考的時候,我最想學的專業就是計算機。」
馬曉燠
一個改變命運的小「意外」
2002年馬曉燠高考的時候,發生了一點小意外:平時高考模擬考試理科綜合卷能達到280分以上的他,在高考的時候只拿到了256分。
為什麼平時成績穩定的馬曉燠高考成績會縮水?他沒有歸結於運氣或者緊張,而是清晰地進行了分析:「其實高考答案一出來,我就知道出事了,我理科綜合卷最後一道題做錯了。那道題跟我之前做過的一道題很相似,我就直接按照以前的題目去做了,後來才發現題目不完全一致……當時也怪我太自信了,做完了題沒檢查就提前半小時交卷了。這個教訓讓我印象太深了,所以我現在不管做什麼事,都是檢查再三確認無誤才提交。」
平時模擬考試可以考650分以上的馬曉燠,最終高考成績定格為621分,這讓他只能通過第二志願錄取進入電子科技大學,他也沒能被錄取進入計算機專業,而是被調劑到了光電工程專業。
雖然高考沒進入中國第一流的大學,也沒有學到心儀的計算機專業,但是馬曉燠沒有灰心,而是開啟了他的第二個逆襲之路:平時喜歡追逐前沿科技的他,在2003年便開始自學量子力學:大三通過選拔進入大學實驗室開展量子保密通訊的研究,並在《實驗科學與技術》上發表了論文處女作《光量子在保密通信中的應用》;大四的畢業設計論文又獲得國內知名科技光學期刊《光學學報》的錄用,最終獲得了「電子科技大學優秀畢業生」稱號。
說起自己的大學生涯,馬曉燠坦言讀大學應該明確自己的目標:「我是一個典型的80後,跟大部分人都一樣,有各種各樣的愛好。我喜歡看球、踢球,也喜歡打星際爭霸、打魔獸爭霸等遊戲,但這些都僅僅是業餘愛好。我更多的時間還是投入到了專業課學習,這些才是我未來工作需要的知識和技能。大三做量子保密通訊研究,我是主動申請加入的,我成為了班上3個進入研究小組的成員之一,這段經歷對我後來的成長起到了很大的幫助。」
一項填補國內空白的光電研究
在成都電子科大學習期間,馬曉燠每年的專業排名都進入了前列,因此在畢業的時候他被保送到中科院光電所攻讀碩博學位,開始從事自適應光學的研究工作。
什麼是自適應光學?馬曉燠介紹了一個簡單的運用:「自適應光學最常見的應用,就是給天文望遠鏡『每秒鐘幾千次地測量並佩戴眼鏡』。正常用天文望遠鏡看星星,因為大氣的抖動,會導致成像不清,通過自適應光學的技術校正,就可以解決這個問題了。」
2007年,在中科大完成學位課學習後,馬曉燠正式進入課題組開展像差檢測的研究工作,首當其衝需要解決的就是在光刻機鏡頭像差檢測工作中,由於光源不均勻,導致傳統檢測方法失效的問題。原本光刻機鏡頭檢測技術國外就有,可是他們並不願意將這項技術直接提供給中國,這刺激到了馬曉燠:「我當時憋了一口氣,準備在深入研究像差檢測原理後,開展了非均勻光照條件下像差檢測的實驗和算法研究。我不信我們中國人研究不出來!」
憑藉這股不服輸的氣質,馬曉燠和幾位組員一起,開始研製光刻機鏡頭像差檢測設備,當時實驗室成為了他們的家。據他回憶:「當時我才24歲,精力很充沛,我幾乎除了吃飯和睡覺,就不停地編程和仿真,僅仿真數據就達到了2TB,研究的重點是如何實現非均勻光照條件下光刻機鏡頭像差高精度檢測的設備和算法。其實除了我之外,我們整個團隊也都一樣,大家都是年輕人,所以餓了就吃食堂,累了就在小床上休息一下。」
功夫不負有心人,經過近兩年的研究,馬曉燠的光刻機鏡頭高精度檢測方法取得了成功,將檢測精度由曾經的數十納米降低到了三納米以內,同時也發表了多篇高水平論文和申請了多份專利,其中的兩份專利還獲得了光刻機生產國荷蘭的授權。為了表彰這一成績,他獲得了朱李月華優秀博士生獎和大恆光學獎。「那種滿足感和成就感,至今讓我難以忘懷。」馬曉燠說道。
馬曉燠介紹設備工作原理
一份遠離都市苦行僧般的工作
2010年對於馬曉燠是一個特殊的年份,他在博士研究生還未畢業的條件下,直接獲得中科院光電所入職邀請,參與我國最大口徑的光電望遠鏡的研製。
在光電望遠鏡方面,國外已經有成熟的技術,可是均禁止向中國出售。馬曉燠透露:「國外發達國家在天文望遠鏡方面,比如日本、美國都有領先的技術。可是當我們提出技術學習、交流的時候,得到的回應是相關技術和產品均禁止向中國出售,我們必須自力更生。」
這次馬曉燠肩上的擔子更重了,他除了承擔望遠鏡高精度跟蹤系統的研製課題外,還要配合參與望遠鏡的整體設計和調試等工作……可他沒有叫苦,而是立刻開始了研究的工作,馬曉燠用9個字形容了當時的生活:「查文獻、組團隊、找合作」。在這個過程當中,他得到了林祥棣和姜文漢兩位院士的大力支持,「在他們的幫助下,我的眼界很快開闊,同時我的思路也異常清晰。」
大部分的現代化大城市,都存在光汙染和大氣汙染,這會影響到望遠鏡的觀測效果,為了確保科研數據不受幹擾,他的試驗場地通常在遠離城市的郊外,自此他開始了長達幾年的成都—高美古兩點一線的飛行生活:先在實驗室裡每天工作10小時,研製出解決方案和設備;然後飛到外場每天工作12小時,通過試驗找出方案和設備問題後,再回到實驗室裡迭代解決。
聊起那段生活,馬曉燠表示並不枯燥,反而有一絲感悟:「天文臺在一個遠離人煙的地方,那裡寒冷、缺氧,離最近的縣城開車要近兩個小時,冬季還經常大雪封山,給人感覺有點與世隔絕,可這就是搞科研最合適的環境。在良好的大氣條件下,每次仰望星空都會有一種手可摘星辰的感覺,所以即使我要從凌晨1點工作到凌晨6點,也不會覺得枯燥。因為我做的事情,就是要提供工具來探索這美好的宇宙,我充滿了成就感,不感覺冷和累。」
通過長達6年苦行僧一樣的努力,2016年馬曉燠的研究終於有了成果,特別是單光子陣列探測器方面打破了國外的技術封鎖,相關專利獲得了中美德日的授權,他還對現有光電望遠鏡的跟蹤結構提出了大膽的革新,保證了我國口徑最大的光電望遠鏡對天體的跟蹤誤差達到了國際先進水平。馬曉燠也因此獲批加入了「中國科學院青年促進會」,同時還獲得了「西部之光A類人才」資金的資助。
馬曉燠參與天文望遠鏡項目
一次打破國外技術封鎖的創業
因為在光電技術方面的突出貢獻,馬曉燠的職稱每次都獲得了破格提拔:2012年評上了副研究員,2017年通過了中科院大學博士生導師的遴選,2018年更是成為了中科院的研究員。可他沒有停下科研的腳步:從2016年起,他多次受中科院南美天文研究中心邀請,花27小時飛赴距離中國19629 公裡的智利,參與中科院南美天文中心的建設。
同樣是觀測天空,位於南半球的智利的高原山地地理條件能夠給科學家們提供更多的信息,這使得智利成為地球上最適宜天文觀測的地區。智利如今已集中了全世界大部分口徑8—10米的光學望遠鏡,歐洲、美國、日本等長期在此發展天文科研,預計今後全球3/4大型望遠鏡都會集中到智利。通過中科院南美天文中心的努力,我國也於2016年年底在智利獲批了25平方公裡的專用天文觀測場地,開始打造我們自己的南方天文臺,人民日報當年發文稱「中國加入天文觀測的奧林匹克競賽」。
在智利,吃不到火鍋和川菜,還需要用英語、西班牙語進行日常交流,無疑會有很多不習慣,但馬曉燠並不後悔,他認為自己能夠參與南美天文中心的建設並負責國內首個南天巡天望遠鏡的研發工作,是一件畢生難忘的事情:「能夠和全世界天文學領域最優秀的專家一起工作,並參與到現代天文設備的設計和建造工作中,特別是為宇宙常數的計算研製設備,我覺得這輩子都值了。」
由於在智利卓有成效的工作,馬曉燠在2018年被選拔為中科院南美天文中心的主任助理,這也讓他不僅要研製和管理設備,還要為我國培養天文學方向的人才技術團隊。特別是通過南美天文中心的博士後招募工作,讓更多的國內外知名院校的博士研究團隊參與到我國的天文及物理的科學研究計劃中。
同時,馬曉燠還時刻謹記需要將論文寫在大地上,為了進一步打破國外的技術封鎖,將單光子陣列探測器應用到更多領域,他在2018年決定進行成果轉化,並選擇了各方麵條件最佳的重慶作為了創業之地——在江北區創辦了重慶連芯光電科技有限公司,目前創業團隊當中,有碩博學位者佔比超過60%。
一位連芯光電的博士工作人員告訴記者:「我是從上海辭職來到這家公司的,這裡工作環境很寬鬆,馬老師從不擺架子,工作中和我們亦師亦友,在這樣的團隊下搞研發很舒服。」 目前這裡已經成為了我國多個高校和研究所的實習基地。
經過兩年的發展,連芯光電在弱光探測技術(特別是單光子探測技術)、光束控制技術(特別是光束波前探測與整形技術)、高精度光學加工技術都實現了技術轉化,目前已經為天文觀測、量子操控、高能物理等多個領域的多個國家重大項目提供了自主可控的核心技術支持。在2019年,該創業項目連續獲得了「中國創新創業大賽重慶賽區一等獎」和「創客中國全國二等獎」等榮譽。
馬曉燠因為工作出色,在重慶市連續獲得了「江北英才」、「重慶市向善向上好青年」、「重慶市首屆創新爭先先進個人」、「首屆重慶英才」、「重慶市傑青」以及「江北區黨的建設與民主政治先進個人」等殊榮,今年又獲得了「重慶市最美科技工作者」稱號。
說起這些成績他很淡定:「對於一名科研人員來說,獲得成績的同時,也代表著這已經是過去。多次的研發經歷告訴我,我們更應該在自己感到辛苦的時候高興,因為這才說明你正在向新的頂峰邁進,堅持住前進的步伐終將獲得勝利!」
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上遊新聞·重慶晚報慢新聞記者 趙映驥 文 受訪者供圖