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闪亮的星 | 王凯:研发“人工视网膜”

发布日期:2024-06-03 17:45 浏览次数: 字体:[ ]
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编者按:5月30日是第八个“全国科技工作者日”,今年的主题是“弘扬科学家精神,勇当高水平科技自立自强排头兵”。为生动展现科技工作者报国为民的风采,大力弘扬科学家精神,营造全社会支持科技事业、爱护科技人才的氛围,增强科技工作者的获得感荣誉感和科技报国的使命感紧迫感,促进形成推进高水平科技自立自强、建设科技强国的强大合力,绍兴市科协、绍兴日报社联合推出“闪亮的星——走近绍兴科技工作者”系列报道,描写绍兴科技工作者进取超越、潜心研究、集智攻关的闪亮形象,为“五创四进”谱写新时代胆剑篇、勇闯现代化新路子贡献更大力量。


王凯:研发“人工视网膜”

因为好奇,所以探索;因为好奇,所以坚韧;因为好奇,所以热爱。对许多科学家而言,探索世界奥秘的好奇心是引领他们在漫长的科研路上不断前行的明灯。


出生于1988年的海归博士王凯,就是这样一位保持着好奇心的探险者,在追光的路上,用行动践行着年轻科学家的科学精神。

“国内科研环境并不差”

位于诸暨市文种路的浣江实验室,是当地知名的高新人才聚集地。走进浣江实验室,各类与航空航天相关的元素充斥在眼前,作为浙江省“千项万亿”项目之一,实验室锁定了航空航天、网络安全、新材料三大产业领域。

正是这样的定位,再加上当地政府大力支持,浣江实验室自去年1月挂牌以来,吸引了不少年轻科学家扎根。去年6月,王凯毅然辞去美国高校待遇优厚的工作,选择回国发展,勇闯软晶格材料体系与力学交叉的新领域。这位来自杭州富阳的小伙,最终选择留在诸暨发展,加入浣江实验室大家庭。他说,能够真切感受到绍兴对于人才的重视,这里科研启动经费很充足,对科研人员生活上的帮助也很大,营造了很好的科研环境。

从小,王凯就是“别人家的孩子”:以优异的高考成绩进入北京化工大学高分子材料科学与工程专业,毕业后去往美国攻读硕士、博士、博士后,并成功在美国高校任教,取得了不俗的科研成果。只是谁都没想到,他会放弃这些回国。

王凯把原因归结在初心和祖国高速发展上。从刚到国外时震撼于国内外巨大的差异,到回国见证国内的巨变,十多年来,他深切地感受到祖国的科研水平正以超乎想象的速度在发展。

“科学无国界,但科学家有自己的祖国。我一直希望,我所学的技术能帮助祖国的科技发展。”他希望让国外先进的技术理念在国内进一步“开花结果”,让中国的科研成果获得国际竞争力。

“让盲人也能看到多彩世界”

在2023年度《麻省理工科技评论》“35岁以下科技创新35人”(TR35)亚太区榜单中,35位在各自领域拥有世界级突破性研究成果的青年科技创新人才入选,王凯位列其中,成为绍兴市首位入选该榜单的青年科学家。

榜单对王凯的个人评价中,介绍了他开发了新型神经形态光学传感平台,可以更深入地了解人类视神经网络如何智能地“纠正”个别视网膜细胞的视力误差。“简单的理解就是‘人工视网膜’,我们从人眼中汲取灵感,开发了一种新的设备,可以使用红、绿、蓝感光体和神经网络生成图像。”王凯介绍,视网膜含有对红光、绿光和蓝光敏感的视锥细胞,还有一个神经网络,甚至在信息传输到大脑之前就开始处理我们所看到的东西,这一自然过程创造了我们所能看到的丰富多彩的世界。

有分析研究表明,这项工作可能代表了未来的相机传感技术发展方向,可以帮助人们获得更高的空间分辨率。而且由于科学家们使用了光生伏打材料,新设备在吸收光线时会产生电力,这可能为无电池相机技术打开大门。王凯表示,通俗地说,这种装置的结构类似于利用光发电的太阳能电池。一旦把光照在它身上,它就会产生电流,所以就像眼睛一样,不需要外加能量来从光中捕捉这些信息。

在王凯的心里,科学研究的方向自然是为人类服务,这一项能让盲人“看见”的技术,有望在今后不断发展,并最终让盲人获得视力,这也是他为之不断努力的方向。

“科研路上要懂得试错”

王凯的实验室,与我们平常所见的那些放满试剂瓶的化学实验室有很大区别,这里更像是一个物理工作间,其中有三台大型设备引人注目。

王凯拿出一片非常小的“塑料片”,这正是他回国后的得意之作——第三代柔性薄膜太阳能电池,也就是“软晶格”半导体光伏组件。这是早在2006年就被提出,并一直不断测试迭代优化中的材料,也是他这几年需要攻克并期望能够进行转化的科技成果。他希望未来能研发出像保鲜膜一样轻柔的太阳能光伏器件。

如今,王凯每天12小时待在实验室里,除了归总各类实验数据、形成学术报告外,他还负责对接国内合作伙伴,为祖国科研进步抱团努力。

“科研路上,小小的进步就需要付出巨大的努力,所以要沉下心,不怕试错,因为失败是常态。”王凯说,“希望我的这些看似离实用还比较远的研究,有朝一日能成为牵动世界变革的其中一个小小的动力。”这是他最远大的理想,也将是他在绍兴这片创新热土上,拼搏奋斗、不断奔赴的未来。

个人名片:

王凯:1988年10出生,先后获美国阿克伦大学高分子系硕士和博士学位、美国弗吉尼亚理工大学机械工程系博士后,聚焦软晶格材料体系与力学交叉的新领域。入选2022年美国斯坦福大学全球前2%顶尖科学家。

信息来源:市科技工作者服务中心