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青年科学家司徒国海:计算光学成像的探索者

 

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青年科学家司徒国海:计算光学成像的探索者




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  中新网上海11月19日电 题:青年科学家司徒国海:计算光学成像的探索者

  作者 郑莹莹

  1978年出生的司徒国海是中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室主任。在中国计算光学和光信息处理领域,他是一名探索者。

  去年,光学国际重要期刊Optics Letters(《光学快报》)公布了创刊40年引用率最高的百篇论文,其中有一篇中国科学家的文章入榜,那便是司徒国海的一项研究成果。

  若时间拨回1997年,那时的司徒国海19岁,在广东省开平市第一中学读高三,准备报考大学,选择人生新方向。当时中国普通家庭中互联网尚未普及,与大多数同学一样,司徒国海当时对大学专业的了解十分有限。

  选择光学,他回想有这么一个重要原因。当时他周边有几个同学都喜欢看科普著作,“那时,在中学生的心目中,相对论充满神秘感,相对论中指出,光速是恒定不变的,我当时觉得光怎么这么神奇。”

  这道“光”让他选择了迈入南开大学的大门,选择光学专业。

  这一扎下去,就是20多年。2001年7月,司徒国海在南开大学获理学学士学位,而后去往中国科学院研究生院继续深造。在中国国内取得博士学位后,他又于2006年至2012年,先后在爱尔兰都柏林大学、德国斯图加特大学、美国普林斯顿大学开展研究工作。2012年,司徒国海回国,进入中国科学院上海光学精密机械研究所。

司徒国海在实验室 郑莹莹 摄
司徒国海在实验室 郑莹莹 摄

  这段历程,在他看来,更多是慢慢用时间去培养学术品味,培养对科学问题的看法。

  “很多时候你接触一个科学问题,有点像‘盲人摸象’,你感受的只是大问题的小部分。”司徒国海说。在他看来,像是写文章一样,同样的题目,不同的人选择的着眼点、解答方法和技术途径是不一样的,这时候就关乎学术品味,看每个人对问题的态度如何,又是站什么样的角度、层次去思考。

  司徒国海认为,做科研,可以去跟随别人的思路,但想得到认可,想真正对科学有自己的贡献,还是需要有比较强的创造性,“国际上对一位科学家的认可程度,就是看创造力怎么样,对学科发展有什么样的贡献。”

  2012年9月,司徒国海回国工作。“一直就打算回国,没什么高大上的理由。”他说。

  面向相关领域的科技前沿和中国国家重大战略需求,他开始带领团队开展了计算光学成像方面的研究。

  在受访时,他向记者透露,现在正做的重要事情之一,就是尝试用计算的方法来解决光透过散射介质成像的问题,应用出口之一是给生物学家提供对生物组织进行在体观测的工具。

  具体而言,他解释说,相机能成像的前提条件是物体和相机之间有比较清澈的环境,中间没有散射的介质;而生物体的组织,如肌肉和大脑等,散射都很强,要对藏在其中的东西进行观测,常规的做法是做切片,要做切片则需把一些组织提取出来,而组织离开生物体的环境再观察,很多生物学意义就失去了。

  “举个例子,把一束光照射到皮肤上,即使能进入表皮层底下,光信号也因散射而乱掉了,就好像被加了密一样,你看不清里面的东西。我们就想,能否用计算成像的方法去克服这种介质对光的散射,从而能在浑浊、散射的介质里,把清晰的成像再解译出来,就可有助在体观察里面发生了什么。”

  这些年,司徒国海在计算光学成像及编码领域“深耕”,取得一系列成果。平日里,他爱好诗词,尤其喜欢开创了豪放派诗风的苏东坡,在他看来,诗词和科学,都属于创作类型。

  从普林斯顿大学回国工作前,他写过一首诗,前两句是“六载西游列国情,千访名士问真经。”

  回顾这一路,司徒国海说,自己比较幸运,一直跟非常优秀的人在一起,从他们身上学到了很多东西。(完)



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