中科院長(zhǎng)春光機(jī)所研究員田大鵬創(chuàng)新攻關(guān)航空成像關(guān)鍵技術(shù)
“每一次跨界都是新的挑戰(zhàn)”（科技自立自強(qiáng)·青年科學(xué)家）
本報(bào)記者 李家鼎 劉以晴 《 人民日?qǐng)?bào) 》（ 2021年07月22日 第 12 版） 
田大鵬（左一）在給學(xué)生講解。資料圖片 眼看約定的時(shí)間已到，田大鵬才匆匆趕來(lái)：“實(shí)在不好意思，給學(xué)生演示一個(gè)關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)步驟，沒(méi)想到時(shí)間過(guò)得這么快�！痹谥袊�(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所的大院內(nèi)，如果不認(rèn)識(shí)田大鵬，很容易把他當(dāng)成一名學(xué)生——走路帶風(fēng)，背著雙肩包，穿梭于實(shí)驗(yàn)室、辦公室，科研上有什么新想法，無(wú)論在哪里，都會(huì)拿出電腦琢磨半天。而熟悉田大鵬的人卻知道，這名37歲的研究員已經(jīng)是全所最年輕的博士生導(dǎo)師之一。 從載人航天到地理勘探，從萬(wàn)米高空到人體內(nèi)部，光學(xué)成像的應(yīng)用可謂比比皆是。田大鵬主攻航空成像的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償與控制研究，多年以來(lái)，他不斷創(chuàng)新攻關(guān)，嘗試用新原理解決關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，彌補(bǔ)我國(guó)航天成像領(lǐng)域技術(shù)設(shè)備和國(guó)外的差距�！白隹蒲芯鸵嫦蚴澜缈萍记把睾蛧�(guó)家重大需求。在自己的崗位上攻關(guān)，任何一個(gè)突破，都讓我欣喜�！碧锎簌i說(shuō)。 接觸前沿知識(shí)，不斷迭代 2003年，田大鵬考入北京理工大學(xué)飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)。大二那年，他無(wú)意間走進(jìn)了學(xué)校的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，無(wú)人機(jī)自動(dòng)駕駛儀、自動(dòng)控制云臺(tái)……大家討論的內(nèi)容，讓當(dāng)時(shí)只接觸了基礎(chǔ)課程的田大鵬一頭霧水。 不想放棄，他把不懂的詞都記下來(lái)，回去逐個(gè)查閱。“做科研，好奇心非常重要，當(dāng)時(shí)什么文獻(xiàn)都讀，什么技術(shù)都想了解�！焙芸欤锎簌i就在科學(xué)世界里找到了最愛(ài)——航空成像的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償與控制。 “光學(xué)成像設(shè)備十分精密，復(fù)雜的環(huán)境中，微微一點(diǎn)震動(dòng)，地面顯示器里的畫(huà)面就可能是一片雪花。”田大鵬解釋。 本世紀(jì)初的一段時(shí)間，我國(guó)在這項(xiàng)技術(shù)上所需的設(shè)備基本依賴進(jìn)口。為了觸碰這個(gè)領(lǐng)域的世界前沿，2009年，田大鵬申請(qǐng)到了公派留學(xué)的機(jī)會(huì)�！皫缀趺刻於荚趫D書(shū)館泡到深夜。”克服語(yǔ)言、基礎(chǔ)等障礙，3年后，田大鵬發(fā)表的論文數(shù)量已是同研究室同學(xué)的兩倍，“這段經(jīng)歷讓我了解到優(yōu)秀研究團(tuán)隊(duì)的狀態(tài)、思維習(xí)慣和研究方法，只有不斷接觸前沿、跨學(xué)科的知識(shí)，才能在自己的研究領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)迭代。” 2012年，博士畢業(yè)的田大鵬婉拒了導(dǎo)師的挽留和一線城市科技公司的高薪聘請(qǐng)，加入長(zhǎng)春光機(jī)所，“國(guó)家培養(yǎng)了我，我也想做出點(diǎn)東西�！碧锎簌i將學(xué)習(xí)到的研究方法引入航天裝備控制研究中，使航空成像關(guān)鍵設(shè)備——視軸的穩(wěn)定精度大幅提升，為下一代航空光電裝備的研制奠定基礎(chǔ)。 2017年，田大鵬加入中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)協(xié)會(huì)，接觸到了許多不同學(xué)科的青年科學(xué)家。他覺(jué)得，“實(shí)踐類的項(xiàng)目容易把思維限制在固定模式和已有成果中，走出去看看別人在做什么，才能看得遠(yuǎn)看得清�！� 注重學(xué)科交叉，跨界鉆研 航空成像具有高時(shí)效、低成本、高分辨等優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用于航空航天，海洋污染防治、土地勘測(cè)等領(lǐng)域同樣需要通過(guò)光學(xué)手段進(jìn)行數(shù)字量化。 不同于常見(jiàn)的地面攝影，航空成像要解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一是“靜與動(dòng)的矛盾”。受到航空器的影響，始終處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的光學(xué)設(shè)備，需要盡可能地克服飛行過(guò)程中的振動(dòng)、溫度、氣壓急劇變化等問(wèn)題，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定成像。 以往的解決辦法是，試探性從小到大地調(diào)節(jié)成像設(shè)備參數(shù)，可設(shè)備調(diào)節(jié)需要時(shí)間，影響成像效果。2020年，田大鵬在實(shí)驗(yàn)中提出新思路：從大到小調(diào)節(jié)參數(shù)，同時(shí)提高速度。“有了想法，就去實(shí)驗(yàn)。”田大鵬說(shuō)，這使得成像穩(wěn)定性進(jìn)一步增加，“我們是第一個(gè)將其發(fā)表在國(guó)內(nèi)頂級(jí)期刊雜志上的團(tuán)隊(duì)�！� “要一邊鉆研技術(shù)，一邊總結(jié)原理，不斷探索航空成像技術(shù)更多的承載方式�！碧锎簌i認(rèn)為，注重不同學(xué)科之間的交叉，有時(shí)會(huì)迎來(lái)意外收獲。 2019年，長(zhǎng)春光機(jī)所與吉林大學(xué)白求恩第一醫(yī)院展開(kāi)合作，田大鵬自告奮勇，承擔(dān)了“用控制工作精密機(jī)械解決腹腔鏡沖洗”的研究。 腹腔鏡是常見(jiàn)的醫(yī)療器材，但手術(shù)中卻極易受到血液污染，過(guò)往的辦法是，醫(yī)生將鏡片取出擦拭，或者借助人體組織擦拭�？蔁o(wú)論哪種方法，都要中斷手術(shù)。田大鵬和同事加班加點(diǎn)，充分利用在航空成像研究領(lǐng)域積累的經(jīng)驗(yàn)，引入類似算法，讓機(jī)器完成腹腔鏡的檢測(cè)、沖洗過(guò)程，讓手術(shù)更為高效安全�！斑@個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)入試驗(yàn)階段，最早明年就能投產(chǎn)�！碧锎簌i說(shuō)。 這些年，田大鵬的研究涉及海洋污染防治、地理結(jié)構(gòu)勘測(cè)、黑土地保護(hù)研究等，“每一次跨界都是新的挑戰(zhàn)，但看到自己的研究能夠發(fā)揮作用，內(nèi)心無(wú)比自豪。” 田大鵬辦公室的燈，幾乎每天都會(huì)亮到凌晨，但他不覺(jué)得辛苦，反而很充實(shí)，“踏實(shí)工作、服務(wù)人民、科研報(bào)國(guó)，是我們一代代科研人員延續(xù)下來(lái)的精神�！� 堅(jiān)持科普工作，激發(fā)興趣 2017年，田大鵬第一次做了科普講座，“當(dāng)時(shí)講得比較淺顯，通過(guò)空調(diào)、汽車(chē)這些生活里常見(jiàn)的東西給孩子們講最簡(jiǎn)單的控制原理。”但學(xué)生們的反應(yīng)卻讓田大鵬驚喜，講座結(jié)束后，許多初一的孩子圍過(guò)來(lái)：“老師，能再講講第三代功率半導(dǎo)體的發(fā)展嗎？”“還有控制技術(shù)在汽車(chē)高鐵領(lǐng)域的應(yīng)用�！� 這些頗為專業(yè)的提問(wèn)，讓田大鵬堅(jiān)定了繼續(xù)科普的信心。他利用業(yè)余時(shí)間制作講解設(shè)備，讓學(xué)生們上手操作，“我想讓孩子們覺(jué)得前沿技術(shù)是真實(shí)可感的，而不是只存在于書(shū)本上�！� 田大鵬和同事們還為村小捐贈(zèng)科普讀物，來(lái)到山村和孩子們面對(duì)面交流，光機(jī)所的圖書(shū)捐贈(zèng)項(xiàng)目被取名為“科技之光”，“我們希望科技的光芒能照耀到每一個(gè)地方�！痹诮o記者展示手機(jī)里的科普照片時(shí)，田大鵬這樣說(shuō)：“科普工作就像是埋下一顆顆種子，讓孩子們對(duì)科學(xué)產(chǎn)生興趣。他們未來(lái)會(huì)成長(zhǎng)為什么樣的人、會(huì)做出什么樣的貢獻(xiàn)，都值得期待。” 談及研究，田大鵬躊躇滿志：“發(fā)揮青年科學(xué)家的擔(dān)當(dāng)，努力把自己的工作做好，讓航空成像技術(shù)得以推廣到更多領(lǐng)域、服務(wù)更多人。” | 
