追光者 | 深圳大學王義平:防空洞里走出的科研大佬
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放棄穩定工作踏上求學之路,考研幾次鎩羽而歸卻從不言棄,輾轉多國深造還是毅然選擇回國,說自己“笨笨的”卻鉆研十余年打破國外技術壟斷……
這就是我們今天的主人公——深圳大學講席教授王義平。

從防空洞到實驗室
王義平教授的求學之路,用一個字來概括,那就是“苦”。1995年,王義平畢業于西安工業學院儀器系(現西安工業大學光電工程學院),當時本科畢業包分配工作單位,并且必須服從分配。由于學校隸屬于兵工系統,王義平被分配到重慶華光儀器廠。其實,王義平當時并不想畢業后就直接工作,而是希望繼續深造,所以剛畢業時,王義平就考過一次研究生,但由于英語成績不好,因此沒能上岸。在重慶華光儀器廠工作的三年,他也從未放棄過考研的想法?!爱敃r剛進廠,廠里的師傅們還要給我介紹女朋友?!蓖趿x平回憶道,“但我拒絕了,我內心知道我還有許多事情要做,我下定決心要考研,隨時可能會離開?!碑敃r的工作單位由于人才稀缺,并不鼓勵職工考研,王義平只能偷偷摸摸地準備,可惜天不遂人愿,連續考了三次都沒過?!拔铱佳休o導班的老師都說,考三次都沒考上就不建議再考了。”王義平說,“但我這個人笨笨的,沒想過放棄?!笔聦嵣?,考研除了英語分數差一點,王義平其他科目的成績都非常好。當時有一種攻讀碩士學位的方式,就是可以提前修學分,一邊讀一邊考試。如果第二年考上了,當年修的學分還算數,如果沒考上就得重新來過。只不過這種方式需要交1萬元學費,在20世紀90年代,這可是一筆巨款。為了讀書,王義平交了這筆錢?!拔耶敃r很窮,這1萬塊錢還是借來的?!碑敃r王義平已經從單位辭職,脫產考研多少有些捉襟見肘,為了省錢,他住到了一晚上兩元錢的防空洞里。第四次考研,他終于成功上岸。到重慶大學報道時,有個老師走過來問他是不是王義平,王義平心里納悶:“這個老師怎么會認識我?”后來他才知道,由于連續四年考重慶大學光電工程學院的研究生,他在這個學院已經四戰成名?!翱忌现螅矣指蠋熒暾堉匦迣W分,請學院把那1萬塊錢退給了我?!弊x完碩士之后,王義平選擇繼續攻讀博士,他的勤奮在重慶大學出了名,博士畢業離校時,實驗室里他常坐的座位地板上竟然被雙腳磨出了約1厘米深的小坑。要知道,那可是瓷磚地板!
投身光纖傳感,輾轉多國深造
王義平真正在光纖傳感方面的研究是從2000年開始的,也就是在他讀博期間。博士畢業時他的博士論文《新型長周期光纖光柵特性研究》榮獲全國優秀博士學位論文。當時全國每年只評選出一百篇全國優博論文(百篇全國優博);光學工程學科每年僅評選出一篇全國優博論文。此時的王義平已經不再是那個在防空洞里死磕英語的小職員了,但他總覺得還不夠。博士畢業后,王義平婉拒了導師饒云江教授留在重慶大學任教的提議,選擇去上海交通大學電子工程系陳建平教授團隊做博士后。博士后出站后,王義平原本可以留在上海交通大學擔任副教授,但他覺得自己還需要繼續深造和更多的發展機會,于是前往香港理工大學電機工程系靳偉教授和王東寧教授團隊再次做博士后。在香港理工大學的博士后工作結束后,他又前往德國耶拿光子技術研究院(IPHT)做了兩年的洪堡學者,之后又前往英國南安普頓大學光電研究中心(ORC)做瑪麗居里學者。在整個科研生涯,王義平一直從事新型光纖光柵制備技術及傳感應用的研究工作,從未因外界研究熱點的誘惑而改變。到了2011年下半年,王義平覺得自己在境外已經待了七八年,科研經驗和研究成果都已經豐富,是時候報效祖國了。王義平給我國著名的光電子學專家、深圳大學光學工程學科和光電工程學院創始人牛憨笨院士發了郵件并投遞了簡歷。由于德國和中國有時差,不到五個小時,王義平就收到了牛院士親自回復的郵件,郵件中說“義平老師,歡迎你來深圳大學”,還加了一句“我早就知道你了”。當時王義平很疑惑,這么一位大院士怎么會知道自己這個在國外漂泊的年輕人呢?但他也不好多問?;貒尤肷钲诖髮W幾個月后,有一次王義平和牛院士聊天時,王義平問道:“牛老師,當時我給您發郵件時,您回復說早就知道我,這是怎么回事呢?我只是個小人物呀?!迸T菏扛嬖V他:“當年你的博士論文送審以及全國優秀博士論文的評審工作都是我評審的,所以我早就知道你了?!蓖趿x平聽后非常感激。光學領域的前輩們給予了王義平莫大的支持,這也讓回國的他充滿斗志。作為深圳大學第一位特聘教授,王義平開始組建創新團隊、搭建實驗室,逐步開展工作。王義平回國后先后入選了國家杰青、萬人計劃領軍人才、美國光學學會會士,并培養了三個國家優青(廖常銳、何俊、劉申)和一個國家青千(陳宇徽),目前王義平教授團隊已有師生員工110余人。2023年王義平獲聘深圳大學首批講席教授?!皬?000年算起,到現在二十多年,我一直都是圍繞光纖傳感技術,從傳感器制備、傳感系統、產業應用這樣一個完整的鏈條開展工作。”王義平談起過往和工作激情滿滿:“做了這么多年,我覺得光纖傳感這個方向還有很多可以深入研究的地方。
打破技術壟斷,初心從未改變
2024年,王義平老師團隊的大規模光纖光柵陣列飛秒激光全自動制備技術入選2023年度中國十大光學產業技術,打破德國技術壟斷,實現了國產替代。事實上,光纖光柵發展的時間并不長,到現在約有四五十年。早期制備光柵的時候,一般是單個制備,如果需要多個光柵集成使用,就必須通過熔接的方式連接起來再用。王義平在德國耶拿光子技術研究院時發現,德國已經開始進行光纖光柵陣列的制備了,當時使用的是紫外激光制備光纖光柵陣列,這種方法和國內武漢理工大學姜德生院士團隊的做法比較相似?!斑@種方式有它的優點,相對而言技術比較成熟,成本較低;但也有不足之處,制備出來的光柵傳感器不耐高溫。所以我們就想,如果能夠用飛秒激光來實現光纖光柵陣列的制備,那將是非常好的事情?!钡w秒激光有個難點,它需要非常精準地聚焦到光纖纖芯里面去,所以難度非常大。王義平帶領團隊開始了十余年的攻關。經過努力,2023年3月,王義平團隊在國內首次發布了這種大規模光纖光柵陣列飛秒激光全自動制備技術,在單芯光纖和多芯光纖中實現了公里級、卷對卷大規模串聯/并聯集成的光纖光柵陣列高效率全自動制備。該技術具有帶涂敷層直寫光柵、無須載氫及二次涂敷等優點,保留了光纖原有的抗拉抗彎強度和耐高溫特性,并且光纖移動、夾持、放纖、收纖、纖芯對準、激光聚焦、曝光等光柵制備過程由全自動程序控制,現已完全實現批量化生產。提到目前常用的光纖傳感器,王義平說到了兩個典型的光纖器件:一個是光纖光柵,另一個是光纖微腔,它們可以用于測量溫度、應變、壓力、振動等?!艾F在我們做得最多的是面向極端環境的光纖傳感技術。所謂極端環境,就是像高溫高壓這種非常惡劣的環境。在這樣的環境下,我們主要進行結構健康監測方面的工作,包括對溫度、應變、壓力、振動的實時原位監測。在實際應用方面,主要集中在航空航天、國防軍工、核能安全等領域。例如面向高超音速飛行器、航空發動機、大型船舶、核反應堆等的結構健康監測?!睂τ诠饫w傳感的發展前景,王義平十分看好:“如同光通信相對于電通信那樣,光纖傳感有著電傳感所不具備的獨特優勢,傳感在人們的生活中無處不在,在各個地方都能發揮感知作用,從國家層面來說也有很大的施展空間,其發展趨勢相當可觀?!边@一點從相關會議的規模也能看出來,王義平提到:“2010年左右中國光纖傳感會議的參會人數僅一兩百人,2016年深圳大學主辦的中國光纖傳感會議,參會人數達到了500余人,而2024年重慶大學主辦的中國光纖傳感會議,參會人數超過了1000人。這表明從事這個方向的學者、同行、學生及企業界朋友越來越多,也說明光纖傳感是一個極具發展潛力的方向。”但總體而言,目前光纖傳感真正落地的國家重大工程項目還不太多,主要原因是其成本相較于電傳感要高。“當前光纖傳感主要應用于對價格不太敏感的國防軍工等領域。不過,隨著國防軍工和大型企業不斷采用,先提升產量,再逐步降低成本,民用方面就也能夠得以應用了。這需要同行和產業界齊心協力來進一步推廣光纖傳感的產業化應用?!睆慕佑|到光纖傳感起,二十多年來王義平的研究方向就再也沒有改變過:“很多時候,堅持做一項工作,把它做透、做深、做到極致是很重要的。雖然做的過程可能很枯燥,但當你把一件事做到極致的時候,自然就會脫穎而出,做到別人做不到的程度,看到別人看不到的風景?!薄肮饫w傳感就是我的研究主線,從來沒變過,也不會變,我就是這樣的?!?/span>
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