近期，中国激光杂志社首届青衿奖评选活动落下帷幕。凭借扎实的学术素养和出色的表现能力，12位光学研究生脱颖而出，成为青衿奖获得者！爱光学特别对其中的典型代表做了专访，期待对广大光学学子有所启发。
在“青衿奖”评选过程中，有没有特别令你感到印象深刻的地方？
A1：首先最大的感受是整个评选过程（材料审核、答辩通知、正式答辩）主办方安排得很紧凑、不拖沓，而线下的颁奖环节更让我感到十分震撼。作为第六届光学青年科学家学术年会开幕式的首个环节，我能感受到本次会议对学生奖项非常重视。奖杯也设计得超级精致，具有很高的收藏价值，我回去后将它放在了办公桌上，以此激励我取得更加优秀的成果。另外我们获奖选手还受邀在大会现场做专题报告，这个报告是根据自身研究方向划分的，恰到好处地嵌入在专题之中，这个安排特别专业和贴心！
今年有幸参观过清华大学精密仪器系体全息光学实验室（Hololab），对贵团队在光学成像领域做出的成果感到由衷钦佩，那么你在实验室里具体承担哪方面的工作？
A2：我所在Hololab实验室的主攻研究方向之一是计算光学成像。计算光学成像实际上是近年来才兴起的词语，它处于多个学科交叉的前沿地带，需要利用数学工具去分析物理、光学现象，并将其应用到生物医学或工业检测等领域内。因此我们不仅需要具有强大的动手能力，还需要有扎实的理论基础。我的本科专业是信息工程（光电方向），当时在华南师范大学光电学院学习，期间接触到了信息光学这门课程，而这门课的核心就是从信息处理的角度和利用数学工具去理解各种光学现象，以及各种光学系统。我们生活中常用到的相机、智能手机等设备就包含了这方面的设计原理，我平常对电子设备以及拍照摄影比较感兴趣，因此产生了从事这方面研究的最初动机。当时我对未来的最初构想是在读研或是工作期间，能够从事这方面的研究工作，采取一些特殊的探测和编码手段，从普通相机拍到的图片中重构出有关物理环境的高维度信息。我目前实际在做的工作也正是如此——从二维图片中计算获得更加复杂的表征内容。
经过几年的积累，你能否概括讲讲计算光学成像技术的具体应用场景？
A3：我在博士期间的前几年时间里，一直在做光场重构方面的工作，解决物体的逆向散射问题，传统的相机把原始光场的所有信息压缩在了一张二维图像中，其包含了场景的偏振、相位、景深等信息，这里举两个例子。
大家在中学时期都观察过洋葱或是口腔表皮细胞，在不染色的情况下很难观察到细胞内部的细胞器；采用特异性染色能够标记细胞结构，但也会影响细胞活性，尤其是在疾病的快速筛查中，染色的耗时问题也是非常突出的。我们对系统的成像过程进行数学建模，直接从样本对入射光场的二维散射图中计算出物体内部的三维折射率分布，目前我们实现了无标记癌症病理切片的快速三维全貌重构，而传统的显微镜仅能观测到切片染色后的二维信息。未来希望能够将该方法与快速临床诊断结合，将计算光学应用至生物医学领域。另一个例子，对于玻璃这类对光吸收能量较低的样品，在加工过程可能因外部挤压或热胀冷缩使其结构发生变化，同样可以通过计算光学的方法，利用玻璃对入射光的散射信息，定量表征玻璃表面和内部的起伏大小，实时反馈至加工过程中。
据了解，今年你连续获评国内各大博士生奖项，你觉得是哪些因素共同成就了这样的厚积薄发？
A4：我觉得无论是哪一类比赛，都更像是个展示和检验的平台，从新的角度去评判所做工作的“结果”，而其背后的“过程”确实更值得总结。在这里我想特别感谢一下我的导师曹良才老师。在曹老师门下学习，我最大的改变是“逻辑能力”的提升。经过几年的训练，我做报告介绍自己的想法时，会做足铺垫，尽量将其表述清晰，并事先调研和准备好一些例如“是什么？为什么？”、“背景有哪些？”以及“前人工作有多少？”等类似问题。相当于在做一件事情前将做事的理由和逻辑先理清楚，而不是盲目地开始研究。我们平时开组会或是单独向曹老师汇报时，曹老师首先是对整体逻辑上的问题进行总结，然后再去讲报告中出现一些技术问题的细节。这个过程对于学生而言，最初会十分痛苦，但逐渐积累之后会受益良多。
刚刚你也聊到了目前的研究进展，那么未来，你有哪些迫切想要去攻关的难点，甚至说国际上都没有人做到的、同时也是我们期待解决的问题？
A5：我个人的确有一些小的想法，但仍处于不断完善的过程中。国际上的确有一些亟待解决的问题，比如当前的计算光学成像通常是基于标量衍射理论的，在更小的尺度上进行计算则需要考虑矢量衍射理论，未来可以实现在纳米尺度下的超分辨计算成像。另一方面，利用全息光学显微镜实现样本的三维全貌重建，国内对于这种仪器的产业化目前还不成熟，未来有机会我也想在这方面贡献自己的力量。
A6：人们提起一个理论时，能够第一时间想到自己的名字。这或许也是所有科研人的理想，“老师拉着一群学生攀登高山”的状态，响应国家的需求，做国家需要的研究，在这个过程中不断探索前沿理论，并将自己所得悉数传授给学生，最终让学生站在同一个高度，再去从事更加深入的探索工作，或许是我心中最理想的状态。道阻且长，脚踏实地，仰望星空。
黄郑重，男，清华大学精密仪器系2019级直博生，研究方向为高通量、无标记全息光学成像，2022-2023年于意大利国家研究委员会访学，以第一作者身份在PhotoniX、Advanced Photonics Research、Applied Physics Letters等期刊发表论文8篇（ESI高被引1篇，封面论文1篇），另合作发表论文7篇，授权国家发明专利1项。曾获中国激光杂志社“青衿奖”、国际光学工程学会（SPIE）光学与光子学教育奖学金、全国光学与光学工程博士生学术联赛总冠军、国际ISOM’22会议优秀报告奖等奖项。
采访、编辑 | 徐睿
