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高端访谈

童利民:纯粹的学者,自由的精神

激光制造网 来源:浙大光电2022-11-03 我要评论(0 )   

江山代有才人出,次第花开芳满园。岁月不居,时节如流,转眼间,浙江大学光电科学与工程学院已经走过了七十年风雨历程。作为“中国光学工程人才培养的摇篮”,学院始终...

江山代有才人出,次第花开芳满园。岁月不居,时节如流,转眼间,浙江大学光电科学与工程学院已经走过了七十年风雨历程。作为“中国光学工程人才培养的摇篮”,学院始终秉承胸怀天下、蕲求真理、自强不息、勇攀高峰的精神,明确了“追光逐梦,树我邦国,俊采星驰,天下来同”的使命愿景,培养了万余名光电领域高素质专业人才和社会各界精英翘楚,为中国光学工程事业的发展谱写了绚丽篇章。

为进一步弘扬历代光电人接续传承的“求是之光”精神,展现卓越奋进的光电人物风采,恰值院庆之际,学院公众号推出“光电学人”专题栏目。欢迎广大师生和海内外校友积极投稿,稿件形式不限,也诚挚欢迎提供人物事迹信息。


人物名片

童利民,浙江大学光电学院教授,国家杰出青年科学基金获得者,教育部长江特聘教授,国家“万人计划”科技创新领军人才,美国光学学会会士(Optica Fellow)。曾获国防科学技术奖、中国青年科技奖、霍英东基金会高校青年教师奖、中国光学学会“王大珩”光学奖、浙江省自然科学奖等奖励。在Nature、Science等期刊发表学术论文200余篇,10余项研究成果被Nature、Science、Nature Nanotechnology等专题报道,1项成果入选《科技日报》“2021年中国科技的重大突破”,4项研究成果入选中国激光杂志社“中国光学十大进展”,入选Elsevier发布的《中国高被引学者榜单》(2015年-至今)。



走在教三,经常会碰到一个穿着随意、脚蹬运动鞋、始终背着双肩包的人,个子不高但步履矫健、行色匆匆,当同学们喊他时,他会礼貌地笑笑致意,然后继续快速离开。这位看上去似乎总在追赶时间的人,就是童利民老师。


面对面坐着,听童老师细数自己求学工作时的种种过往,平日里不善言谈的他似乎打开“话匣子”,忆及困难的时候他总是一笑带过,似乎那些在别人看来“艰难”的经历对他影响不大,忆及尴尬处他也会一时词穷,而讲到高兴处尤其是涉及热爱的科研方向时,他的眼中立刻放出光芒,忍不住与同行的学生谈起科研探究的“秘诀”。简单质朴,真实亲切,这个眼眸清澈明亮、眼神专注,宛如平凡“路人”的科学家,让人印象深刻。


专注、纯粹:自由快乐的科研


自1987年考入浙江大学,他先后获物理学学士、光学硕士、半导体材料博士,对于这个学习经历,他坦然地说“其实当时选择不多,我只是顺其自然,而且正好符合自己的兴趣。”


兴趣是最好的老师。早在小学阶段,他就对世界万物充满好奇,偶尔看到一本《十万个为什么》,更加激发了他对于探索未知的好奇,虽然那时候物资匮乏、条件艰苦,他生活的偏僻山区没有汽车、没有电。中学在一个条件稍好一点的小镇,但仍然物资匮乏、条件简陋,他和两个同学经常跑到学校和附近电子元件厂的垃圾堆翻找废弃的化学实验器材和淘汰的电子元件,自己动手做实验,所幸当时新来的两位年轻老师——教化学的陈吉汉老师和物理的冯喆老师先后组织了化学和物理兴趣小组,提供了较好的实验条件,锻炼了他的实验动手与探索能力。


到浙江大学物理系读本科后,有了更好的实验条件,特别是大二下学期开始他跟随董绵豫老师到激光与单晶光纤联合实验室开展正规科研训练和研究,后来跟随硕士和博士导师丁祖昌教授继续从事单晶光纤及其应用方面的研究,使他从“业余”走向了“专业”研究。“有一件事记忆犹新,当时生长单晶光纤的激光器白天电压不稳,只能等晚上十一二点之后才能开始生长,长完后教六已经关门,就从一楼半的平台跳出大楼,久而久之,除了长好单晶光纤,还练成了一项跳跃技术”,童老师说,“虽然生长单晶光纤看起来是一件比较枯燥的重复性工作,但是,经过几百个晚上不断试验改进,最后不仅获得了高质量的蓝宝石单晶光纤,而且对于二氧化碳激光加热、精密机械控制、超高温热场调控等均有了比较深入的理解和实践经验,实验动手能力得到了很大的提高”。博士毕业后,童老师的博士论文工作作为“机载监测用蓝宝石单晶光纤”项目的主要内容之一,获得了国防科工委颁发的国防科学技术奖。

与丁祖昌、沈永行教授(中国航发沈阳606所,1997)

2001年9月,童老师受包氏奖学金资助前往哈佛大学Eric Mazur教授研究组访问进修。童老师说他印象最深的是,先进的研究设备、丰富的文献资源、自由平等的探索精神、纯粹的学术研究氛围等等,“无论是17世纪60年代的书籍还是19世纪80年代的文章,如果需要,大多可以在图书馆找到。不仅图书馆,学校的各类公共实验平台、博物馆、运动场馆、琴房等公共资源都开放,而且不时可以现场聆听以前只能在教科书上看到过的‘大师’们的报告”。童老师说,他当时和另一位访问学者共用的办公室,是非线性光学创始人、诺贝尔物理学奖获得者Nicolaas Bloembergen教授以前的一个办公室,做纳米光纤实验的房间也是当时开展核磁共振研究的一个全金属电磁屏蔽间。“Bloembergen教授为人随和低调,非常开心与年轻人交流讨论。他在办公室的书架上留了很多纸质期刊,我们经常翻阅,这些期刊都是上世纪七八十年代的光学和电子技术类刊物,当时很多经典文章就发表在这些影响因子并不高的期刊上”。“Mazur教授很好地继承了非线性光学研究方向及学术自由的思想、谦虚平和的态度。尽管我当时感兴趣的纳米光纤方向与他的研究方向不同,但他非常欣赏并尊重我的选择,鼓励并支持我开展自由探索”。当时,为了获得更多的显微镜等公用设备使用时间,童老师经常熬夜或通宵做实验,进展迅速。一年后Mazur教授推荐并支持其获得哈佛大学CIMS中心项目资助,继续开展纳米光纤方面的研究,两年后,该工作发表在《Nature》杂志,首次实现了亚波长直径纳米光纤的低损耗传输,引起了国内外学者的广泛关注。


在哈佛的两年多时间里,童老师说他受益最多的是研究品味的提升,“更深入地学习和理解物理基础,选择更重要、更有趣的事情去做”。

与Eric Mazur教授(哈佛大学Gordon McKay实验室,2004)

与Nicolaas Bloembergen教授(哈佛大学物理系,2014)

2004年6月,童老师回到浙江大学并转到光电信息工程学系(2015年更名为光电科学与工程学院),创建了微纳光子学研究组,从头开始,全身心地投入到工作中,从实验室装修到设备采购,事无巨细、亲力亲为,研究组进展顺利,形成了良好的学术氛围,“非常感谢学校和学院的支持,以及研究组年轻老师和同学们的共同努力”。


由于此前在读书及访学时候习惯了熬夜工作,如今,除了出差等特殊情况外,童老师依然每天工作到晚上11点以后才离开办公室。华南理工大学虞华康教授回忆读书时代,有一次晚上10点自己在实验中发现了一个让人出乎意料的结果,兴奋之余马上给童老师短信告知。当时童老师正在出差返回途中,回到杭州后立马赶到实验室,与他一起验证和分析实验结果,分手时已是凌晨两点,结果第二天上午他又收到了童老师对这个结果的进一步建议的邮件。“这件事至今印象深刻,他对科研的热爱与执着时刻鼓舞和感动着我,指引我迎难而上、全身心地投入到科研中”。


“他是一位纯粹的学者,专注而沉静”。认识他的人普遍这样认为。面对越来越“卷”的学术圈,他建议青年学者不要急于求成、好高骛远,要找到自己真正感兴趣而又重要的研究方向,认真学懂专业基础理论,融会贯通,厚积薄发。


尊重、自由:激励青年的科学梦想


“得天下英才而教育之”是每位教师最为开心的事情。童老师说他从Mazur教授那里学到了尊重学生自我选择、鼓励学生独立开展研究、在关键时候给予帮助的指导方式。现任职于南京大学的姜校顺教授谈及童老师依然感慨万千,他说最开始时自己只想进行理论研究,不愿动手实验,是童老师亲自示范并指引其开展实验探索,在多次试验均失败而彷徨苦闷时,童老师“指点迷津”,鼓励其大胆尝试微纳光纤谐振腔实验,“我依然清晰地记得童老师在实验室玻璃墙上画出微腔的基本原理,并帮我分析实验结果,使我真切地体会科研的乐趣”,如今的他依然坚持片上高品质因子光学微腔研究方向并不断取得新的突破。从师生到同事,浙江大学光电学院百人计划研究员王攀老师在与学生分享个人经验时感慨,“大二时候有幸在童老师的指导下开展SRTP科研训练,并逐渐接触微纳光子学研究领域,这一选择彻底改变了我的人生。”起初他的研究方向是微纳光纤,一次偶然的学术会议上,他被金属纳米结构表面等离激元共振产生的有趣光学现象深深吸引,因此希望将其与微纳光纤结合开展有趣的研究,童老师对此给予了充分肯定和大力支持。如今的他已经独立组建团队,在自己拓展的方向上越走越稳。


鼓励学生自主开展研究,但绝不是彻底放手、置之不理。光电学院郭欣老师师从童老师多年,如今已是副教授的她在解读童老师育人理念时说,“所谓的独立是培养学生能够独立思考、自主探索的精神,并不是单枪匹马、独自作战。”对于初入实验室的新生,他会与其详细讨论研究基础及兴趣,安排高年级学生带新生熟悉实验环境、实验技术及安全规范。随后,他会根据学生的特点及基础,提供一些科研选题,让学生们“练练手”,培养和发现学生的研究兴趣及特长。除了出差,基本上每周组会他都会参加,与学生讨论,对不足之处直言批评。他重视学术规范和学术诚信,“对论文的修改非常严格,包括语法、逻辑以及科技论文写作规范等”,浙江大学光电学院百人计划研究员马耀光老师谈及童老师初次为自己修改论文时感慨,“正是经过这样严格训练后,个人论文写作能力与水平有很大提升,并为未来研究打下扎实基础”。


注重培养独立研究能力的同时,童老师也注重国内外合作及团队内部的合作。“科技的发展越前沿,越需要多方合作。”2014年,在此前合作的基础上,童老师邀请著名物理学家、加州大学伯克利分校沈元壤教授担任浙江大学名誉教授,对光电学院学科发展及研究组的具体研究工作给予指导。“沈先生是我们学习的榜样,他虽然已经80多岁,但是讨论科学问题时,思维敏捷、精力充沛,丝毫不亚于年轻人。涉及到最新的科学进展及前沿技术,他都非常清楚,给我们提了很多有益的建议,也给参与讨论的年轻学生带来很大的鼓舞” 。

与沈元壤教授(右)及方伟、虞华康教授 (中国科学院新疆天文台,2018)

2021年,研究组成功实现可以自由弯曲的“冰光纤”,改变了人们对冰的常识性认识,一度受到国内外媒体的广泛关注。这个工作的完成,既包含了与沈元壤教授及浙江大学交叉力学中心王宏涛教授组的合作,也包含了团队内部老师和同学间的相互合作。谈及最初的想法,2016级博士生许培臻仍然感叹导师的眼光与前瞻性思考,“其实这一选题早在2013年左右就已经列入团队科研方向,只是限于当时的实验条件和技术,很难开展。”因缘际会,2017年,他与正在本科毕设选题的崔博文选择了同一方向,当时学校刚成立了冷冻电镜中心,为低温下的结构表征提供了研究条件,于是冰光纤的研究工作正式启动。如今已是博士五年级的崔博文回忆与老师和学长共同奋斗的四年历程,他坦言“探索的过程中虽偶有惊喜、涟漪,然而更多的是挫折、失败,甚至长时间的停滞。”在最困难甚至无数次想要放弃的时候,童老师总是不断给他们打气,并亲自参与他们的实验,和他们一起克服困难;当他们取得阶段性成果,徘徊在是迎难而上继续深耕还是就此作罢放弃尝试的“十字路口”,童老师总是继续鼓励他们,带领他们不断取得新的突破。该工作发表在《Science》后,被权威专家在同期评论文章中称赞“从未如此接近理论极限”,并入选《科技日报》“2021年中国科技的重大突破”等。


在他的指导下,很多同学都领略和享受到了科研带来的快乐与神奇。据了解,他的博士生毕业后80%左右选择了在高校等科研单位继续从事他们感兴趣的科研工作。


研究组10周年合影(浙江大学玉泉校区,2015)


简单、质朴:科研之余


与科研中的专注、专业不同,生活中的他简单质朴,除正式场合,大多数时候都是衣着随意。而不喜觥筹社交的他,让学生印象最深的是他的饭量大,“他总说能吃才能干活,有时候看到他吃饭,旁边的人饭量不知不觉也增加了。”他待人真诚,不拘小节,如今已在清华大学任职副研究员的李宇航仍记得2008年毕业离校时,童老师在雨中推着自己的电动车,戴着一顶破旧的草帽,送他到门口的情景,“同学们觉得老师的一身打扮有些‘土’,但是我知道其实他只是为了简单省事。”


他为人谦和,2009年-2017年期间,他先后担任光电信息工程学系系主任、光电科学与工程学院院长,亲历和见证了新形势下学科和学院的改革与发展,“他为人友善,性情温和,亲和力强”,控制科学与工程学院党委书记叶松老师回忆这位昔日“搭档”时说,“无论是工作上还是生活中都很少见他发脾气,而且他十分尊重行政管理干部,乐于接纳意见,特别善于沟通交流。”曾任办公室主任的姚达老师认为童老师是一位典型的学者型领导,“无论是学校汇报还是学院工作报告,他都亲力亲为参加PPT制作。”而他“干货满满”的汇报一度被学校主要领导赞誉为汇报材料的“范本”。


如果有人问他为何能够保持如此充沛的精力和体力,他的答案一定是“运动”,科研之余他做的最多的事情是打乒乓球。信电学院百人计划研究员杨宗银向我们讲起童老师的故事,记得大一体育课上,老师提到光电学院有一位教授,经常到球馆打球,练球时的投入、专注,让人钦佩。一过经年,直到大四保研选导师得以与童老师面对面交流时,他才发现原来这位老师就在眼前。从1997年开始接触乒乓球到现在,只要有空余时间,他一般都会去打球,即使出差也会带着球拍。“运动是最好的放松方式”,他鼓励师生参加体育运动,强身健体,愉悦身心,同时他和南京大学陆延青教授、电子科技大学刘永教授倡议发起了光学乒乓球协会,吸引带动更多科研人员参加体育运动。


与很多忙于工作的老师一样,他也少有时间陪伴小孩。“现在的孩子太辛苦,中学的数学题目居然连我也做不出来”,为了准备体育中考,他利用空闲时间陪女儿练习长跑,“以前我自己读书的时候体育只要及格就行了,现在的孩子不得不样样都争取满分,太难了。好在我一直打球,居然发现我这么大年纪800米也能跑到3分15秒”。当看到女儿好奇地阅读《狭义与广义相对论浅说》并和她讨论其中的一些问题后,他对现在中学生的自主学习和理解能力充满信心。


 “好奇心是推动科学发展的动力,兴趣是最好的老师”,是眼前的这位衣着朴素的“路人”科学家经常提到的一句话,很多突破性的研究成果都产生于好奇心、来自于平凡世界。在我们身边的平凡世界,也有很多如童老师这般质朴纯粹的科学家,在持续地推动着科学发展和技术进步,并引领更多的年轻人加入这个认识世界、提升人类知识水平的行列。

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