院长特别奖专题报道丨维帅—探偏僻领域,寻未知之光

编者按 /

  “中国科学院院长特别奖”(以下简称“院长特别奖”)是中国科学院对在学研究生的最高奖励。获此殊荣的研究生应学业优异,在学期间取得具有重要学术价值的科研成果,或在理论上有较重要的创新和发展,或在技术上有较大的突破并获得显著的经济效益和社会效益,或在其他方面做出重要贡献。2023年度,中国科学院共评选出院长特别奖80名,其中中国科学院大学学籍的研究生60名。本专栏,请跟随小编一起解读院长特别奖获得者的“科研秘籍”吧。

  个人简介

 
  维帅,中国科学院大学微电子学与固体电子学专业2020级博士研究生,导师为陶虎研究员。博士阶段主要从事仿生复眼器件与微系统研究,针对仿生复眼微型化、智能化的设计难点,基于双光子聚合平台开发出大面阵柔性微透镜阵列对准集成制造方案,构建满足高集成度、千赫兹采样、广角探测的仿生复眼微系统。系列研究成果已发表在Advanced Materials、IEEE MEMS等国际权威期刊与会议,已授权2项国家发明专利,曾获宝钢奖学金、中国科学院上海微系统与信息技术研究所优秀共产党员等荣誉称号。

  科研背景 

   仿生视觉是近年来机器视觉、人工智能领域的研究热点,而仿生复眼作为其中一个交叉学科分支,是鲜有涉猎的“偏僻”赛道。在陶虎课题组和微系统所平台的支持下,我从仿生理论出发,坚持自主设计和算法原创性、逐步完成复眼器件研发和微系统搭建,面向具体应用场景对仿生复眼微系统进行优化迭代,为仿生视觉研究领域贡献新平台、新想法、新思路。

  正如习近平总书记在2021年两院院士大会上指出:“广大科研人员应加强原创性、引领性科技攻关,坚决打赢关键核心技术攻坚战。”作为一名博士研究生,应当脚踏实地、艰苦奋斗,同时活跃思维,保持科研敏锐度,在关注的领域里推陈出新、厚积薄发;从每一步实验做起,从每天的规划做起,为国家重大战略需求与核心技术攻关贡献自己的青春和力量。



                                                         维帅在会议上做汇报

  获奖者专访

  Q:仿生视觉是近年研究热点,而仿生复眼则是其中鲜有涉猎的“偏僻”赛道。你为何会选这样的“赛道”作为自己的研究方向?

  近年来,机器视觉和人工智能的发展确实为我们每个人的生活带来了便利,其中绝大部分研究是基于现有的光电探测系统及其图像处理算法,想要从中寻求突破必须尝试跳出目前视觉研究框架体系。因此,我将目光瞄准了其他生物视觉领域,生物界的各种昆虫视觉为我提供了优秀的样板。

  虽然仿生复眼研究在仿生视觉领域算是冷门,但其在视场角、动态监测等方面的优势正是传统视觉体系所不具备的,这种小型化、多波段的探测能力在航天、军事等领域具备极高的应用潜力。因此,我选择了仿生复眼作为我的课题方向,尝试在这个鲜有涉猎的领域进行一些创新性的探索,能够为这项技术的推进和落地贡献自己的一份力量。

  Q:在确定研究方向与选题的过程中,你经历了什么,克服了哪些困难呢?

  课题的选择与确定都有一些机缘巧合。2018年的时候我就关注到了John Rogers课题组在仿生眼方面的系列工作,对这项研究很感兴趣,也非常敬佩他们在这个冷门方向的持续投入,但当时我并没有条件开展相关研究;直到2020年来到上海微系统所,在导师陶虎的带领下深入参与了人工智能项目,才发现仿生复眼在新一代视觉探测领域有着极大的优势和需求,当时我们一拍即合,想办法把人工复眼的设想变成现实。

  其中也遇到了过很多设计上的困难,但经过反复的调研和讨论,我们逐步攻克设计、制造上的难点,最终得到了目前为止集成度最高的柱状复眼探测系统

  Q:能谈谈令你印象深刻的科研经历吗?

  印象最深刻的是复眼器件的第一轮流片,我所设计的器件所使用的材料、工艺大部分在课题组里没有积累,我只好边查文献边发邮件询问,从同行那里获取一些工艺经验和参数。从中让我感到很温暖的是,绝大部分论文作者们对于我提出的问题都能够热情细致地解答,为我提供了很多相关经验来参考。虽然我们之间是潜在的竞争关系,但这种纯粹的技术交流与讨论,让我收获良多,也让我对科研工作者这一行业充满敬意。

  Q:在科研的道路上,有没有让你受益良多的好习惯或小技巧?
  其中一个小技巧是时刻保持对前沿文献的跟踪。从硕士开始我就养成了这个习惯,在谷歌学术和Inoreader上订阅各类期刊和顶尖课题组的文章动态,就像刷微博一样每天花上1个小时的时间阅读最新的文献,遇到和自己比较相关的方向可以多花些时间仔细阅读,遇到感兴趣的文章也可以多拓宽自己的知识维度。这样做有两个好处:一是可以保持自己的科研敏锐度,每天刷新自己研究方向上最新idea和同行进度,及时调整实验策略和时间安排;二是持续培养文章品位,多学习文章上的绘图技巧、排版和表述等等。

  Q:请问你对有志于从事学术研究的学弟学妹们有什么建议?

  学术研究是一项马拉松,有一个好的身体比什么都重要,一定要养成规律的饮食和运动习惯;其次是平衡好自己的好奇心和平常心,好奇心驱动我们多问为什么,多尝试新的领域和新的方法,平常心让我们理性的、积极地面对挫折,一个好的心态会事半功倍。

  Q:请问你对未来有哪些规划呢?

  毕业后我选择去安防领域某头部企业就职,接触一些更为落地的前沿视觉解决方案和市场需求。希望能在未来5到10年内在光学、MEMS等方向不断积累经验,成为某一行业内的专家,继续跟踪和发掘新的市场及应用需求,利用所学所能进一步提升我国国防、安防领域的技术水平和竞争力