近来,基础研究得到了前所未有的重视。在中央局第三次集体学习上,习总对加强基础研究给予重要指示,中国光学学会名誉理事长、《光学学报》主编、北京大学校长龚旗煌院士对基础研究问题进行了讲解与工作建议。
基础研究有不同的层次,在各个领域的表现也不尽相同,也并没有绝对的判定标准。基于此,中国光学学会联合中国激光杂志社开展“光学领域基础研究大家谈”专题报道,邀请光学领域多位专家学者进行讨论、解读,希望能在广泛的交流中,对我国光学领域基础研究的发展与深入做出贡献。
王健,华中科技大学教授、博导,武汉光电国家研究中心副主任。中国光学学会常务理事,美国光学学会会士(Optica Fellow),国际光学工程学会会士(SPIE Fellow),国家杰出青年科学基金获得者。主要研究方向是光场调控、光通信、光信号处理、光子集成芯片、硅基光子学等。先后承担国家重点研发计划(项目负责人)等多个项目。第1完两次获教育部自然科学一等奖,一次获教育部青年科学奖,一次获王大珩光学奖中青年科技人员奖。第一/通讯作者发表 Science、Science Advances 、 Nature Photonics 、 Nature Communications 、 Light: Science & Applications 、 Physical Review Letters 等高水平论文,研究成果被Nature亮点报道,入选国家“十三五”科技创新成就展和美国光学学会重要进展。
我所从事的研究主要集中在光通信领域,即利用光场调控、新型光纤以及光电子集成芯片,综合调控光子的波长、偏振、空间结构等多物理维度,进而提升光通信容量。目前,我国在光场调控、新型光纤以及光电子集成芯片等方向上与国际主要研究力量处于并跑水平,但在原创技术和核心器件等方面的研发力度还相对缺乏,因此需要加强相关的基础研究以实现原始创新和瓶颈突破,进而实现支撑和引领高速、大容量、智能化、度融合的光通信技术发展。
从当前的5G通信到未来的6G通信,空天地信息一体化是其重要的研究方向之一。复杂介质、多应用场景以及跨尺度、跨频段均是未来通信的重要趋势,例如:大气湍流、雨雾天气环境会影响光通信系统的稳定性和可靠性,此外,基于多模光纤等复杂介质的光通信也是重要发展趋势之一。光通信领域中,相关研究仍然面临着诸多难点和痛点,包括:需要建立复杂介质中信号损伤、补偿模型相关基础理论,仍需探索在复杂介质中实现高鲁棒性的光通信方法等。针对光通信研究的基础理论、核心器件再到原创关键技术,都需要基于基础研究来实现相应的技术突破。
对于光通信及其相关领域的发展,希望能够加大基础研究的支持力度。基础研究通常需要较长的时间积淀,甚至需要十年如一日地坐“冷板凳”,因此更加需要稳定且长期的支持,帮助科研工作者沉下心来,在相关领域开展原始创新的研究并取得重大突破。
针对挖掘和培养基础研究人才问题,可以采用两条路线并举的方式:在加大海外高层次人才引进的同时,兼顾本土青年人才的培养。在人才培养方面,需要营造宽松的科研环境,减少不必要的评价、评审,让青年学者尽可能地回归学术本身,更加纯粹的开展学术研究。
基础研究需要营造潜心科研的氛围,尽管目前学术界的氛围、环境已经在向更好的方向发展,但还不够好,这里也希望和呼吁能够从上而下、在体制机制方面进行尝试,营造更加宽松的科研环境,给科研工作者进一步“松绑”,进而更好地支撑基础研究的发展和原始创新的突破,引领复杂介质光通信领域的进一步突破和发展。
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