用奮斗點亮最閃耀的逐夢之光
——記2017年“中國大學(xué)生自強(qiáng)之星標(biāo)兵”北理工博士生付時堯
發(fā)布日期：2018-06-14 供稿：黨委宣傳部 王朝陽 學(xué)生記者 王琛 攝影：光電學(xué)院
編輯：王朝陽 審核：藺偉 鄒銳 閱讀次數(shù)：
“今天很榮幸站在這里獲得光學(xué)學(xué)術(shù)領(lǐng)域的崇高榮譽，我一定會再接再厲，傳承好王大珩院士的精神，在光學(xué)研究的道路上繼續(xù)前進(jìn)。”這是一位青年學(xué)子的獲獎感言。2017年8月11日，他榮獲了中國光學(xué)領(lǐng)域最高榮譽——“王大珩光學(xué)獎”。這個略顯靦腆的男孩名叫付時堯，是北京理工大學(xué)光電學(xué)院電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)2014級博士研究生。
博士求學(xué)期間，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，付時堯提出了多種新型渦旋光束和矢量光束的產(chǎn)生與探測、渦旋光束畸變的自適應(yīng)光學(xué)校正等創(chuàng)新方法與技術(shù)，對具有軌道角動量的光束的前沿應(yīng)用有著積極的推動作用。2018年5月14日，為了表彰他在科研創(chuàng)新方面作出的突出貢獻(xiàn)，付時堯獲評為2017年“中國大學(xué)生自強(qiáng)之星標(biāo)兵”，這一榮譽全國僅有十人獲得。
當(dāng)談到自己取得的成績時，付時堯總結(jié)為：“做科研是我的本分，我只是堅持做了自己該做的，大膽做了別人不敢做的。”
在創(chuàng)新中砥礪志向
身穿白大褂，頭戴護(hù)目鏡，手拿精密儀器，穿梭在光束間，是付時堯從小的夢想。高中時代的付時堯就對物理非常感興趣，在高考填報志愿時，他毫不猶豫地選擇了物理學(xué)中既古老又年輕的領(lǐng)域——光學(xué)。最終，付時堯順利考入北理工光電學(xué)院光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。本科期間，他刻苦學(xué)習(xí)并積極參與創(chuàng)新實踐活動，2014年又以優(yōu)秀的成績保送直博，師從光電學(xué)院高春清教授。
博士入學(xué)之初，研究方向的選擇成為了擺在付時堯面前的第一個問題，而這個選擇也成為了他日后取得豐富成果的起點。一方面，高春清教授一直深耕“新型全固態(tài)激光器”領(lǐng)域，并且已經(jīng)有了非常好的學(xué)術(shù)積累；另一方面，高春清教授又帶領(lǐng)實驗室成員承擔(dān)了國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（973計劃）“基于光子軌道角動量的新型光通信體制”中的研究課題。這個方向是光學(xué)領(lǐng)域的最新前沿方向之一，雖然有難度，但更有大量的未知內(nèi)容去探索。
“我不希望做那些前人做過的研究，因為這樣會有一種跟在前人后面走的感覺，我更希望去做一些引領(lǐng)性的事情。”本科時就埋下的創(chuàng)新種子和敢于挑戰(zhàn)的精神，讓付時堯在博士入學(xué)之初就義無反顧地跟隨導(dǎo)師，投入到了具有軌道角動量的渦旋光束及其應(yīng)用這個全新領(lǐng)域的研究中。
“基于光子軌道角動量的新型光通信體制”研究，其實就是讓激光束內(nèi)沿直線前進(jìn)的光子，變?yōu)槁菪斑M(jìn)，這樣一來，光子螺旋前進(jìn)產(chǎn)生的軌道角動量就可以被利用起來，為激光增加了一個描述狀態(tài)的維度，也就意味著激光傳輸信息的能力，伴隨著光子的螺旋運動，發(fā)生了巨大的提升，每秒的數(shù)據(jù)傳輸量將會提升上百倍，達(dá)到100個TB的數(shù)量級。除此之外，具備軌道角動量的激光光束還能探測旋轉(zhuǎn)速度。可以說，這一核心技術(shù)的突破，使得從發(fā)射宇宙飛船到手機(jī)通訊的諸多領(lǐng)域受益，意義不同凡響。
瞄準(zhǔn)光學(xué)科技前沿讓付時堯倍感興奮，探究未知世界的渴望，讓他面對困難時，絲毫沒有退縮。高春清教授評價他：“敢拼，還有股聰明勁兒！”。 2016年5月，付時堯在開展文獻(xiàn)調(diào)研時，看到一篇關(guān)于偏振調(diào)控的報道，文獻(xiàn)介紹了如何在不同衍射級調(diào)控偏振的方法，聰明的付時堯馬上“舉一反三”，“我看到這篇文獻(xiàn)，就想到既然偏振能調(diào)，那相位是不是也能調(diào)，于是就按照這個思路研究了下去”。經(jīng)過大量推演，付時堯提出了一種全新的光柵設(shè)計方法，實現(xiàn)了不同衍射級位置相位和偏振的同時調(diào)制，在國際上首次報道了矢量渦旋光束陣列光源。
付時堯在新加坡參加光學(xué)領(lǐng)域高水平國際學(xué)術(shù)會議
功夫不負(fù)有心人，讀博三年多來，雖然沒有出國留學(xué)，但在北理工這片沃土上，付時堯憑借在專業(yè)上的不斷鉆研碩果累累：以第一作者身份發(fā)表SCI收錄的高水平學(xué)術(shù)論文19篇，申請國家發(fā)明專利12項、已授權(quán)5項，獲得各類獎學(xué)金等學(xué)術(shù)獎勵十余次……這些學(xué)術(shù)成績已足以和國際一流大學(xué)的博士研究生媲美。
在拼搏中明德精工
如果說聰明是天賦，那么勤奮則是一種可貴的品質(zhì)。談起付時堯，周圍的人往往會用一個“拼”字來形容。除了跟隨導(dǎo)師承擔(dān)國家973計劃項目的研究工作外，付時堯還作為負(fù)責(zé)人申請主持了一項學(xué)校的研究生科技創(chuàng)新重點項目。2016年11月到2017年3月，那5個月埋頭苦干的時光，令他記憶猶新。
激光光束可以通過調(diào)整相位和偏振從而分別產(chǎn)生矢量光束和渦旋光束，但是調(diào)整相位和偏振需要不同的設(shè)備儀器，因此要想調(diào)整激光的模式就必須中途更換設(shè)備。而付時堯申請的研究生科技創(chuàng)新項目，就是要制作一個可以同時調(diào)節(jié)激光相位和偏振的儀器。
雖然，付時堯帶領(lǐng)團(tuán)隊順利制定出方案，但是在搭建儀器的過程中，還是遇到了不小的挑戰(zhàn)。他們先是經(jīng)過反復(fù)試驗，排除了現(xiàn)有透鏡老化導(dǎo)致焦距改變的問題，隨后如何選擇能與實驗儀器匹配的新透鏡又成為了新的困難。在沒有參考資料的情況下，付時堯必須逐一計算市面上所有透鏡規(guī)格和儀器設(shè)備間的匹配組合，從中尋找能夠滿足要求的組合。“市面上透鏡的規(guī)格大概有百余種，計算一種匹配就要用將近1天的時間，我當(dāng)時心一橫，心想雖然這個工作量著實不小，但畢竟也是有數(shù)的，拼一拼能搞定。”那段時間，付時堯承星履草，經(jīng)常是天一亮就來到實驗室繼續(xù)進(jìn)行昨天的實驗，一直工作到十二點才回到宿舍，而回到宿舍后還要處理分析白天的實驗數(shù)據(jù)，尋找匹配方案，等到準(zhǔn)備入睡時早就入夜已深。最終，經(jīng)過刻苦鉆研，付時堯終于找到了合適的搭配組合，成功地實現(xiàn)了方案設(shè)計的實驗結(jié)果。
課題組合影（左三為付時堯的導(dǎo)師高春清教授）
談起得意門生，高春清教授滿是自豪地說：“對于科學(xué)的熱愛，對于創(chuàng)新的執(zhí)著，讓付時堯一直勤勤懇懇，奔跑在他的追‘光’之路上。”
在擔(dān)當(dāng)中激揚青春
作為一名直博生，26歲的付時堯在課題組中其實并不比其他同學(xué)大很多，但是大師兄的“輩分”卻得到了導(dǎo)師和同學(xué)們的一致認(rèn)可，而這種認(rèn)可，則源自付時堯身上的那份擔(dān)當(dāng)。
讀博期間，因為表現(xiàn)出色，導(dǎo)師安排他擔(dān)任了渦旋光束及應(yīng)用課題學(xué)術(shù)小組的小組長。對付時堯來說這可并不是一份虛職，在繼續(xù)做好自己研究工作的基礎(chǔ)上，他協(xié)助導(dǎo)師指導(dǎo)了3位本科生、7位碩士生和1位博士生，盡職盡責(zé)的幫助，讓同學(xué)們打心眼里認(rèn)可這位大師兄。
王彤璐是課題組中的2015級碩士，在2017年榮獲了徐特立獎學(xué)金、國家獎學(xué)金和2018年北京市優(yōu)秀畢業(yè)生，提及師兄付時堯，她滿是感激。“師兄對我的幫助毫無保留，他是我學(xué)習(xí)渦旋光束的啟蒙師傅，在我申請徐特立獎學(xué)金的時候，也為我提供諸多指導(dǎo)，我非常感謝他。” 2017年5月，王彤璐完成了自己碩士課題的前期調(diào)研，開始著手搭建實驗光路。為了測量角速度，王彤璐需要通過光電探測器讀取數(shù)據(jù)，但是由于不能準(zhǔn)確地把中間焦點小孔中的濾波去掉，導(dǎo)致她始終得不到光斑形成的正弦圖像，也就無法獲得準(zhǔn)確的實驗數(shù)據(jù)。面對這個困難，她一度十分焦慮，便去求教師兄付時堯。“我請教了師兄不下十次，當(dāng)時他也在這個問題上卡殼了。但是，讓我很感動的是，他并沒有因為自己不會而推脫，經(jīng)過反復(fù)思考，他最終提出增加一個4- f 系統(tǒng)的建議，沒想到我一試驗，果然成功了。”
付時堯的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)，給師弟、師妹們留下了深刻的印象，也讓他們備受感染。2017年11月，博士生翟焱望和碩士生殷慈，在實驗中的編程和排查誤碼率環(huán)節(jié)遇到了問題。付時堯主動承擔(dān)起了幫助師弟、師妹的任務(wù)，他認(rèn)認(rèn)真真、追求極致的態(tài)度，讓大家非常佩服。殷慈回憶道：“當(dāng)時，付師兄幫助我們一種算法一種算法的調(diào)試，我還記得改寫的第一個程序特別長，花費時間也特別多，很多同學(xué)都失去了耐心，剛開始我們是4個人一起調(diào)試，后來很多同學(xué)熬不住回寢室了，凌晨3點的時候，付師兄在微信群里發(fā)了一句‘調(diào)好了，我回去睡了’，我們才知道，是他一個人堅持到了最后。”翟焱望補(bǔ)充說：“除了編程這一項外，誤碼率的排查、光路的搭建等一系列步驟，付師兄也認(rèn)真負(fù)責(zé)地幫助我們，不允許有半點瑕疵。問題不‘日日清’，他睡不著覺。”
“學(xué)霸”一枚的付時堯也并不是“兩耳不聞窗外事”的“書呆子”。科研以外，他的生活同樣精彩。
作為光電學(xué)院博士物電班黨支部書記，付時堯的工作干的也是有聲有色，他針對博士研究生分屬不同實驗室、集中起來較為困難等特點，在支部里開設(shè)微黨課、組織微交流，將網(wǎng)絡(luò)微交流打造為黨支部的工作特色。
付時堯擔(dān)任2013年北京園博會志愿者
“付時堯時間管理做的極佳，工作是多線程的。雖然是‘學(xué)霸’，但他參與社會實踐與志愿公益活動也是非常積極。”付時堯的輔導(dǎo)員韓笑說道。北京國際長走大會、鳥巢“吸引”志愿活動、北京園博會志愿活動，還有學(xué)院里的一些活動，付時堯常會主動報名，他堅信，一個人的成長是多方面的，多參加社會活動也是不斷完善自己的過程。
扎實地學(xué)點知識，深刻地想點問題。守著一份沉穩(wěn)，他潛心科研，上下求索，成績斐然。“騏驥一躍，不能十步；駑馬十駕，功在不舍。”付時堯有志向，敢創(chuàng)新，有追求，勇拼搏，有擔(dān)當(dāng)，講責(zé)任，有理想，不言棄！
人物檔案：
付時堯，北京理工大學(xué)光電學(xué)院2014級博士研究生，已獲得的榮譽包括：2017年“中國大學(xué)生自強(qiáng)之星標(biāo)兵”，2017年工信部工信創(chuàng)新獎學(xué)金特等獎，2016年第十三屆王大珩光學(xué)獎，2016年北理工優(yōu)秀博士論文育苗基金，2016、2017年連續(xù)兩年博士生國家獎學(xué)金，2016年工信部工信創(chuàng)新獎學(xué)金二等獎，2016、2017年連續(xù)兩年周立偉獎學(xué)金，2016年徐特立獎學(xué)金一等獎，2015年華瑞世紀(jì)獎學(xué)金，2015、2016年第二屆、三屆光電學(xué)院研究生學(xué)術(shù)論壇一等獎，2014年-2017年連續(xù)四年一等學(xué)業(yè)獎學(xué)金，2016年第六屆大學(xué)生科技創(chuàng)新作品與專利成果展示推介會創(chuàng)新金獎，2016年第六屆“青春北理”北京理工大學(xué)年度十大榜樣之科研創(chuàng)新榜樣，2016年北京市優(yōu)秀團(tuán)員。以第一作者身份發(fā)表SCI收錄的高水平學(xué)術(shù)論文19篇，其中有10篇論文發(fā)表在國際光學(xué)領(lǐng)域的頂級刊物上；2017年在光學(xué)領(lǐng)域一流國際會議做學(xué)術(shù)報告；2017年參加中國光學(xué)學(xué)會年會并做邀請報告；申請國家發(fā)明專利12項，授權(quán)5項。除此之外，付時堯還是美國光學(xué)學(xué)會（OSA）會員，擔(dān)任Optica、 Photonics Research，Optics letters，Optics Express和《光學(xué)學(xué)報》《中國激光》等國際國內(nèi)光學(xué)領(lǐng)域高水平學(xué)術(shù)期刊的審稿人，出色的審稿質(zhì)量得到好評。
