王碧清

2023年11月15日，全球?qū)I(yè)信息與分析服務(wù)機(jī)構(gòu)科睿唯安發(fā)布2023年度全球“高被引科學(xué)家”名單。全國青聯(lián)委員、中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所（簡稱“長春光機(jī)所”）研究員李煒以其所研究領(lǐng)域的貢獻(xiàn)與產(chǎn)生的學(xué)術(shù)影響力入選其列。在更早些的2022年，他已入選《麻省理工科技評(píng)論》亞太地區(qū)“35歲以下科技創(chuàng)新35人”名單。

自2011年起，李煒赴美留學(xué)，開始光學(xué)領(lǐng)域的探索與研究。2020年底，他回到祖國，建立實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，深耕光子學(xué)與熱科學(xué)交叉領(lǐng)域，不斷帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在光子學(xué)特性調(diào)控、規(guī)?；苽浼皯?yīng)用、熱力學(xué)理論等領(lǐng)域取得創(chuàng)新突破。同時(shí)，他還擔(dān)負(fù)起建設(shè)吉林省國際科技合作重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室——微納光子學(xué)與材料國際實(shí)驗(yàn)室的重任，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)室向更高學(xué)術(shù)水平發(fā)展。

2023年11月18日上午，“中國青年科技工作者日”全國活動(dòng)月·吉林站暨中國青年科學(xué)家助力吉林創(chuàng)新發(fā)展論壇在長春光機(jī)所召開。李煒作為青年科技工作者代表進(jìn)行了主旨演講。采訪時(shí)，李煒表示：“很有幸，作為青聯(lián)委員參與其中。我們國家要實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)，基礎(chǔ)研究高質(zhì)量發(fā)展是必由之路。正是通過這樣一系列活動(dòng)，可以激發(fā)更多青年投身科學(xué)研究領(lǐng)域，這對(duì)我們國家長期的科技創(chuàng)新發(fā)展非常重要。當(dāng)下國家非常重視基礎(chǔ)科研的發(fā)展，雖然我還沒有達(dá)到前輩科學(xué)家們的高度，但也是深受老一輩科學(xué)家的激勵(lì)和影響，投入到科研事業(yè)。大家通過多方面、多維度的分享，讓青年對(duì)科研產(chǎn)生興趣，讓青年科技工作者能夠立志在科研這條道路上走得更遠(yuǎn)，很有意義。”

1989年，李煒出生于西安，后就讀于西安高新第一中學(xué)。入讀重點(diǎn)高中重點(diǎn)班、曾獲得多項(xiàng)數(shù)理化競(jìng)賽榮譽(yù)的他否認(rèn)了“別人家孩子”的說法，坦言“身邊的同學(xué)都很優(yōu)秀”。

在中學(xué)階段，李煒尚未設(shè)想將來從事何種行業(yè)，甚至對(duì)科研也沒有明確的感知。不過，那時(shí)的他的確對(duì)自然科學(xué)更有興趣，他總能從科普讀物中感受新奇與快樂。

原本學(xué)業(yè)一帆風(fēng)順的李煒，在高考前的保送生考試中遭遇坎坷。因極小的分差，他與目標(biāo)高校失之交臂。其后，他考入讀哈爾濱工業(yè)大學(xué)英才學(xué)院工程熱物理專業(yè)。

初入大學(xué)校門，李煒一度情緒低落。隨著課堂上新知識(shí)的學(xué)習(xí)，與師長、同學(xué)的交流，他漸漸找到“吾心歸處”。感受到大學(xué)生活的遼闊與豐厚，他不禁慨嘆大學(xué)時(shí)間的寶貴，身邊和遠(yuǎn)方有許多美好的事物可以探索學(xué)習(xí)，“絕不能一直消沉下去”。

李煒由自身專業(yè)出發(fā)，開始對(duì)太陽能的利用、紅外光學(xué)的細(xì)分領(lǐng)域產(chǎn)生鉆研的熱情。大三時(shí)，他主動(dòng)申請(qǐng)進(jìn)入學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行熱輻射領(lǐng)域的相關(guān)研究學(xué)習(xí)。

2011年，盡管是非光學(xué)專業(yè)學(xué)生，但憑借本科階段對(duì)于熱輻射領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和畢業(yè)論文研究，李煒獲得進(jìn)入美國范德堡大學(xué)實(shí)驗(yàn)室的機(jī)會(huì)。初來乍到、遠(yuǎn)赴彼岸，李煒無暇欣賞校園的風(fēng)景，很快就感受到實(shí)驗(yàn)室成員的“同輩壓力”——實(shí)驗(yàn)組成員無一例外都是光學(xué)背景，基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)。

在每次導(dǎo)師組會(huì)后，李煒投入更大精力，加速彌補(bǔ)過往未曾學(xué)過的光學(xué)課程。度過最初一年的痛苦適應(yīng)期，他的光學(xué)理論知識(shí)進(jìn)步飛速，在課題進(jìn)展、閱讀文獻(xiàn)方面，他漸漸找到自己的節(jié)奏，并確定了課題方向。

通過前期課題研究的不斷積累，李煒想要將研究制備一種集成圓偏振光探測(cè)設(shè)備作為自己的博士研究課題之一。當(dāng)他與導(dǎo)師溝通這一設(shè)想后，得到導(dǎo)師的認(rèn)同與鼓勵(lì)?！皞鹘y(tǒng)的光探測(cè)設(shè)備只能探測(cè)光的強(qiáng)度，而光本身攜帶大量的信息，從物理學(xué)角度來說，它是一個(gè)電磁波，包含強(qiáng)度、偏振、光譜、方向，甚至動(dòng)量信息等，但當(dāng)時(shí)還沒有集成圓偏振光探測(cè)器的研究?！崩顭樆貞洝?/p>

攻克一個(gè)新課題，從來不乏困難和挫折。研究制備這個(gè)新的探測(cè)儀器期間，李煒常常面臨實(shí)驗(yàn)步驟的調(diào)整，甚至需要將整個(gè)制備流程推翻重來。在一個(gè)“鍍銀”的步驟中，他用盡各種辦法嘗試了約一年，仍然沒有達(dá)到理想效果。不過，即使挫敗感再強(qiáng)，他也沒有放棄嘗試?！爱?dāng)時(shí)自己心中有一個(gè)目標(biāo)，我堅(jiān)信這個(gè)課題是重要且有價(jià)值的，至少是值得嘗試的。當(dāng)我希望把這個(gè)設(shè)備制作出來的時(shí)候，中間遇到各類的挫折或失敗，都是可以承受的?！?/p>

一次又一次的實(shí)驗(yàn)，一次又一次未能達(dá)成目標(biāo)，李煒暫時(shí)放下實(shí)驗(yàn)臺(tái)前的難題，在校園里跑步，讓自己的大腦暫時(shí)得以休息。眼前的綠意不斷驅(qū)散心中的陰霾，在一呼一吸間，他堅(jiān)持著，感受著心跳加速，逼近著自己身體的極限。當(dāng)突破又一瞬間的疲憊，整個(gè)人的步伐隨之變得輕盈，他感受到，自己的體力與狀態(tài)在不斷變好。

“每當(dāng)跑步或者踢足球之后，我又能重新去思考實(shí)驗(yàn)臺(tái)前的難題?！崩顭樌^續(xù)查閱論文、與其他學(xué)校的課題組交流，不斷尋找靈感和解決問題的辦法。最終，他找到了新的技術(shù)路徑，渡過了又一個(gè)難關(guān)。“后來回想，遇到一個(gè)困難后，邁過去，就會(huì)感覺自己又上了新的臺(tái)階，再遇到類似的問題和困難，心里就會(huì)更有自信，覺得自己可以把這些問題解決?！?/p>

2015年，李煒以第一作者身份，在《自然通訊》發(fā)表成果《基于手性等離激元超表面熱電子的圓偏振光探測(cè)》（“Circularly Polarized Light Detection with Hot Electrons in Chiral Plasmonic Metamaterials”）。他制備出世界上首個(gè)集成的圓偏振光探測(cè)器。相比于傳統(tǒng)的光探測(cè)器只能探測(cè)光的強(qiáng)度，該項(xiàng)新發(fā)明可以感知光的偏振，尤其光的圓偏振，并且能夠區(qū)分左旋光和右旋光。直到現(xiàn)在，許多最新的、高水準(zhǔn)的相關(guān)研究仍以此論文作為重要參考文獻(xiàn)之一。

在深入研究光承載信息這一領(lǐng)域后，李煒步履不停，開始了光學(xué)領(lǐng)域的另一研究——光能量，至此開啟了他的博士后研究生涯。

2016年，李煒收到斯坦福大學(xué)范汕洄教授發(fā)來的博士后工作邀請(qǐng)，他興奮地立即應(yīng)允?！胺督淌谑枪庾訉W(xué)領(lǐng)域非常知名的學(xué)者，也是我的偶像。在進(jìn)入斯坦福大學(xué)實(shí)驗(yàn)室之前，我與很多光子學(xué)領(lǐng)域的知名學(xué)者交流過，大家都公認(rèn)他是一位天才，就如一位澳大利亞科學(xué)院院士曾評(píng)價(jià)，‘當(dāng)范教授每研究一個(gè)領(lǐng)域時(shí)，總能給這個(gè)領(lǐng)域帶來新知，引領(lǐng)出新的領(lǐng)域’?！?/p>

沿著自己感興趣的領(lǐng)域，通過研究探索獲得新知，同樣是李煒的科研激情所在。在跟隨范汕洄教授開展研究期間，他開啟熱光子領(lǐng)域的研究，并探索熱光子領(lǐng)域的新應(yīng)用。

博士后期間，李煒認(rèn)為自己最大的收獲在于對(duì)研究內(nèi)容本質(zhì)的理解不斷深入，同時(shí)可以明顯感覺到，無論是自己的導(dǎo)師，還是身邊的課題組成員，大家都靠著自己強(qiáng)烈的主觀能動(dòng)性，以及對(duì)所研究課題的興趣與熱情，孜孜不倦地探索著?！白月尚詮?qiáng)、做事高效，快速切入科研問題的本質(zhì)”，李煒說，這依然是自己當(dāng)下不斷努力的方向。

一直以來，全球變暖始終是各界關(guān)注的現(xiàn)象之一，早在2014年，范汕洄教授提出利用基于太空的日間輻射制冷技術(shù)，通過在物體表面設(shè)計(jì)制作輻射制冷膜，以達(dá)到制冷作用，并首次實(shí)現(xiàn)了無需額外能耗的日間輻射制冷技術(shù)。2018年，李煒在此基礎(chǔ)上，通過多層納米光學(xué)結(jié)構(gòu)來調(diào)控?zé)彷椛?，結(jié)合可見光同色異譜調(diào)控技術(shù)，首次實(shí)現(xiàn)在保持相同顏色外觀的情況下，制備出約45攝氏度溫差的制冷和保溫薄膜。

“太空本身的確是一個(gè)低溫物體，距離我們很遠(yuǎn)，正常情況下，我們無法觸摸到，也無法使用它的低溫特性，但剛好我們可以通過光子或熱輻射的形式，實(shí)現(xiàn)太空與地球表面能量的交互，即把太空作為一個(gè)‘冷源’去使用?！崩顭樈榻B，這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用前景廣闊，在未來可應(yīng)用于服裝、汽車、建筑等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)非額外能耗的節(jié)能。

“無論是我們盡最大可能提取光的多維度信息，還是通過有效傳輸、收集、轉(zhuǎn)換，利用光的能量，本質(zhì)上都是對(duì)光子的調(diào)控和應(yīng)用。”李煒說道。

“一代人有一代人的長征，一代人有一代人的擔(dān)當(dāng)。”李煒回憶，在自己完成博士后研究項(xiàng)目那段時(shí)間并計(jì)劃回國的時(shí)候，他已經(jīng)明顯感覺到祖國科技創(chuàng)新發(fā)展環(huán)境的積極變化，尤其對(duì)基礎(chǔ)科研的重視程度不斷提高。這對(duì)李煒而言，是鼓舞，是激勵(lì)，更讓他深感責(zé)任在肩，盡快踏上歸程。

2020年底，李煒加入中國科學(xué)院長春光機(jī)所。長春光機(jī)所始建于1952年，是新中國在光學(xué)領(lǐng)域建立的第一個(gè)研究所。建所后，在王大珩院士、徐敘瑢院士等科學(xué)家的帶領(lǐng)下，研制出我國第一臺(tái)紅寶石激光器、第一臺(tái)大型電影經(jīng)緯儀，創(chuàng)造了多項(xiàng)“中國第一”，培育涌現(xiàn)的優(yōu)秀人才為我國國防建設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步作出了突出貢獻(xiàn)，被譽(yù)為“中國光學(xué)的搖籃”。

“在光學(xué)領(lǐng)域很重磅的獎(jiǎng)項(xiàng)之一就是‘王大珩光學(xué)獎(jiǎng)’，大珩先生實(shí)現(xiàn)多個(gè)‘第一’的過程中，遇到了很多困難，一路走來非常艱辛，那時(shí)候的條件可以說是從零開始。也正是大珩先生‘盡瘁報(bào)國、博大精專、求實(shí)創(chuàng)新、虛懷若谷’的精神，一直激勵(lì)著我們所里的科研人員，以及光學(xué)領(lǐng)域的研究者，秉先生之志，腳踏實(shí)地，創(chuàng)新進(jìn)取?！?/p>

沿著前輩奮進(jìn)的足跡，伴隨以科技創(chuàng)新為核心的“產(chǎn)學(xué)研并舉”發(fā)展理念，李煒帶著對(duì)基礎(chǔ)科研的初心與熱忱，在長春光機(jī)所大力支持下，帶領(lǐng)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)步入發(fā)展快車道。他感慨：“能夠回到祖國，建立起研究團(tuán)隊(duì)并做出成果，是很有意義的事。而長春光機(jī)所正是干事創(chuàng)業(yè)的熱土，這些年來，所里給予我方方面面甚至超過預(yù)期的支持?！?/p>

李煒?biāo)诘拈L春光機(jī)所微納光子學(xué)與材料國際實(shí)驗(yàn)室作為吉林省國際科技合作重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，自2016年成立以來，承擔(dān)起多個(gè)創(chuàng)新科研項(xiàng)目，搭建起多維度紅外熱光子表征、多維度光信息調(diào)控與表征、精密微納加工等先進(jìn)科研平臺(tái)。其中，與國際頂尖學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)建立長期友好合作是實(shí)驗(yàn)室的重要特色之一。

擔(dān)負(fù)起實(shí)驗(yàn)室發(fā)展職責(zé)后，李煒積極開拓與國際知名院校、科研機(jī)構(gòu)之間的交流，已引進(jìn)多名高水平科研人員加入實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)，同時(shí)聘請(qǐng)世界知名學(xué)者擔(dān)任實(shí)驗(yàn)室客座教授，還推動(dòng)與美國、澳大利亞、法國、日本、新加坡、韓國等國的頂尖高校研究機(jī)構(gòu)的學(xué)術(shù)交流與合作。他的目標(biāo)是在充分建立起國際學(xué)術(shù)合作平臺(tái)基礎(chǔ)上，匯聚頂尖人才，創(chuàng)建具有一流課題組的國際實(shí)驗(yàn)室。

目前，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)匯聚世界各地的科研學(xué)者作為全職人員，外籍科研人員約達(dá)五分之一。作為實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人，李煒在不斷推進(jìn)科研工作的同時(shí)，始終在思考如何將不同國籍、不同學(xué)術(shù)背景、不同研究方向的科研人員優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、形成合力，持續(xù)產(chǎn)出高水平的科研成果，目前也已取得多項(xiàng)重要成果。

近年來，隨著學(xué)界對(duì)熱輻射這一物理現(xiàn)象的深入研究，取得了在調(diào)控?zé)彷椛涞姆较?、角度、偏振、光譜等性質(zhì)的重要突破。而這其中，研究非對(duì)稱光子學(xué)微納結(jié)構(gòu)的物理機(jī)制成為李煒團(tuán)隊(duì)的方向之一。2022年，李煒帶領(lǐng)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)與斯坦福大學(xué)范汕洄教授團(tuán)隊(duì)合作，從“對(duì)稱性破缺”角度，綜述了基于微納光學(xué)結(jié)構(gòu)的近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)熱輻射調(diào)控的物理機(jī)制和最新進(jìn)展，并展望了該方向的未來發(fā)展。目前，實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在該方向有了多項(xiàng)研究突破。

2023年8月，李煒帶領(lǐng)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)與南京微結(jié)構(gòu)科學(xué)技術(shù)高級(jí)研究中心等建立合作，共同研發(fā)出一種智能熱控雙層膜，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)和溫度適應(yīng)性的輻射制冷和太陽能加熱。這項(xiàng)研究為設(shè)計(jì)零能耗的溫度自適應(yīng)設(shè)備開辟了新路徑，并提供實(shí)現(xiàn)可持續(xù)能源的創(chuàng)新方式，該項(xiàng)成果刊登于《科學(xué)通報(bào)（英文版）》中。

帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)取得一項(xiàng)項(xiàng)重要成果的同時(shí)，同為博士生導(dǎo)師的李煒希望實(shí)驗(yàn)室里培養(yǎng)出更多杰出青年科技人才，“我們?cè)趦A力培養(yǎng)的同時(shí)，也要保持耐心，從博士生逐步成長為科研工作者，需要一個(gè)過程”。

無論是對(duì)于學(xué)生還是青年科技工作者而言，李煒認(rèn)為，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，以及表達(dá)能力都很重要，而起點(diǎn)來自于好奇心?！氨热绱蠹以诳吹酵患?，或面對(duì)同一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果、同一篇文獻(xiàn)時(shí)，總有人可以看到或想到不一樣的角度，這很關(guān)鍵。好奇心的驅(qū)使可以讓人更主動(dòng)去思考、更往前一步，去想得更加深入、更加豐富。科研是一個(gè)長期的過程，每一天、每一個(gè)細(xì)微的點(diǎn)逐漸累積之后，才會(huì)形成長期的、巨大的差別?！?/p>

李煒希望培養(yǎng)出來的學(xué)生在博士畢業(yè)后，成為具備獨(dú)立科研能力的人，能夠在一個(gè)領(lǐng)域具備快速總結(jié)、發(fā)現(xiàn)新問題的能力，并能夠提出設(shè)想，形成完整的驗(yàn)證。令李煒驕傲的是，實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)短短幾年時(shí)間培養(yǎng)出來的博士生已經(jīng)連續(xù)兩年獲得王大珩光學(xué)獎(jiǎng)學(xué)生獎(jiǎng)。

君子有三樂，深愛科研的李煒也有許多值得銘記的開心時(shí)刻：當(dāng)一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)從最初的設(shè)想，通過一次次實(shí)驗(yàn)，得到驗(yàn)證的那一瞬間；當(dāng)與學(xué)界“大咖”、同行、不同課題組、學(xué)生交流，對(duì)于一個(gè)物理機(jī)制的理解獲得新的認(rèn)知；當(dāng)有學(xué)生主動(dòng)找到李煒，提出一個(gè)新思路新方法；當(dāng)有新的靈感或想法在腦海中閃爍，不論是在睡覺前，還是早上醒來的瞬間，他立即將那些看似天馬行空的想法記在手機(jī)里……

科研是李煒心之所向，他將心中的熱望與期待播撒在吉林長春這片沃土。光的信息承載，光的能量傳輸、收集、轉(zhuǎn)換，以及激光與物質(zhì)相互作用，這些研究方向，都令李煒著迷?！拔覀兛吹降墓庵械拿恳粋€(gè)點(diǎn)，其實(shí)都包含了一個(gè)數(shù)據(jù)矩陣。在未來，我們通過對(duì)光的研究，可以捕獲到更多信息，在萬物互聯(lián)、自動(dòng)駕駛、機(jī)器視覺等方向上，都可以有進(jìn)一步的結(jié)合，獲取更多維度的信息；也可以制備出更高效的光的能量的應(yīng)用裝置，結(jié)合高算力，實(shí)現(xiàn)更多場(chǎng)景的應(yīng)用。將光學(xué)應(yīng)用發(fā)展到一個(gè)新高度，充滿著想象，也需要我們不斷探索、繼續(xù)奔跑?！?/p>

責(zé)任編輯 趙漢琪