褚君浩院士：智能化系统是智能时代最大的特征

莱阳妞妞

【编者按】
% S! W! o$ k2 T/ t( p& g2023年5月27日，是复旦大学118周年校庆。“校庆种种活动，以促进科学研究为中心。”从1954年校庆前夕时任校长陈望道提出这一主张开始，在校庆期间举办科学报告会，就成为复旦的重要学术传统之一。
2 m9 I5 p* ^* l3 N# _+ Y4 v* a赓续学术传统，百年弦歌不绝。5月9日起，来自文社理工医各学科的40多位复旦名师将陆续带来学术演讲。
- B0 L# L' b  p“2023相辉校庆系列学术报告”第三场，由中国科学院院士、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》为主题开讲。
褚君浩教授。成钊 图
# ]1 C; G" @0 B! p6 F  F. z
我们正迎来智能时代，褚君浩分析了智能时代大趋势和技术态势，结合新材料与红外技术新发展，讨论物理大数据的获取与认知等核心技术及其在空天技术上的应用。
以自身数十年的科研经历为例，这位中国自主培养的首位红外物理博士，风云四号卫星、嫦娥三号月球车光谱仪、祝融号火星车的幕后英雄，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
5 m, P2 v* p/ I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。
/ o( b5 j9 B: }这些技术距离我们的生活并不遥远。有次，褚君浩想吃个苹果当早餐，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。褚君浩相信，这些技术早晚会“飞入寻常百姓家”。
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。
“未来也许会有这样一种眼镜，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。
% I" ?; o5 v( s  d' Z6 g% S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。
. M: F# H% e4 M# f3 U; ~& _. W活动现场。成钊 图
  D0 I/ k& Y2 t
直面科学上重大疑难问题：做得出，又要做到最好
褚君浩导师汤定元先生曾瞄准碲镉汞领域，也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。
" S, Z. p3 U# `3 e0 N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。
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”。