Smart Computational Imaging (SCI) Lab
智能计算成像实验室

文章简介

MDPI 人物专访对话| Photonics 期刊编委——南京理工大学左超教授

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发表时间:2026-01-15 15:31
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近日,国际期刊Photonics编辑部团队走进南京理工大学智能计算成像实验室(SCILab),并与期刊编委、实验室学术带头人左超教授进行了一次深入的专访对话。作为光学领域颇具影响力的国际期刊,Photonics此次专访旨在深度对话领域内顶尖学者,挖掘前沿科研理念与学术洞见。下面,实验室将经补充整理的专访内容转载分享,带大家走进左超教授的科研世界,感受其深耕领域的坚守与对学术传承的思考。

引言



MDPI 人物专访对话:本期人物专访,Photonics 有幸邀请到期刊编委——南京理工大学电子工程与光电技术学院左超教授。此次访谈中,左超教授就 Photonics 近年来取得的成绩给予了肯定,为期刊的长远发展提供了指导性意见,并分享了对于学术研究的深刻见解。



    编委介绍   |   PROFILE   

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南京理工大学紫金卓越教授、教育部长江学者特聘教授、南理工智能计算成像实验室 (SCILab: www.scilaboratory.com) 学术带头人、智能计算成像研究院院长、首席科学家。主持基金委重大仪器、重点、国家重点研发计划等项目,围绕“计算光学相位成像”的基础理论、关键技术及先进仪器开展研究。发表SCI论文300余篇,其中50余篇被选作 eLight/Light/LAM、Optica、AP、PhotoniX、OEA/OES、ACSP、PR 等期刊封面论文,26篇论文入选ESI高被引/热点论文,论文被超过2万次。国际光学工程学会、美国光学学会、英国物理学会会士。获国际光学委员会奖 (ICO Prize)、欧洲物理学会菲涅耳奖 (EPS-QEOD Fresnel Prize)、中国光学工程学会技术发明一等奖等奖项。担任 eLight、PhotoniX、OL、OLEN、IEEE TCI、Photonics 等期刊编辑,连续入选科睿唯安全球高被引科学家。


    访谈内容   |     INTERVIEW     






请问您现在的研究方向主要集中在哪些领域?

我们团队长期致力于新一代计算成像与光学传感技术研究。在国家重大需求牵引以及重点科研项目的持续支持下,围绕先进光学成像机理开展系统性的理论探索、工程实践与先进仪器研制,并积极推动相关技术在显微成像、光学计量、生物医学及国防安全等领域的前沿应用。


我们的核心思路是将前端光学调控与后端信息处理进行深度融合,把传统成像系统中难以直接获取的“不可见信息”转化为可感知、可量化的信息形态,从而突破传统成像机制在通量、分辨率、灵敏度和维度等方面的瓶颈限制,获得超越人类视觉特性与经典成像范式的高通量时空分辨能力与高灵敏多维感知能力。


目前,团队的研究主要聚焦于四个方向:计算光学显微成像、高速三维光学传感、计算光电成像探测以及先进生物医学成像。围绕这些方向,我们一方面持续探索新型“计算光学成像”的原理与方法,另一方面也高度重视工程实践与系统实现,推动先进仪器的研发,并将相关成果应用于新一代科研仪器和实际产品之中,从而不断拓展新的应用场景。




请问您怎么看待开放获取?对 Photonics 期刊的发展有哪些期望和建议?

对于开放获取 (OA),我始终持支持态度。早年我曾因在 ResearchGate 上传自己发表在 OLEN 期刊上的两篇论文 PDF 而被封号,当时的初衷只是希望研究成果能被更多研究者看到,却无意中触及了版权规则。那时,期刊论文动辄二三十美元的下载费用,让不少科研人员,尤其是经费有限的研究者望而却步。相比之下,开放共享能够让科研成果真正惠及更广泛的学术群体。虽然这一过程并非一帆风顺,最终通过补缴版面费实现论文开源,但这段经历反而让我更加坚信:OA 是学术出版发展的必然趋势。


当然,OA 的发展也需要避免走向两极分化。一方面,不能完全免费而使出版体系难以为继;另一方面,也不能让作者独自承担过高的版面费用。对于青年研究者而言,启动经费本就有限,一篇高水平期刊论文的版面费,往往会占用相当比例的科研经费。我认为,校企协同和机构支持型 OA 模式是重要的破局方向,例如通过 IOAP 项目等方式为作者提供版面费折扣,都能在一定程度上减轻科研人员的负担,未来也可以探索更加灵活、定制化的合作方案。


对于 Photonics,我认可其已经具备了良好的发展基础,也期待期刊能够进一步向国际一流光子学期刊迈进。期刊的长远价值,不在于短期的热度或指标,而在于是否能够持续产出经得起时间检验、能够传承后世的高质量成果。希望 Photonics 能够进一步凝聚国内光学领域的科研共同体,积极吸纳青年学者,对标国际顶尖平台,打造具有广泛国际影响力的学术品牌,让中国光学研究成果在国际科研舞台上拥有更具分量的话语权,真正扎根科研史、影响未来科研方向。





在科研生涯中,您遇到过哪些印象深刻的挑战?又是如何克服的?

科研之路中的挑战,我常用光学中的一个概念作比喻——“穿透散射介质成像 (looking through scattering media)”。在我看来,当下的科研环境如同一个充满散射体的复杂介质场,周围充斥着大量的“噪声 (Noise)”。


国家实力增强、科研条件改善,本身无疑是好事,但也在客观上给年轻学者带来了新的困境。许多年轻研究者能力突出、实验条件优越,研究工作在成果发表层面甚至远超我们当年,但却容易被卷入激烈的“内卷”之中:科研岗位竞争激烈,评价标准不断抬高,身边充斥着“谁又拿了项目”“谁又发了顶刊”的各种声音。这些近在眼前的干扰,往往会遮蔽长远目标,削弱深耕一个领域的笃定。频繁的跳槽和浮躁的心态,也进一步消解了潜心研究所必需的专注与耐力。


破解之道其实并不复杂,那就是“用好弹道光 (Ballistic Light),穿透迷障”。不必紧盯他人的节奏,也不必过分纠结一时的得失。 爱因斯坦在瑞士伯尔尼专利局担任小职员时,依然能利用业余时间完成了颠覆物理学界的科学突破,科研的平台从来都不是决定性因素。科研的本质,始终在于静下心来,把眼前的事情踏踏实实做好。当下,无论是青年学者还是资深科研人员,都难免被琐事和浮躁所裹挟。但我始终相信,局部的、短时的不公平或许存在,可一旦把时间轴拉长,那些真正沉下心来、不计较一时得失的坚守,终究会被看见。不要被“临近效应”干扰,也不要被眼前的“噪声”遮蔽视线,回归科研本身,时间自然会给出答案。





您认为科学家需要具备哪些品质?

在我看来,科学家最核心、也最根本的品质,首推“纯粹”二字。科研的本质,是把未知变成已知、把不可能变为可能——make unknown known, make impossible possible。如果急功近利、造假数据、敷衍论文,实际上是对科学精神的背离。对科学家而言,做研究、写论文从来不应是为了个人名利,而是为了向世界传递真实、可靠的科学认知。这既是科研的初心,也是一种更广义的教育情怀。


这种教育情怀,尤为体现在对知识传承的敬畏之上。人生不过百年,物理意义上的痕迹最多留存两三代,但一篇扎实的论文、一个被用心培养的学生,却可以让科学理念持续传承。就像我的理念会影响我的学生,而我的学生在未来成为学者之后,又会将这份认知传递给他们的学生,这种文化与知识的延续,正是科研真正的价值所在。


此外,开放的心态、国际化视野与社会使命感同样不可或缺。科研绝非闭门造车,应对气候变化、推动技术创新等时代命题,都离不开跨地域、跨学科的合作交流,这也要求科学家要能跳出自身局限,心怀天下、放眼未来。


还有一点至关重要,就是科研中的平等与真实。在营造平等、真实的科研交流环境上,我们确实有改进空间。唯有守住纯粹初心,秉持平等包容,兼顾传承与担当,科学家才能在科研道路上走得更远,也才能真正推动科学事业的发展。





您希望自己的研究对于人们的生活或者在学术界产生怎样的影响。

让科研成果走出实验室,服务社会、国家、乃至人类共同体。


我们的研究核心围绕成像与测量技术展开,而这类技术本身就是人类感知和理解客观世界的重要工具,其终极价值绝不能局限于实验室内部,而应真正服务于科学研究、工业生产以及生命健康等广泛领域。这也是我们持续推动科研成果转化、孵化衍生公司的重要初衷。


以我们研发的国产化高端计算光学无标记显微镜为例,目前已在国内50余家科研单位投入使用,包括清华大学、深圳湾实验室等顶尖科研平台,这正是技术服务科研与健康领域的具体体现。在我看来,工科与理科并不存在本质上的界限,二者都是人类认知和改造世界的重要方式,只是价值显现的时间尺度不同。基础科学的成果,往往需要二三十年甚至更长时间才能体现应用价值,就像牛顿发现万有引力时,并未预见其在航天领域的应用;而工程技术则更强调实用导向,追求相对快速的转化落地。


作为南京理工大学的一名工科研究者,我们的目标很明确:在有生之年,尽可能推动研究成果转化为真正有用的产品。除了显微成像与三维传感器方向,我们也在国防领域开展了积极探索。我始终十分敬佩 Frits Zernike。他在1932年提出相差显微镜原理后,主动联合蔡司推动技术转换与推广普及,最终让这项技术走进千家万户,并于1953年获得诺贝尔物理学奖。这种对成果转化的长期坚持,令人由衷敬佩。从科研论文到实用仪器,往往需要经历漫长而艰难的过程,这也要求科研工作者在有限的生命中做出取舍——推动技术走向终端、真正服务人类,或许正是我们最值得坚守的使命。





您认为快乐科研生活的秘诀是什么?

让每一位研究者都成为独一无二的传承者。


在我看来,科研生活的轻松与愉悦,并非表面的松弛,而是植根于实验室文化的内在驱动力。对一个实验室而言,比科研成果本身更重要的,是“人”的培养。如果仅以世俗化的成功标准或量化指标来衡量价值,实验室很容易沦为冰冷的“加工机器”。而我们真正追求的,是让每一位成员都成长为有个性、有生命力的研究者。


这种文化的核心,在于“传承”。科研探索本身是无穷尽的——分辨率从100 nm到10 nm的突破,永远不存在“足够好”的终点;而学生的培养同样是一场接力。我期待看到从实验室走出去的成员,未来能够成长为独立的科研工作者甚至学术带头人,拥有自己的研究方向与实验室,继续探索新的可能。这种代代相传的学术生命力,正是科研最珍贵、也最持久的乐趣所在。


当然,我也清楚现实压力的存在。就业竞争和成果考核,往往会让学生感到紧张和焦虑。我能做的,是尽可能为大家营造一个相对纯粹的科研环境,让大家在探索中体会科学的简单与复杂。同时,我也鼓励学生在积累到一定阶段后,不必始终固守“安全”的方向,而应勇于尝试、敢于冒险,去挑战那些看似“不可能”的问题。因为科研的快乐,既蕴藏在传承的温度之中,也蕴藏在不断突破自我的探索过程里。


END


作为实验室的核心引领者,左超教授长期带领团队深耕计算光学相位成像领域,在基础理论创新、关键技术突破与先进仪器研制方面成果丰硕,团队研发的多项技术已成功落地应用,为光学成像领域的发展与成果转化注入了强劲动力。此次Photonics编辑部的专访,不仅是对左超教授学术成就的认可,也为实验室与国际学术期刊搭建了更紧密的交流桥梁。


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左超教授 (右二)、李卓识博士生 (右三) 与 Photonics 期刊工作人员合影



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