眼看約定的時(shí)間已到，田大鵬才匆匆趕來(lái)：“實(shí)在不好意思，給學(xué)生演示一個(gè)關(guān)鍵實(shí)驗步驟，沒(méi)想到時(shí)間過(guò)得這么快。”在中國科學(xué)院長(cháng)春光學(xué)精密機械與物理研究所的大院內，如果不認識田大鵬，很容易把他當成一名學(xué)生——走路帶風(fēng)，背著(zhù)雙肩包，穿梭于實(shí)驗室、辦公室，科研上有什么新想法，無(wú)論在哪里，都會(huì )拿出電腦琢磨半天。而熟悉田大鵬的人卻知道，這名37歲的研究員已經(jīng)是全所最年輕的博士生導師之一。
從載人航天到地理勘探，從萬(wàn)米高空到人體內部，光學(xué)成像的應用可謂比比皆是。田大鵬主攻航空成像的運動(dòng)補償與控制研究，多年以來(lái)，他不斷創(chuàng )新攻關(guān)，嘗試用新原理解決關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，彌補我國航天成像領(lǐng)域技術(shù)設備和國外的差距。“做科研就要面向世界科技前沿和國家重大需求。在自己的崗位上攻關(guān)，任何一個(gè)突破，都讓我欣喜。”田大鵬說(shuō)。
接觸前沿知識，不斷迭代
2003年，田大鵬考入北京理工大學(xué)飛行器設計與工程專(zhuān)業(yè)。大二那年，他無(wú)意間走進(jìn)了學(xué)校的開(kāi)放實(shí)驗室，無(wú)人機自動(dòng)駕駛儀、自動(dòng)控制云臺……大家討論的內容，讓當時(shí)只接觸了基礎課程的田大鵬一頭霧水。
不想放棄，他把不懂的詞都記下來(lái)，回去逐個(gè)查閱。“做科研，好奇心非常重要，當時(shí)什么文獻都讀，什么技術(shù)都想了解。”很快，田大鵬就在科學(xué)世界里找到了最?lèi)?ài)——航空成像的運動(dòng)補償與控制。
“光學(xué)成像設備十分精密，復雜的環(huán)境中，微微一點(diǎn)震動(dòng)，地面顯示器里的畫(huà)面就可能是一片雪花。”田大鵬解釋。
本世紀初的一段時(shí)間，我國在這項技術(shù)上所需的設備基本依賴(lài)進(jìn)口。為了觸碰這個(gè)領(lǐng)域的世界前沿，2009年，田大鵬申請到了公派留學(xué)的機會(huì )。“幾乎每天都在圖書(shū)館泡到深夜。”克服語(yǔ)言、基礎等障礙，3年后，田大鵬發(fā)表的論文數量已是同研究室同學(xué)的兩倍，“這段經(jīng)歷讓我了解到優(yōu)秀研究團隊的狀態(tài)、思維習慣和研究方法，只有不斷接觸前沿、跨學(xué)科的知識，才能在自己的研究領(lǐng)域實(shí)現迭代。”
2012年，博士畢業(yè)的田大鵬婉拒了導師的挽留和一線(xiàn)城市科技公司的高薪聘請，加入長(cháng)春光機所，“國家培養了我，我也想做出點(diǎn)東西。”田大鵬將學(xué)習到的研究方法引入航天裝備控制研究中，使航空成像關(guān)鍵設備——視軸的穩定精度大幅提升，為下一代航空光電裝備的研制奠定基礎。
2017年，田大鵬加入中科院青年創(chuàng )新促進(jìn)協(xié)會(huì )，接觸到了許多不同學(xué)科的青年科學(xué)家。他覺(jué)得，“實(shí)踐類(lèi)的項目容易把思維限制在固定模式和已有成果中，走出去看看別人在做什么，才能看得遠看得清。”
注重學(xué)科交叉，跨界鉆研
航空成像具有高時(shí)效、低成本、高分辨等優(yōu)勢，應用于航空航天，海洋污染防治、土地勘測等領(lǐng)域同樣需要通過(guò)光學(xué)手段進(jìn)行數字量化。
不同于常見(jiàn)的地面攝影，航空成像要解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一是“靜與動(dòng)的矛盾”。受到航空器的影響，始終處于運動(dòng)狀態(tài)的光學(xué)設備，需要盡可能地克服飛行過(guò)程中的振動(dòng)、溫度、氣壓急劇變化等問(wèn)題，以實(shí)現穩定成像。
以往的解決辦法是，試探性從小到大地調節成像設備參數，可設備調節需要時(shí)間，影響成像效果。2020年，田大鵬在實(shí)驗中提出新思路：從大到小調節參數，同時(shí)提高速度。“有了想法，就去實(shí)驗。”田大鵬說(shuō)，這使得成像穩定性進(jìn)一步增加，“我們是第一個(gè)將其發(fā)表在國內頂級期刊雜志上的團隊。”
“要一邊鉆研技術(shù)，一邊總結原理，不斷探索航空成像技術(shù)更多的承載方式。”田大鵬認為，注重不同學(xué)科之間的交叉，有時(shí)會(huì )迎來(lái)意外收獲。
2019年，長(cháng)春光機所與吉林大學(xué)白求恩第一醫院展開(kāi)合作，田大鵬自告奮勇，承擔了“用控制工作精密機械解決腹腔鏡沖洗”的研究。
腹腔鏡是常見(jiàn)的醫療器材，但手術(shù)中卻極易受到血液污染，過(guò)往的辦法是，醫生將鏡片取出擦拭，或者借助人體組織擦拭?？蔁o(wú)論哪種方法，都要中斷手術(shù)。田大鵬和同事加班加點(diǎn)，充分利用在航空成像研究領(lǐng)域積累的經(jīng)驗，引入類(lèi)似算法，讓機器完成腹腔鏡的檢測、沖洗過(guò)程，讓手術(shù)更為高效安全。“這個(gè)項目已經(jīng)進(jìn)入試驗階段，最早明年就能投產(chǎn)。”田大鵬說(shuō)。
這些年，田大鵬的研究涉及海洋污染防治、地理結構勘測、黑土地保護研究等，“每一次跨界都是新的挑戰，但看到自己的研究能夠發(fā)揮作用，內心無(wú)比自豪。”
田大鵬辦公室的燈，幾乎每天都會(huì )亮到凌晨，但他不覺(jué)得辛苦，反而很充實(shí)，“踏實(shí)工作、服務(wù)人民、科研報國，是我們一代代科研人員延續下來(lái)的精神。”
堅持科普工作，激發(fā)興趣
2017年，田大鵬第一次做了科普講座，“當時(shí)講得比較淺顯，通過(guò)空調、汽車(chē)這些生活里常見(jiàn)的東西給孩子們講最簡(jiǎn)單的控制原理。”但學(xué)生們的反應卻讓田大鵬驚喜，講座結束后，許多初一的孩子圍過(guò)來(lái)：“老師，能再講講第三代功率半導體的發(fā)展嗎?”“還有控制技術(shù)在汽車(chē)高鐵領(lǐng)域的應用。”
這些頗為專(zhuān)業(yè)的提問(wèn)，讓田大鵬堅定了繼續科普的信心。他利用業(yè)余時(shí)間制作講解設備，讓學(xué)生們上手操作，“我想讓孩子們覺(jué)得前沿技術(shù)是真實(shí)可感的，而不是只存在于書(shū)本上。”
田大鵬和同事們還為村小捐贈科普讀物，來(lái)到山村和孩子們面對面交流，光機所的圖書(shū)捐贈項目被取名為“科技之光”，“我們希望科技的光芒能照耀到每一個(gè)地方。”在給記者展示手機里的科普照片時(shí)，田大鵬這樣說(shuō)：“科普工作就像是埋下一顆顆種子，讓孩子們對科學(xué)產(chǎn)生興趣。他們未來(lái)會(huì )成長(cháng)為什么樣的人、會(huì )做出什么樣的貢獻，都值得期待。”
談及研究，田大鵬躊躇滿(mǎn)志：“發(fā)揮青年科學(xué)家的擔當，努力把自己的工作做好，讓航空成像技術(shù)得以推廣到更多領(lǐng)域、服務(wù)更多人。”
