顾敏在朱家角长大,将在沪开展纳米光子学研究

顾敏在实验室

编者按:中国科学院和中国工程院去年11月分别增选了16名和18名外籍院士。他们是来自哪些领域的专家?对促进中国科技进步做出什么贡献?本报记者专访了其中3位在上海工作的外籍院士。他们对上海充满感情,不仅对上海的科创中心建设作出贡献,还提出了不少真知灼见。

“这是我发出的第一张新名片!”顾敏院士话语中透着兴奋和喜悦。记者接过名片一看,除了澳大利亚科学院院士、澳大利亚技术科学与工程院院士、澳大利亚联邦研究委员会桂冠教授和澳大利亚皇家墨尔本理工大学副校长以外,中国工程院外籍院士也赫然在列。

从小在青浦区朱家角长大的顾敏,1982年毕业于上海交通大学应用物理系,1988年获得中科院上海光机所光学博士学位。一提到上海,他倍感亲切:“我在上海受到了最好的教育,我文化的根就在这里。”

在纳米材料中实现五维光存储

“听说过烧刻光盘吗?这实际是在光盘里打了一个个的‘坑’。”顾敏向记者说起他研究的光存储技术。日常生活中的DVD和CD光盘要想存储更多的音乐和图像,需要在光盘上打出一个个“坑”,用光来储存信息,这就是烧刻。要想把光吸收的能量最大化,就要在一个“坑”里尽可能放更多“点”,这个“点”越小越好。蓝光的光点比红光的光点储存的信息更小,因此出现蓝光储存技术。

顾敏首次在纳米材料中实现了五维光存储,突破了蓝光DVD三维存储的技术瓶颈,他发明的双光束超分辨存储技术,使得一张DVD 的存储量可相当于1万张DVD的存储量。这一成果在2009年以封面形式刊载在国际权威科研期刊《自然》上。

“目前全世界3%的能量被用于大数据储存,再过20年,数据越来越多,把全世界开发的石油用来发电都不够。”据介绍,现在的大数据一般用磁盘存储,这种存储方式读写速度快,但消耗能量大,一般只有三五年寿命,需重新存储。因此,顾敏在2013年发明双光束超分辨存储技术。使用这一技术的光盘,不仅容量大,且单点消耗的能量非常低,使用寿命可达到上百年。这在大数据时代具有非常实用的意义。

顾敏对现代光学显微成像术的发展有重要推动作用。他是双光子荧光共焦显微学的发明者之一,该技术被生物学界视为非常重要的高空间分辨显微技术。顾敏在《科学》《自然》《自然光子学》等国际权威期刊发表超过450篇论文。

想在沪推进“三维立体显示器”

“我是看着上理工新的光电大楼造起来的!”顾敏笑着说起他和上海理工大学的合作。记者见到顾敏时,他正和上理工太赫兹研究课题组热烈讨论问题。太赫兹是一种有很多独特优点的辐射源,可用于检测食品安全、药品、危险品和爆炸物等。

顾敏还想在上海推进“三维立体显示器”项目。目前的三维立体显示器,名为三维,但实际只有10度的视角,还需戴眼镜。顾敏团队现在可以做到50度的视角效果,接下来他希望能做到不戴眼镜,显示器厚度只有头发丝的千分之一。

多年来,顾敏致力于推动中国光科技发展及中澳之间的科技合作,卓有成效地推动中国生物光子学和纳米光子学的成长和发展。他先后入选教育部长江学者讲座教授、中国科学院爱因斯坦讲席教授和首批国家千人计划(B)。

开展纳米光子学研究首选上海

“我是中国培养的土博士,对此我非常自豪。”顾敏给记者讲述他在澳大利亚做博士后的经历。那是1988年,他第一次见到鼠标,不知道怎么用,被人当面嘲笑。当时澳大利亚和美国的GPS项目合作,需要编程把卫星信号引下来,尽管这和顾敏的专业没什么关系,他却自告奋勇完成编程,且一直用到现在。“这正得益于我在中国所受的扎实的基础教育。”顾敏后来成了第一位华裔澳大利亚科学院院士。

顾敏是我国恢复高考后的第一届大学生,他一直感叹受益于这个大时代。“我博士毕业后就出国了,在澳大利亚培养了50名博士。但我心里一直都牵记着,上海是生我培养我的地方,要对家乡做出更大贡献。”接下来,顾敏将会在上海开展纳米光子学的研究。“纳米技术是个精细活,上海肯定是我首选的城市。”

顾敏建议,上海在建设具有全球影响力的科创中心时,既要抓基础研究和原创发明,也要重视产业化,真正做到产学研全链条发展。他建议,上海应该培养更多的科学家和工程师,使他们拥有坚实的基础科学知识和创新能力。

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