近日，清華大學(xué)自動化系戴瓊海院士接受《光明日報》采訪。相關(guān)文章發(fā)表在《光明日報》2023年5月7日第7版，以下是文章全文。

清華大學(xué)成像與智能技術(shù)實驗室團隊：

“要敢于做顛覆性的科學(xué)研究”

清華大學(xué)成像與智能技術(shù)實驗室團隊

團隊成員在做實驗

工作中的戴瓊海

【人才強國新征程】

邁入清華大學(xué)主樓三層的成像與智能技術(shù)實驗室，走廊深處的一面墻上貼滿了科學(xué)公式，公式下面寫著四個字：歡迎指正。這是中國工程院院士、清華大學(xué)成像與智能技術(shù)實驗室主任戴瓊海特意讓學(xué)生打印、貼上的。

“做基礎(chǔ)研究，就是要有敢于做顛覆性科研的勇氣?！贝鳝偤Ｕf。

成立于2001年的清華大學(xué)成像與智能技術(shù)實驗室，主要開展計算攝像、腦科學(xué)與人工智能等國際前沿交叉科學(xué)的基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)研究。20多年來，在戴瓊海的帶領(lǐng)下，團隊成員始終堅持“理學(xué)思維融合工科實踐，交叉領(lǐng)域踐行原始創(chuàng)新”的科研理念，在科研“無人區(qū)”不斷探索。

2021年4月19日，習(xí)近平總書記考察清華大學(xué)時，曾來到這里。“要保持對基礎(chǔ)研究的持續(xù)投入，鼓勵自由探索，敢于質(zhì)疑現(xiàn)有理論，勇于開拓新的方向?！绷?xí)近平總書記的殷殷囑托，是戴瓊海團隊最大的奮進動力。

既敢想，又敢為。如今，一公里外看清螞蟻、十億像素動態(tài)視頻采集、活體全腦神經(jīng)成像……這些“瘋狂的想法”，正在戴瓊海團隊手中逐步成為現(xiàn)實。

“從0到1”，能打硬仗

清華大學(xué)主樓三層，展示了團隊近年來交叉科研創(chuàng)新重點成果，有些技術(shù)對相關(guān)領(lǐng)域變革產(chǎn)生了巨大的推動作用。

2005年，《科學(xué)》雜志發(fā)布全世界最前沿的125個科學(xué)問題，其中第40個問題是：能否制造完美的光學(xué)透鏡？“光線經(jīng)過不完美的光學(xué)透鏡會產(chǎn)生像差，導(dǎo)致成像模糊變形。近百年來，科學(xué)家們不斷設(shè)計出更多更復(fù)雜的鏡頭，但像差始終存在?！贝鳝偤Ｕf。

“戴老師帶領(lǐng)我們逆向思考，跳出‘完美成像’依賴‘完美鏡頭’的原有思路，提出了元成像原理，建立了數(shù)字自適應(yīng)光學(xué)架構(gòu)，即使經(jīng)過不完美的光學(xué)透鏡與復(fù)雜的成像環(huán)境，也能實現(xiàn)完美的三維光學(xué)成像?！眻F隊中負責(zé)光場成像研究的清華大學(xué)自動化系助理教授吳嘉敏介紹，經(jīng)過無數(shù)次實驗，團隊研制了“時—空—角”自適應(yīng)融合的元成像芯片。這一成果為解決光學(xué)像差這一百年難題開辟了一條新路徑，顛覆了傳統(tǒng)成像模式，可廣泛應(yīng)用于天文觀測、生物成像、醫(yī)療診斷等領(lǐng)域。

一直以來，活體腦觀測儀器的研制始終受困于視場與分辨率之間的固有矛盾：微觀儀器可以分辨神經(jīng)元，但看不清全腦；宏觀儀器能看清全腦，但無法分辨神經(jīng)元。這一性能瓶頸，極大限制了腦科學(xué)、免疫學(xué)等前沿學(xué)科的突破。2012年，戴瓊海團隊決定迎接這一挑戰(zhàn)。此后的6年間，團隊成員披星戴月，幾乎住在了實驗室?！拔覀冞@個團隊最大的特點是能打硬仗，說幾個晚上不睡覺就幾個晚上不睡覺，經(jīng)常第二天臉一洗就直接上班了。”團隊中負責(zé)智能成像研究的清華大學(xué)自動化系助理教授喬暉說。

功夫不負有心人，2018年，團隊成功研制了全球視場最大、數(shù)據(jù)通量最高的顯微儀器——高分辨光場智能成像顯微儀器（“RUSH”）。

“與其他國家研制的儀器相比，‘RUSH’每秒能拍到百億像素，是國際上首個能實現(xiàn)小鼠全腦皮層范圍神經(jīng)活動高分辨率成像的儀器。”喬暉說，“RUSH”對推進生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)科學(xué)發(fā)展，提升我國大型精密生物觀測科學(xué)儀器的研究和應(yīng)用水平，具有重大戰(zhàn)略意義。