吃苹果也要红外成像？复旦这位院士解答：我们如何面对正在到来的智能时代

“有次，我想吃个苹果当早餐，一切开才发现里面的果肉烂掉了，而利用短波红外2-4微米成像，就能透过果皮观察到苹果里面的状况，这就是实时感知的现实运用。”褚君浩笑道：“吃个苹果也要红外成像，我当时想，别人肯定会说我这个老先生是书呆子。”但褚君浩相信，这些技术早晚会“飞入寻常百姓家”。

昨天（5月11日）下午，在复旦大学相辉堂，中国科学院院士、复旦大学光电研究院院长、材料科学系教授褚君浩以“智能时代与科学精神培养”为题进行报告。

纵观人类科学技术发展历程，迈过了机械化时代、电气化时代、信息化时代的漫漫长路。现在，以智能化为代表的第四次工业革命的号角声正从远方传来，智能时代正在向我们走来。

褚君浩分析了智能时代大趋势和技术态势，以自身数十年的科研经历为例，与中学学生、青年学子、年轻教师分享智能时代需要怎样的科学精神。

智慧融入物理系统，波动世界大数据告诉你一切

褚君浩被称为“心系科普的院士”，这些年，他到许多中小学、偏远地区做过讲座，把科研智慧、科学精神带到中国的各个角落。

褚君浩讨论着最前沿的议题，将横跨古今中外的丰富案例娓娓道来。红外测温眼镜、与运动员切磋的发球机器人、美轮美奂的元宇宙艺术品……当褚君浩一一展示这些先进技术成果时，观众席上总是传来阵阵惊呼。

智能化系统——是智能时代最大的特征，即将智慧融入物理实体系统。

褚君浩介绍，基于信息的信息传感、智慧分析和控制反应三大支撑，以数字化为核心，智能时代推动智能化分布式能源系统、低碳技术、人工智能、智慧地球、先进材料、智慧医疗等建设。

这些技术距离我们的生活并不遥远。

引力波、电磁波......在我们身边存在着看不见的“波”，频率、位相、偏振、波长，利用不同波段探测器，可以看到不同信息，通过高分辨、高灵敏、全波段、高功能、智能化的传感器转化为大数据，依托超大规模碲镉汞红外焦平面器件，实现高分辨率凝视成像，波动世界大数据告诉你一切。

给大气做CT、探测爆炸物、利用非接触式光谱方法识别肿瘤是否恶性，褚君浩做了个有趣的比喻，“这就好像是火眼金睛的孙悟空，有三只眼的二郎神，一看就知道是什么、想什么、要做什么。

“未来也许或有这样一种眼镜，我戴上之后，就可以清晰地观察到在座诸位的衣服是什么材质，是棉花还是羊毛。”褚君浩扶了扶眼镜，提出一个似乎“天马行空”的畅想。

随着技术发展，这种创想并非遥不可及。智慧分析技术已经做出许多贡献——遥远的天外，“玉兔号”月球车上的红外成像光谱仪对星球表面进行探测；为桥梁做“健康检测”，通过声发射波形和频谱判断桥梁是否存在内部损伤，帮助人们防灾避险。

能否实现极致、新需求驱动下能否实现创新、基础研究结果能否实现应用，在褚君浩看来这是新需求下探测技术的三大发展趋势。

“坦牛”到“大牛”：直面科学上重大疑难问题，做得出，又要做到最好

上世纪60年代，褚君浩还是一名大学生，以“坦牛”为笔名，在黑板报上写下了《勤奋+智慧=力量》的文章。何为“坦牛”，他嘴上说：“要像牛一样在平坦的大道上勤奋工作”，而心里面真正想的却是“爱因斯坦和牛顿”。

1978年“科学的春天”，这只“坦牛”正是一颗被这阵春风唤醒的种子。也是在那一年，他借助此前扎实的物理学基础知识，加之自修黄昆、谢希德编写的《半导体物理学》，以90分的高分考取了上海技术物理研究所研究生。

彼时，导师汤定元先生瞄准碲镉汞领域，将碲镉汞的本征光吸收的“难题”交给继续读博的他。对于碲镉汞，过去没有测量到本征吸收带，要解决高吸收系数测量问题，需要制备微米厚度的极薄样品，“直面科学上重大疑难问题，做得出，又要做到最好”，多年探索，褚君浩提出了HgCdTe的禁带宽等关系式，以自己、合作者、导师的名字命为CXT公式，被国际广泛引用。

少时褚君浩会把自己的笔记分成励志、鸡汤、思考三个部分。笔迹稚嫩，但记录着一个年轻学子最炽热的心，他曾极力反对一篇文章中说“中国在科学发展上是不会有任有成就的”，“这是绝不可容忍的，我们应该继承前人的刻苦、勤劳、勇敢，取得科学上的伟大成就。争这口气，发奋图强，迅速改变一穷二白面貌。”

直到现在，褚君浩获得的碲镉汞带间跃迁吸收光谱数据依然是国际上最完整的，美国空军研究实验室大篇幅引用他关于带间光跃迁吸收光谱的相关研究，作为理论研究的实验依据。当年的“这口气”，可算是争到了。

为什么是这样、为什么不是那样、为什么这么做、为什么不能那样做、能够做得更好吗？勤奋+好奇+渐进+远志，褚君浩对着台下几百位青年学子说：“科学精神其实就是求实精神、创新精神、怀疑精神和宽容精神，我们不论是做人、做事还是做学问都需要这样一种精神”。科技创新兼具灵感的瞬间性、方式的随意性、路径的不确定性，因此更要求时时在思考中，自由畅想、大胆假设、小心求证。

作者：储舒婷 张菲垭 赵天润

编辑：吴金娇

责任编辑：姜澎

图片来源：成钊摄，复旦大学供图

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