填补多项技术空白，浙大教授刘旭的“追光”故事！

人物简介：

刘旭，法国科学博士、国家教学名师奖获得者，浙江大学光电科学与工程学院教授，中国光学学会会士，国际光学学会OSA会士，国际光子学学会SPIE会士，国务院学位委员会光学工程学科评议组召集人。教育部高等学校电子信息类专业教学指导委员会副主任委员，光电信息科学与工程专业教学指导分委员会主任委员。曾获国家技术发明二等奖和国家科学技术进步二等奖各一项，2021年荣获第四届“最美浙江人·最美科技人”称号。

从昔日的“追光”少年，到如今浙江大学现代光学仪器国家重点实验室的带头人，刘旭在光学薄膜与光学成像领域默默耕耘三十载，研究成果曾获两项国家科技大奖，为我国超分辨光学显微以及高清投影显示产业的发展做出重大贡献。而在这些令人钦羡的科研成就背后，是他产业报国的拳拳赤子心和砥砺前行的一腔热血。

为投影设备贴上“中国制造”标签

光，作为我们感知事物的重要介质，其本身虽不可见却与日常生活息息相关。人们日常使用的望远镜、照相机，城市的照明设施，天上运转着的卫星相机，还有国防领域内应用广泛的精密仪器，都离不开光学科研系统的支撑。

20世纪90年代，我国光学研究的环境比较落后，但国民经济和国防建设的发展需求却对光学科研工作者们提出了繁重的任务要求，许多科研难题都亟待攻关。在他的两位浙江大学导师邀请下，刘旭选择博士答辩后立即从法国回国工作，瞄准国家的重大需求，一头扎进了光学研究里。

据刘旭回忆，当时国家急需大型指挥、调度系统应用的多媒体数字信息大屏幕高清高亮度显示设备，但由于该技术在国防、国民经济领域的重要意义，西方国家采取了严格的保密措施并对我国实行设备禁运。为填补这块技术空白，刘旭和他的团队摸着石头过河，自主研究创新，“整个研究过程没有前人的经验进行参照，可谓举步维艰，但为了国家不受制于人，我们必须迎难而上。”

正是在这种勇闯科研无人区的精神支撑下，经过近10年的耕耘探索，刘旭和他的团队于2000年在光学引擎技术及液晶投影仪中光学元件批量生产技术上取得突破，完成投影显示系统设计、元部件设计、样机研制、部件工艺等批量生产的一整套液晶投影显示研发体系，为我国现代投影技术的发展奠定了坚实基础。之后，在和龙头光学企业的合作中，我国投影仪元件全部实现国产化大批量生产，成功实现投影光学元件与引擎产业化。而今，投影光学元件不仅实现了全部国产化制作，还出口到海外，投影设备生产成功贴上了“中国制造”的标签。

在“显微成像”领域开拓进取

超微观测微生物活体动态，近距离观察神经突触的形成和变化，深入探究病毒入侵细胞的发生机制……在当今生物学和基础医学研究中，超高分辨率光学显微镜是细胞观测的重要工具，也是取得原创性研究成果的重要手段。而之前我国虽然是显微镜消费大国，却只能生产中低端产品，高端仪器基本依赖进口，技术受制于人的同时也严重制约了相关前沿领域的创新研究。

对此，刘旭与团队同事们下定决心一定要把“超分辨显微成像技术”这个“硬骨头”啃下来，改变我国在高端光学仪器方面的落后状态。作为国家973“纳米分辨快速光学成像机理与技术的基础研究”首席科学家，他和团队围绕这一目标，敢于创新，围绕经典光学成像分辨率的衍射极限，提出了独特的移频超分辨成像的新机制，巧妙地利用表面波移频效应绕过衍射极限的限制，实现了大幅度超越衍射极限分辨率的光学成像。经过日夜奋战，不断试验、总结经验……终于，刘旭团队于2019年完成了973、国家自然科学基金重大仪器项目，在超分辨显微关键技术上取得了重大突破，他自豪地说：“在超高分辨成像方法、关键部件和超高分辨图像构建方面，我们已经形成了具有原创性自主知识产权的专利群，授权发明专利共有70多项。”

之后，为了更好地实现高端光学显微镜的产业化发展，刘旭联合永新光学和舜宇光学等有能力生产高端显微镜的企业开展产学研合作，形成了一系列具有自主知识产权的超分辨显微成像技术与产品，打破了我国高端显微镜市场长期被德日企业所垄断的状况，推动我国的高端显微镜的市场份额逐步扩大并开始走向国际舞台。

从超分辨显微成像技术国家立项到核心技术实现突破的这些年里，刘旭没有说过一个“苦”字。他说：“实现关键技术突破，为国家光学显微镜行业的发展尽一份力是我们这一代研究者的使命和责任。静下心来踏实做好每一件小事，日积月累积攒起来就会是大的突破。”

提携后辈甘为育人“铺路石”

如何涵养一个国家的创新活力？刘旭的答案是——既做科技创新的开拓者，又做提携后学的领路人。

多年来，刘旭不仅站在光学研究的前沿，还始终站在教书育人的一线讲台上。平日里，在肩负繁重科研任务的同时，他担任博士生导师并坚持给本科生上课，主讲国家级精品课程。在他看来，科学事业是一场“接力跑”，教师作为领路人要潜心育人做好传帮带工作，“我国科技事业的接续发展，最终还是要依靠高素质高水平的人才，为我国光学事业的发展积累坚实的后备力量是我义不容辞的责任。”

如今，刘旭已培养了90多名研究生，其中包括国家杰出青年基金获得者1名、国家优秀青年基金获得者2名等。在这些学生眼里，他是一位严谨的学者，也是一位良师益友，会根据每个人不同的情况采取个性化的培养模式，着重挖掘他们身上的潜能，培养他们的兴趣点。据学生张乾威介绍，刘旭一直鼓励大家要注重日常实践，“刘老师经常说研究的课题要与国家和社会的需要结合起来，基础研究要与实际应用结合起来，多操作多实践。”

正是在这日复一日的言传身教中，一批批光学科研“后浪”日渐成长，为光学事业的蓬勃发展筑就坚实的基础。

“一名教师，一名希望与青年人共创明天的老师”，这是刘旭在浙江大学教师个人主页上为自己写的个人简介。在三十载春秋里，他始终践行着这句话，教学相长，带领着学生们在科研事业的道路上不断攀爬，拾级而上，一起共筑我国光学事业发展的美好明天。(作者：沈哲柯)

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