何超(前排中)課題組合影,王安是何超左后方的“小卷毛”。
■本報見習(xí)記者 趙婉婷
“何老師,我覺得你沒有我聰明?!?023年,學(xué)生這樣一句“挑釁”,給牛津大學(xué)副教授何超整蒙了。他一時沒反應(yīng)過來:一名本科生居然這么“囂張”?
眼前這位剛上大四的學(xué)生王安也非等閑之輩,他是后來牛津工程系連續(xù)四年斷檔式專業(yè)第一的“獨苗”。說完那句話,王安頓了頓,繼續(xù)說:“但是我還是想跟你混,我覺得你和你的小組很有意思?!?/p>
頗帶鋒芒的開場白,開啟了他們亦師亦友的緣分。兩年后,兩人合作完成的研究成果發(fā)表于《自然-光子學(xué)》——他們用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)光顛覆性地開辟了低噪聲、低能耗光計算的新路徑。
在何超的課題組里,像王安這樣的“小天才”并不少見。他們思維跳脫、語出驚人,常常讓這位導(dǎo)師一時接不住招。
不過,何超總是提醒自己:天才,本來就應(yīng)該有個性?!拔也皇且婚_始就這么心胸寬廣的,那不現(xiàn)實,我也是一點點訓(xùn)練出來的。我總對自己說,年長了幾歲,就把他們當(dāng)調(diào)皮的小老弟、小老妹看吧?!?/p>
在這個平均年齡不到27歲的團(tuán)隊,何超摸索出一套屬于自己的“帶天才之道”。
解決“大bug”
在講述何超和學(xué)生們的故事之前,不妨先認(rèn)識一下何超本人。
“90后”何超有著哪吒般的“沖天發(fā)”造型,也有哪吒般的性格。“我不喜歡拖,效率第一;也愛講段子活躍氣氛?!?/p>
在牛津大學(xué)工程系,何超同樣是個“特別的存在”。
他僅用23個月就完成博士學(xué)習(xí)并通過答辯;留校擔(dān)任講師一年后,便晉升為副教授。他現(xiàn)在是牛津大學(xué)光電方向教授中最年輕的一位,也是該方向目前唯一的亞裔學(xué)者。
何超是矢量光學(xué)與光子學(xué)課題組負(fù)責(zé)人兼實驗室主任。他帶領(lǐng)一支14人的團(tuán)隊,手握超過300萬英鎊的獨立科研經(jīng)費,專注于矢量光與結(jié)構(gòu)物的研究,為下一代精準(zhǔn)醫(yī)療、光子集成電路等應(yīng)用領(lǐng)域,提供新的研究視角與關(guān)鍵技術(shù)。
以精準(zhǔn)醫(yī)療為例,矢量光學(xué)成像在癌癥早期篩查以及分期分型方面頗具潛力。它具備無需染色、可定量分析且與多種成像手段兼容等優(yōu)勢。在作為“金標(biāo)準(zhǔn)”的病理成像體系中,這一技術(shù)有望為臨床醫(yī)生提供更有力的輔助判斷。
然而,現(xiàn)實卻很“骨感”。何超說,過去幾十年里,矢量光學(xué)成像始終卡在一個“大bug(故障)”上,分辨率和精準(zhǔn)成像能力難以跟上臨床需求。
早在清華大學(xué)讀碩期間,何超就意識到了這一問題。赴牛津大學(xué)攻讀博士學(xué)位時,他持續(xù)深耕像差校正方法,開發(fā)出一套自適應(yīng)的矢量高分辨成像技術(shù)體系,試圖從根本上解決這一難題。2025年,憑借這一突破性成果,何超獲評《麻省理工科技評論》亞太區(qū)“35歲以下科技創(chuàng)新35人”。
如今,這個技術(shù)平臺不僅能夠校正復(fù)雜像差,實現(xiàn)高分辨偏振成像,還能夠進(jìn)一步解析光與物質(zhì)的相互作用機(jī)制。該技術(shù)已吸引超過100萬英鎊的投資,研制的樣機(jī)也在多個應(yīng)用場景中開展測試。
該技術(shù)也成為何超實驗室的重要支撐工具,為不同前沿領(lǐng)域提供技術(shù)底座。組里有人用它開展生物成像研究,有人借助它繼續(xù)攻關(guān)光芯片。
在信息技術(shù)尤其是光芯片的發(fā)展路徑上,何超則繼續(xù)瞄準(zhǔn)“大bug”。
以光計算為例,光作為一種模擬信號,天生不抗噪聲;而傳統(tǒng)方案又高度依賴模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換,能耗高。當(dāng)芯片集成度進(jìn)一步提升時,這些問題會被層層放大。
兩年前,何超為王安指了一條可能的破局之路:非線性。
兩人你一句我一句地討論,靈感在來回碰撞中激發(fā)。他們隨之意識到,或許可以從一種更根本的非線性——數(shù)學(xué)意義上的拓?fù)淙胧帧?/p>
拓?fù)涞镊攘υ谟?,它能保護(hù)系統(tǒng)中的內(nèi)秉信息。簡單來說,一個甜甜圈有一個洞,一個球沒有洞。在一定范圍的形變“擾動”下,即便形狀已經(jīng)面目全非,“洞的數(shù)量”這個數(shù)字信號依然會被保留下來。
基于這一思想,他們提出了一種高維光操控框架。通過在高維矢量光場中引入拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),用高維拓?fù)鋽?shù)來承載和保護(hù)數(shù)字信息,不僅顯著提升抗噪能力,還能省去模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換步驟,從源頭上降低能耗。
這項研究為光計算乃至光芯片提供了一條新的探索路徑,有望為人工智能(AI)提供更高效的算力支撐,而AI反過來又能加速光芯片的設(shè)計與優(yōu)化。
“一個有趣的技術(shù)正在循環(huán)、正在形成?!焙纬f。
“超哥是個鍛造師”
不難看出,何超在科研中始終堅持基礎(chǔ)與應(yīng)用兩手抓。在他看來,“少了哪一條腿,都走不長遠(yuǎn)”。
“有技術(shù),會被說沒有應(yīng)用;有應(yīng)用,又會被說沒有基礎(chǔ)突破?!彼f,“我就跟組員講,我們干脆全部都做。雖然辛苦一點,但至少能成體系。”
別看何超在科研領(lǐng)域“風(fēng)生水起”,他的志向并不只在實驗室。
翻開他課題組主頁的生活欄、他的個人主頁、朋友圈置頂?shù)膬?nèi)容,幾乎清一色是他的個人專輯。這是他真正的“得意之作”:兩張專輯從作詞、作曲,到演唱、出品均由他一手包辦。
他的網(wǎng)易云昵稱叫“超哥是個鍛造師”。這位看似大大咧咧的工科導(dǎo)師,其實感情細(xì)膩、思想豐富。在科研之外,他用音樂鍛造自己的作品世界。
如果問何超人生中最遺憾的事是什么,他會半開玩笑地說,是在選擇職業(yè)生涯的時候,沒有把音樂作為自己的主業(yè)。
“不過現(xiàn)在嘛,我很幸運,音樂一直在我身邊,從未離開?!彼α诵Α?/p>
早在高中時期,他就做過一次“調(diào)研”,采訪那些曾經(jīng)想做職業(yè)音樂人、后來放棄的前輩。得到的回答幾乎一致:玩玩可以,但真要把音樂當(dāng)成事業(yè),太難了。
然后,他選擇了另一條路。
本科時,他讀的是光電信息工程專業(yè),畫電路板、做工程設(shè)計、寫代碼。也許談不上像音樂那樣熱愛,但幸運的是,他發(fā)現(xiàn)自己很擅長。
于是,他半認(rèn)真半調(diào)侃地和這門學(xué)科對話:“嘿,朋友,雖然我不太喜歡你,估計你也不太喜歡我,但未來幾十年,咱能不能互相幫襯一下?最后支持我去當(dāng)歌手?”
他沒有聽到回答,卻作出了決定。讀博、晉升、發(fā)文章、拿經(jīng)費,何超接下來的人生仿佛按下了加速鍵。
事實上,每一次站在選擇的十字路口暫別音樂,他心里都憋著一股勁。但時間久了,光電這個當(dāng)初“不太喜歡”的“朋友”,早已變成十分親近的“家人”,不僅替他撐起事業(yè)的門面,也給了他足夠的自由度。
“現(xiàn)在的我一直心懷感恩。”何超說,“很多新歌已經(jīng)在路上了,等我的下一張專輯吧。當(dāng)然,還有下一篇好文章?!?/p>
鍛造光與音樂,已經(jīng)成了何超并肩推行的兩條路。
在他的“大船”上誠者無敵
除了鍛造光與音樂,何超還用心經(jīng)營著一艘屬于自己的“大船”。在他課題組主頁的背景圖里,有一艘正在航行的船,波浪之下,是各種矢量光學(xué)元素。這是何超藏下的小雙關(guān)——光波和海浪,在英語里都能叫wave。
這艘船的船長,自然是何超。他和學(xué)生們建立起亦師亦友的關(guān)系,就連國際學(xué)生也學(xué)著大家的叫法,親切地喊他“Captain超”。
這艘“大船”不僅吸引人,也留得住人。有人是匈牙利物理奧賽全國第一,有人回絕了年薪百萬的邀約,理由很簡單——何超老師的課題組更好玩。
不少老師向何超取經(jīng):怎樣既能和學(xué)生打成一片,又能真正激勵他們?何超的答案很簡單——在他這艘“大船”上,講究“誠者無敵”。
“別忘了我是歌手?!彼χf,“我還搞rap(說唱)呢,我們主打的就是keep real(保持真實)?!焙纬f,自己不是沒擔(dān)心過遇到“帶不動”的學(xué)生,只是沒想到,真正考驗他的是一群太“能打”的“小天才”。
“他們從小就是天之驕子,多少都有點傲氣,所以誰也不服誰,三天兩頭就吵起來。”于是,他常常化身大“家長”,把大家叫來開會調(diào)解。何超相信,坦誠的溝通是核心?!皩嵲谥v不明白,就先打一架,再一起出去喝一杯?!?/p>
有一次,組里的“數(shù)學(xué)小天才”和“工程小天才”陷入爭論:一個堅持要先在源頭把模型建好再談落地;一個認(rèn)為必須先把儀器做出來,再慢慢優(yōu)化。兩人各執(zhí)一詞,誰也說服不了誰。
何超看他們爭得不可開交,索性請來一位做設(shè)計的清華師妹加入討論,讓大家從用戶體驗和人機(jī)界面的角度重新審視這個問題。視角一換,矛盾自然也就化解了。
何超一直想傳遞給這些“小天才”的道理是,每個人的視角都是有限的,要學(xué)會溝通、交流、學(xué)習(xí)、合作,才能做出更大、更厲害的事情。“在這個世界上立足,靠的從來不是單打獨斗,就像一艘真正的大船上,不可能只有一個人?!?/p>
當(dāng)這樣的文化氛圍在團(tuán)隊中形成,“小天才”們也更容易惺惺相惜,彼此尊重、彼此激發(fā)。當(dāng)然,真正落到實處,還離不開因人而異的引導(dǎo)。
在何超看來,了解學(xué)生的成長環(huán)境、興趣愛好,甚至MBTI(一種人格類型評估工具)和星座,都是必要功課。這樣在后續(xù)交流中,才能更準(zhǔn)確地抓住學(xué)生的“點”,知道該從什么角度切入,又該用怎樣的狀態(tài)去對話。比如,有位“小天才”曾感嘆,人與人的交往太復(fù)雜。他常常不好意思拒絕,給自己攬下太多“論證責(zé)任”,結(jié)果陷入嚴(yán)重內(nèi)耗。何超建議他有時候要帶一點“殺氣”,該說“不”的時候說“不”,既是對別人負(fù)責(zé),也是對自己負(fù)責(zé)?!鞍丫κ∠聛恚艚o真正重要的事?!?/p>
何超希望,在他的“大船”上,所有成員都能做自己真正喜歡的研究,把快樂當(dāng)成主業(yè),同時交到好朋友。
“反正你們真搞不定……我就自己干了唄,我也是有料的好嗎?!边@是他常掛在嘴邊的“反向激勵”。在何超看來,導(dǎo)師最重要的使命就是讓大家安心往前沖。
“我們這條船,全員都挺搖滾的?!焙纬o握船舵,帶著一群“小天才”在光學(xué)的海域里劈波斬浪繼續(xù)遠(yuǎn)航。