【高校优质思政内容】从佛科院到清华大学的故事

　　近日，佛山科学技术学院物理与光电工程学院2023届光学工程专业研究生熊志航收到清华大学的研究生录取通知书，今年9月，他将前往清华大学攻读“仪器科学与技术”专业博士。

　　2022年8月，熊志航受到南方日报《推动教育高质量发展 办好人民满意的教育》的专栏报道，记录了其携带自主研发仪器参与国家重点研发计划“海洋环境安全保障”专项海试的过程。在今年6月的佛山科学技术学院2023届毕业典礼上，熊志航受到佛山电视台采访，回顾了自己本硕七年在佛科院物理与光电工程学院的求学时光。

　　作为一名党员，熊志航时刻发挥先锋模范作用。在学习方面，他踏实认真，成绩优异，并担任班级学习委员，带领同学们共同进步。在科研工作方面，他加入光电技术实验室进行学习。本科期间，他参与了两个与机器视觉和偏振成像相关的科研项目，掌握了算法编程、仪器控制、计算机视觉等方面的知识，为后续海洋仪器开发打下坚实的基础。读研期间，他继续了本科阶段的研究课题，即利用偏振光散射方法区分海洋悬浮颗粒物。

　　图三：熊志航（二排左七）与研究生导师曾亚光教授（二排右一）及光电技术实验室师生的合照

　　他于2016年进入佛山科学技术学院光电信息科学与工程专业学习，对动手实验有浓厚的兴趣，因此积极加入实验室开展科研学习。在本科期间，他参与了两个与机器视觉和偏振成像相关的科研项目，掌握了算法编程、仪器控制、计算机视觉等方面的知识，为后续海洋仪器开发打下坚实的基础。第一个项目是“308准分子激光自动皮肤治疗仪”，该项目利用机器视觉识别白癜风患者的白斑区域，然后通过振镜控制激光扫描白斑区域，促进皮肤色素合成，达到治疗效果。该项目获得了第十四届“挑战杯”广东大学生课外学术科技作品竞赛一等奖和第十五届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛三等奖。

　　第二个项目是“高密度电路板缺陷检测系统”，该项目利用机器视觉检测电路板元器件缺陷，通过特征点匹配得到待测电路板与样本电路板的坐标变换模型，然后通过坐标变换对比两者的元器件位置关系，判断电路板上元器件是否有缺陷。该项目申请了3件发明专利，授权了1件实用新型专利，并获得了2018大学生创新创业计划训练项目的资助（1万）。

　　大三期间，他有幸参与到佛山科学技术学院与清华大学深圳国际研究生院合作的课题，去清华大学进行为期一年的交流学习。期间，他研究了主动照明下线偏振成像对常见金属碎屑的快速识别方法，并进行了多种实验验证。实验结果表明，在适当的接收光波长、线偏振角度和入射角度下，金属的DOLP明显大于其他物体，从而可以从复杂现场中快速识别出金属碎屑，并且可以区分铜、铁、铝三类金属。2020年，该阶段的研究成果发表在《红外与激光工程》杂志上。

　　此外，他还参与了利用偏振光散射区分海洋悬浮颗粒物的研究。他用起偏装置调制照明光的偏振态，聚焦到单个粒子上激发其散射光，然后在120°方向上探测散射光的偏振态。他对聚苯乙烯微球、多孔聚苯乙烯微球、二氧化硅微球、海洋微藻等典型样品进行了测试。实验结果表明，偏振散射方法可以有效区分这些粒子中的任何两种。他还基于Mie散射和离散偶极子近似的模拟，证实了散射偏振对亚微米微观结构、折射率和粒子形状的高灵敏度。这个阶段的成果发表在Optics Expresss杂志上。

　　通过这些科研项目的学习，他不仅提高了自己的动手能力和创新能力，还锻炼了自己的团队协作能力和沟通能力。这些经历和成果将对他未来的海洋仪器开发有很大的帮助。

　　2020年，他在佛山科学技术学院攻读光学工程专业的硕士研究生，继续了本科阶段的研究课题，即利用偏振光散射方法区分海洋悬浮颗粒物。在之前的工作中，他已经发现偏振光散射方法可以区分不同形状、微观结构、折射率、粒径的微型颗粒物。为了进一步提高颗粒物的识别能力，他将偏振和荧光测量技术结合起来，发展了一种悬浮生物颗粒偏振-荧光探测方法，并制作了相应的仪器。仪器由多功能同步采集卡、激光器、偏振光学器件、电机、样品池、光学透镜组、偏振-荧光探测装置、光电探测器等部件组成。多功能同步采集卡与计算机软件通讯，既可以采集散射光和荧光信号，又可以控制激光器的功率和电机的旋转。激光器和偏振调制器用于激发粒子的散射光和荧光，偏振-荧光探测装置用于分析粒子的信号。他采集了不同种类的粒子信号，并结合机器学习的方法提取特征并用于分类。

　　2020年，他有幸参与了中科院战略性先导科技专项“深海/深渊智能技术及深海原位科学实验站”等重大项目。这些项目旨在探索深海的奥秘，开发深海的资源，保护深海的环境，提升他国的海洋科技水平。在这些项目中，他主要负责自主研发的悬浮生物颗粒偏振-荧光探测仪器的测试和应用。这种仪器可以对深海中的微型生物颗粒进行高效、准确、无损的识别和分类，为深海生态系统的研究提供重要的数据支持。为了验证仪器的性能和可靠性，他将仪器带上了科考船，前往南海海域进行了为期22天的科考任务。在这期间，他与其他科考人员密切合作，克服了恶劣的天气和复杂的海况，成功地完成了多次下潜和回收仪器的操作。经过528小时的航行，他们团队圆满完成了本次科考任务，并获得了大量有价值的数据。这次科考经历也极大地推动了他确立进一步发展海洋探测仪器，服务海洋事业的目标。

　　2021年，他在总结了上次海试中的经验教训的基础上，改进了仪器的设计和制作，优化了仪器的性能和功能，并研制成了水体悬浮颗粒物偏振荧光测量仪。该仪器可以对水体中不同类型的悬浮颗粒物，如微塑料、泥沙、微藻等，进行快速、准确、无损的分类和计数，具有创新性和前沿性。该仪器可以为海洋环境保护和资源利用提供新的手段，例如监测水体中的污染物含量、评估水体中的生物活性、探索水体中的生物多样性等。该阶段的成果发表在Biosensor期刊上，得到了同行的认可和好评。

　　2022年3月，他有幸携带自主研发的水体悬浮颗粒物偏振荧光测量仪，参与中山大学组织的国家重点研发计划“海洋环境安全保障”专项的海试。该专项旨在探索海洋环境中的污染物来源、迁移、转化和影响机制，为海洋环境治理和修复提供科学依据和技术支撑。在这次海试中，他作为项目负责人之一，协调并指导团队成员进行仪器安装、调试、操作、数据采集等工作，并与中大、清华等高校团队进行交流合作，共同推进海洋环境安全保障的研究进程。经过两天的海试，仪器结果反映出水体中悬浮颗粒物的数量随时间的变化规律，显示出仪器的高灵敏度和高分辨率，并获得了中山大学等合作单位的高度评价。该阶段的学术成果发表在《红外与激光工程》杂志上。

　　本硕期间，他通过自主研发仪器的实践，不仅锻炼了他的动手能力和创新思维，也让他深深地爱上了这门学科。同时，他也意识到了自身在理论和技术方面的不足，这也是激励他继续深造的动力。因此，他考取了清华大学“仪器科学与技术”专业博士，继续他的科研之旅。

　　在博士期间，他将继续开展海洋光学领域的重大项目，与清华大学仪器科学与技术系的优秀教授和同学们一起，探索海洋中的奥秘和美丽。他希望能够在该领域取得更多的科研成果，发表高水平的论文，申请专利或奖项，参加国内外的学术会议或交流活动，拓展他的视野和网络。同时，他也会积极参与课堂教学、实验指导、科普宣传等工作，提高他的沟通能力和教育素养。

　　他更远大的目标是成为一名海洋光学研究领域的创新者和引领者，在国家推动科技创新和仪器国产化的大背景下，为国家的科技进步和社会发展贡献自己的一份力量。他计划在博士毕业后从事仪器科学与技术领域相关的行业，从事光机电一体化系统的创新升级和开发应用，同时也希望能在高校或研究机构继续从事海洋光学方面的科研和教学。无论哪种选择，他都会坚持不懈地攻坚克难，力争干出成绩，助力我国海洋事业发展。

　　图四：熊志航在海洋光学实验室的工作照，他在研究基于偏振光散射和荧光技术对于海洋中微型颗粒物分类的研究工作