文建湘,宏嘉书院优秀全程导师,工学博士、教授、博士生导师,上海市特种光纤与光接入网省部共建教育部重点实验室核心研究人员,长期致力于特种光纤设计与制造、光纤通信与光纤激光器及光传感领域的基础研究与工程应用。
在ACS Photonics,Photonics Research,Nanophotonics,Journal of Lightwave Technology等国际著名期刊上发表学术研究论文百余篇,授权发明专利十余项,美国专利1项;受邀参与撰写英文书籍多章节并担任书籍联合主编1本。参与国家“十五”科技攻关计划,国家863项目,其产品应用于神舟六号、七号宇宙飞船,2008年获江苏省科学技术进步奖二等奖;2020年在国际先进光纤激光研讨会上获光纤激光领域最佳创新奖;2023年获上海市科学技术进步奖一等奖。同时,担任上海市先进光波导智能制造与测试专业技术服务平台副主任;上海市惯性技术学会理事与副秘书长,积极推动行业技术交流与产学研合作,是国内特种光纤领域颇具影响力的青年学者。

访谈内容
(1)从企业到高校:科研的产业逻辑
Q1:我们了解到您在通信行业工作六年,在此之后又选择读博并留校。您是否曾担心读博后无法坚持漫长的科研路,或工作前景不如从前?
A1:不是前景问题,是“知道自己要做什么”。工作让我摸透了社会的需求和行业痛点——企业专注于当下业务,没时间做长期、前沿未知领域的研究;而高校可以做0到1的创新(解决未来的问题)。比如光纤行业,前20年中国依赖进口,现在产能过剩,需要新技术突破,但企业没精力投入,我回到高校就是想做“未来的突破”,让研究成果能解决产业与行业的痛点。
Q2:通信和光电行业这么多方向,您为什么选择做光纤这个方向?
A2:我当初在公司里就是做通信用的常规光纤与航空用的特种光纤,那时候国内光纤刚刚起步,很多地方需要改良。后来到了学校,就接着做这个方向——不过现在主要集中在特种光纤领域,不是普通的通信用光纤,是用来做激光器的核心元器件,比如给高能激光提供“种子源”。前几天我们刚给国防科大与光纤波导高能激光技术研究中心提供了“种子源”样机,他们用来做高能激光应用实验,这也是我们目前的研究重点。

(2) 从实验室到国防应用的研究成果
Q3-1:您现在研究的重点是特种光纤。您能讲一讲特种光纤与普通光纤的区别吗?
A3-1:普通光纤就是传输光信号的常规光纤比如学生们上网经常接触到的通信光纤,重点强调的是光信号如何传得更远、传输损耗更小、携带的信息容量更多等核心指标。而我们做的特种光纤主要是应用于特殊场景,其价值不在于传输容量,而在于其功能应用的特殊性。像在光纤纤芯中掺杂稀土离子如铒(Er)、镱(Yb)、铥(Tm)等,是光纤放大器和光纤激光器的核心----要能承受较高功率、较高能量。如在高能激光加工中需要万瓦级,甚至十万瓦级的能量,这就得靠特种光纤来产生、放大与传输能量;没有它,高能激光根本发不出足够的光强,更别说用高能激光加工与打无人机甚至导弹了。又如通过应力区或结构特殊设计的偏振保持光纤,能够维持光信号的偏振态保持,对干涉仪、光纤陀螺仪、相干通信等对偏振敏感的系统至关重要,尤其是利用保偏光纤环制作的光纤陀螺仪应用于航空航天的姿态控制发挥了非常重要作用。又如现在发展非常快的星链激光通信就需要发展抗辐照的有源光纤和抗辐照的保偏光纤;同时,激光医疗需要发展传能光纤与新型有源光纤等等。
Q3-2:激光武器现在真的能用了吗?比如像科幻片里那样打目标?
A3-2:激光武器已经从科幻走向了现实,但目前的能力与科幻作品中“瞬间毁灭星球”的描绘还是不一样的。目前它更像是一种高效、低成本的特定防御性武器。但现在多国已开始在应用,比如现在无人机比较多,如果用激光打无人机的成本就特别低——激光的成本主要是前期研发过程,一旦研究成功做好了,发射一次只需要几美元的成本,可比上千万的导弹划算多了。而且激光速度快,只要瞄准,瞬间积累热熔效应,破坏摧毁目标的结构与电子器件;又如拦截火箭弹、炮弹等目标,激光照射到目标上就能烧蚀破坏目标的系统,让它改变方向。不过我们跟美国还有点差距,比如十万瓦级高性能的高能激光武器,他们做得更早,我们也正在优化技术迭代,在某些方面我国的技术也有领先他们的地方。

(3) 教育理念——目标驱动与产业连接
Q4:您建议学生在暑假、寒假等假期间预习专业课吗?
A4:第一,大学专业和高中差异大,专业课如复变函数、电路难度高,需要有人引导才能入门,全自学容易走不进去,需要有人带引导,然后要有意识的培养自己的自学能力,也可以多参加“优本项目”,参加研究生或博士生的一些研究,能从他们那边学到不一样的学习方法与思维方式。另外,我有一个建议:在大学里不用每门课都死磕90分以上,因为要让每门课程从85提高到95以上,花费的时间和经历都是非常高的,应该多学些其他东西,多尝试其它方面的能力,多思考自己今后可以做什么等等。
追问:
Q4-1:您不建议硬啃专业课,那我们该重点关注什么?
A4-1:像信号与系统、数电、模电等这些专业课,大学学习和高中不一样,得有人“领进门”,暑假全靠自己瞎琢磨容易摸不着门道,不如趁这个时间多了解你们各自专业行业内的事件——比如多看看了解人工智能国家世界大会这样的前沿动态,前几天就是在上海召开,你们也可以去参加亲临体会这样的盛会,想想你们现在学的这些专业课以后能做什么;甚至也可以多多去参与专业相关的兼职,体会一下知识在实际应用中的价值;专业知识是学不完,但了解前沿技术能让你有更明确的目标与人生规划,知道自己学的东西能解决什么问题,这样以后学习专业课的驱动力也会更大,做事情的专注度也会更高,个人成长的“加速度”会更快。
Q5:很多毕业生面临考研还是就业的选择,现在普遍出现“慢就业”现象,甚至考研失利后仍全身心投入二战。对此您怎么看?有什么建议给到毕业生们?
A5:这种“为了考研而考研”的盲目性其实挺可惜的——如果不是出于对专业的热爱或明确的职业规划,只是因为“大家都考”或“逃避工作”而选择考研,反而容易脱离产业需求。就像我当年先工作再考研的经历,和直接读研的同学完全不一样:工作时我了解了企业或者相关行业的需求和自己的短板,所以读研的目标特别明确——不是为了发文章,而是补“能解决实际问题的能力”。 现在我做研究、带学生,都特别强调跟产业界结合。比如我们做光纤技术,不是停留在实验室发论文,而是要做成能落地的产品,对接企业需求——毕竟“做的东西要有意义”,能解决行业痛点才是关键。其实不管是工作还是考研,核心是“结合自身情况+明确目标”:想工作就先去外面看看、闯一闯,知道自己缺什么了也可以再回来读研;想考研就要先想清楚自己需要提升哪方面的能力,通过读研将要建议什么样的知识体系与思维方式;也可以通过学院网址了解一些教授的研究方向或与教授面对面的交流可挖掘自己的“潜能”,别为了“应该”而浪费了自己大好青春时间。
实验室参观
在实验室中,我们了解了石英光纤样品基本结构、光纤的拉伸工艺、光纤激光器与光纤传感的基本原理与研制过程以及特种光纤在各行各业应用前景。

在参观中,文老师的一段话让我们印象最深刻:在特种光纤与光接入网重点实验室的实验环境中,研究生与博士生需自主设计并开展相应的实验。在导师指导下,学生遇到问题时应首先尝试独立解决;若实在无法解决,则需主动与实验室课组的师兄、师姐或导师沟通,避免研究进展因暂时问题停滞不前。实验室配备多种功能平台,部分实验装置都需学生自行设计、自己购置器件、自己搭建,完全发挥学生的自我能动性。如将125.0微米的光纤通过拉锥工艺制备成直径约2.0微米,比头发还细的微纳光纤用于构建芯片级的微纳光纤激光器与激光光源,这些实验系统都是学生自己搭建的。研究方向由导师结合综述、行业前沿动态以及实验室实际条件综合确立,学生在导师指导下开展研究工作,确保研究生的实验构思与设想都建立在较强的可行性基础上,从而顺利推进科研项目开展。导师强调,科研过程中不能因困难而轻易放弃,而积极交流与如何交流是解决问题的关键。



撰稿:陈霖
摄影:陈俊恺