馬夢(mèng)珂
劉學(xué)靜
光,是地球生命的來(lái)源之一,是夢(mèng)想與希望的代名詞。對(duì)劉學(xué)靜而言,更是如此。從本科踏入光學(xué)工程專業(yè)大門的那一刻起,劉學(xué)靜就身體力行地追逐光、靠近光、成為光并發(fā)散光。
當(dāng)劉學(xué)靜開(kāi)始認(rèn)真思考未來(lái)要做什么時(shí),她才忽然發(fā)現(xiàn),不知何時(shí)起,身為大學(xué)教師的母親已在她心底種下了一顆有關(guān)科學(xué)夢(mèng)想的種子。帶著些許憧憬、些許迷茫,劉學(xué)靜叩響了光學(xué)殿堂的大門。在最迷茫、最無(wú)助的時(shí)刻,她曾一度懷疑自己的堅(jiān)持是否正確——直到進(jìn)入博士學(xué)習(xí)階段,曾經(jīng)橫亙?cè)趧W(xué)靜與光學(xué)工程之間無(wú)形的隔膜悄然消逝了。她不再躊躇、不再怯懦,開(kāi)始真正感受光學(xué)工程的魅力,并越發(fā)沉醉其中。
劉學(xué)靜的博士階段幾乎都是在房建成院士的課題組中度過(guò)的,在她的印象里,課題組里的同伴們一個(gè)賽一個(gè)的優(yōu)秀?!芭c大家的交流使我獲益匪淺?!被叵肫鹉嵌蚊β刀で榈娜兆?,她不無(wú)感激地說(shuō),“房院士為大家創(chuàng)造了一個(gè)非常自由的科研環(huán)境,也是他讓我接觸到了腦磁測(cè)量這一光學(xué)領(lǐng)域的前沿方向?!眲W(xué)靜的另一位恩師是博士生導(dǎo)師靳偉教授,雖然他所研究的方向與劉學(xué)靜不同,但卻是一位能夠?yàn)橹笇?dǎo)學(xué)生而專程跑去實(shí)驗(yàn)室“補(bǔ)課”的導(dǎo)師。兩位恩師的精神風(fēng)貌始終激勵(lì)著劉學(xué)靜,令其以柔和又堅(jiān)韌的態(tài)度影響著下一代的同學(xué)們。
當(dāng)談?wù)撈鹱约簾釔?ài)的科研,劉學(xué)靜一改先前的緊張,以放松且自信的語(yǔ)氣向記者介紹著:“我們的大腦會(huì)產(chǎn)生腦電波,而有電就會(huì)有磁,只是這種磁場(chǎng)十分微弱,要觀測(cè)這種信號(hào)需要非常特殊的環(huán)境,如果用光纖薩格納克(Sagnac)干涉儀也許能讓腦磁信號(hào)服務(wù)于更多的場(chǎng)景?!惫饫w薩格納克(Sagnac)干涉儀具有互易性的光路,在小型化、高靈敏度和高穩(wěn)定性方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì),常用于制造衛(wèi)星的定位導(dǎo)航系統(tǒng),后來(lái)則被發(fā)現(xiàn)其不僅能夠測(cè)量物體移動(dòng)速度和實(shí)時(shí)位置,且能夠測(cè)量溫度、應(yīng)力、磁場(chǎng)等。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,要想提前診斷出癲癇等腦部疾病,測(cè)量腦電波是最為有效的手段之一,但傳統(tǒng)腦電波測(cè)量手段需要將特制的電極插入患者的皮膚中,往往會(huì)增加患者的痛苦。劉學(xué)靜期望有朝一日能夠?qū)崿F(xiàn)B超、核磁共振這樣的無(wú)接觸式疾病診斷技術(shù),在減輕醫(yī)生工作量、降低患者看病成本的同時(shí),免除患者不必要的痛苦。
這在理論上是可以做到的,前提是突破腦磁測(cè)量需要的高靈敏度和高分辨率磁強(qiáng)計(jì)陣列技術(shù)瓶頸,使無(wú)接觸式腦磁測(cè)量取代接觸式腦電波測(cè)量。攻讀博士學(xué)位期間,劉學(xué)靜曾在前人研究基礎(chǔ)上,采用光纖薩格納克(Sagnac)干涉儀測(cè)量原子自旋進(jìn)動(dòng)信號(hào),并成功應(yīng)用到無(wú)自旋交換弛豫(Spin-Exchange Relaxation-Free,SERF)原子磁強(qiáng)計(jì)中實(shí)現(xiàn)了磁場(chǎng)測(cè)量,證明了采用光纖薩格納克(Sagnac)干涉儀具有比傳統(tǒng)原子自旋進(jìn)動(dòng)檢測(cè)方法更好的穩(wěn)定性。如今,加入上海理工大學(xué)的劉學(xué)靜在學(xué)校的支持下,進(jìn)一步提出了原子自旋式全光纖磁強(qiáng)計(jì)及其超弱磁場(chǎng)測(cè)量方法,將堿金屬原子引入光纖中,使原子在光纖氣室中完成原子態(tài)的極化和在磁場(chǎng)中的進(jìn)動(dòng),并利用光纖薩格納克(Sagnac)干涉儀進(jìn)行進(jìn)動(dòng)信號(hào)的檢測(cè)。雖然這些都不是足以令人拍案叫絕的成果,但卻是通往成功的道路上一次次可貴的嘗試。
“使光纖薩格納克(Sagnac)干涉儀能夠測(cè)量極微弱的磁場(chǎng),然后將這種技術(shù)應(yīng)用到生物醫(yī)療領(lǐng)域”是劉學(xué)靜的夢(mèng)想,也是一條漫長(zhǎng)而艱難的道路,許許多多科技工作者都在為這一目標(biāo)奮斗著、拼搏著。她說(shuō):“我可能只是其中的普通一員,但無(wú)論怎樣,這是我自己的目標(biāo)和心愿,我希望能盡自己最大的努力向這一目標(biāo)靠近?!?/p>