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光學人物：專訪James Wyant教授

2021-09-01 16:44

來源：澎湃新聞·澎湃號·湃客

Light特邀記者 | 王卉、于存

翻譯 | 于存

編者按

究竟是怎樣的一個人，能夠擔任美國三大光學中心之一亞利桑那大學光學研究中心的首任院長，能夠當選為光學領域中兩個權威國際學術組織——美國光學學會（OSA）與國際光學工程學會（SPIE）的雙會主席，能夠成為眾多科技公司的創始人？所有這些問題的答案就是——James C. Wyant。他身上有太多標簽：光學大師、企業達人、慈善名人等。他是上帝的幸運兒，將兒時理想變為現實；他是努力拼搏的學術人，將光學事業做到極致，實現了多項成果轉化；他是慷慨的慈善家，捐贈大額資產資助光學事業發展；他是體育運動愛好者，經常戶外徒步或跑步。

本期James Wyant與我們相遇Light人物，他將與我們分享與光結緣的故事以及自己在光學領域學術上和國際組織活動中的感悟和體會等，我們將看到“硬漢”心底最柔軟的地方，探知從科學概念到產品誕生的過程，學會如何能成為一名優秀的科學家和企業家。接下來，讓我們一起走近James Wyant。

James C. Wyant，美國亞利桑那大學光學科學學院的名譽教授和創始院長，美國國家發明家科學院院士，美國光學學會(OSA)、國際光學工程學會(SPIE)會士，OSA期刊Applied Optics前主編，曾擔任美國光學學會(OSA)和國際光學工程學會(SPIE)雙會主席，WYKO公司和4D科技公司（4D Technology Corporation）創始人。曾榮獲亞利桑那州“年度創新者”產品獎和湯姆布朗卓越創業獎等榮譽。

福利來啦！本期采訪內容特邀擁有標準倫敦音，曾在BBC擔任記者、現任吉林大學外教的徐倩秋老師為我們錄音。為了方便大家閱讀，特附中文翻譯，希望大家喜歡！

—— 1 ——

Light記者：2018年11月，您和您的家人向亞利桑那大學承諾捐贈2000萬美金，用以資助其光學科學學院10個教授崗位。這已經不是您第一次為光學研究和光學教育捐贈如此高額的資金了。據我所知，多年來您一直以各種方式和途徑盡可能地回饋社會。您能談一談捐贈的初心嗎？

我捐贈的主要原因是想感謝光學職業生涯所給予我的一切，并向我的老師們表達感謝，是他們塑造了今天的我。我也希望自己支持光學教育的行為能夠鼓舞其他人也這樣做。

—— 2 ——

Light記者：作為一名成功的企業家，您在公司創建和發展方面經驗豐富，且榮獲多項榮譽，包括：亞利桑那州“年度創新者”產品獎和湯姆布朗卓越創業獎。您能談談創業的原因嗎？對于科學家而言，在研究成果商業化的過程中您認為面臨的最大挑戰是什么？您有什么建議或者忠告嗎？

從小我就勵志長大后要做三件事：做一名教授，成為一名發明家和開公司。當我還是一名年輕的教授或者說研究人員時，我便組建了一支由優秀學生組成的研究小組，我們非常希望能夠將研究的成果轉化為商業產品。

這個過程中面臨的最大挑戰之一是設計能夠滿足需求且會讓大多數人愿意購買的獨特產品。此外，我們必須要有一款產品，它能夠在漂洋過海運輸將近半個地球后依然可以日復一日地良性運行，并且不同技能水平的人都能夠操作并使用它。

對于那些想要實現研究成果商業化的人，我最好的建議是學會接受自己無法做到事事完美的事實，認識自己的長處和短處，學會雇傭專業人士來彌補自己的不足。當我創建WYKO公司時，我很快意識到自己缺乏市場營銷、寫作和會計的技能，因此我聘用這些領域的專業人才。

2009年萬特教授及其OSA代表團成員與中科院長春光機所代表團在上海舉辦的第八屆環太平洋激光與光電子國際會議上

—— 3 ——

Light記者：您創業的成功是基于您優秀的科研和技術成果。您愿意與我們分享一下在科研中取得突破性成果的一些振奮人心的精彩瞬間嗎？

在我的學術和職業生涯中，有很多時候當我在研究某個特定的概念時，感覺自己好像被什么東西猛地一擊，突然間就理解了這個概念，先前無法解決的問題一下子就變得豁然開朗了。在這里我舉兩個例子，一個與技術相關，一個與業務相關。

20世紀60年代我在美國馬薩諸塞州首府波士頓ITEK公司工作，主要研究如何通過計算機生成的全息圖來測試非球面光學。雖然我數學不錯，但是并不能完全理解計算機生成的全息圖方面的物理知識。有一天，我意識到計算機生成的全息圖只是一臺計算機繪制的常規干涉圖采用二進制來表示。后來，我通過計算機生成的全息圖來檢測非球面取得了非?？焖俚倪M展。事后看來，解決方法是顯而易見的。我經常在想，為什么我沒有早點想到這一點。我知道自己因為熱愛數學，所以在它身上花費了大量的時間，但是有一個忽略的事實也很重要，那就是數學本身需要理解，但是思考事物發生中蘊含的物理也同樣重要。如果不能真正地理解物理學，那我就永遠不可能真正理解自己到底在做什么。只依靠數學是不夠的。

第二個例子是有關業務決策方面。當我們開始成立WYKO公司時，市場定位是要將計量設備賣給光學制造公司，此前我們也確實賣給過他們很多設備。磁數據存儲行業也購買過我們的一些設備，但是我們還是專注于做光學制造的干涉計量設備。有一天，當我在家里修剪草坪時，我突然意識到，計量設備在新型個人電腦硬盤驅動器制造方面的市場要比光學行業的潛在市場大許多倍，尤其是在測量硬盤驅動器磁頭形狀方面。所以在那之后，我們開始專注于磁數據存儲行業的干涉儀和軟件設計。硬盤驅動器行業以驚人的速度在增長，我們的業務也憑借這一優勢取得了大幅增長?；剡^頭來看，我們利用硬盤驅動器行業快速增長的優勢，而他們需要的測量設備也恰巧與我們正準備出售的設備相似，但是當時我們只關注對我們有利的市場，而忽略了最具未來潛力的市場。

—— 4 ——

Light記者：您主要的研究領域是使用干涉技術將計算機與現代電子技術相結合，以得到不同種計量問題的“最先進的”解決方案。在這個過程中最大的科學技術挑戰是什么？

早在1980年我們初創WYKO公司時，面臨的主要挑戰是缺乏今天非常容易獲得的“開箱即用”技術。計算機運行緩慢且內存不足，因此我們不得不編寫高效的軟件來進行計算，加之無法獲得商業圖形顯示板，因此我們構建了位圖顯示板來準確展示我們的結果。此外，由于我們無法將固態探測器陣列連接到計算機，我們不得不構建專屬的電子設備以便在計算機和探測器之間建立接口。那時我真想擁有一部現在的智能手機！

—— 5 ——

Light記者：人們常說，現在地球上能夠看見的星星實際上是它們幾百萬年前的樣子。如果距離是100光年，那么我們現在所看到的就是100年前星座發出的光。所以大功率望遠鏡看到的光和肉眼看到的光是同時發出的嗎？（該問題由長春光機所研究生提問）

與小口徑望遠鏡相比，大口徑望遠鏡能夠收集更多的光，因此可以檢測因距離較遠而較暗的恒星。如果恒星距離我們100光年，那么它的光是100年前發出的，并且以100年的光速抵達我們。因此，大功率望遠鏡看到的光要早于用肉眼看到的光。

—— 6 ——

Light記者：您曾擔任過美國光學學會（OSA）與國際光學工程學會（SPIE）的主席，這兩個組織在光學領域均享譽盛名。請問它們之間有什么相似和不同之處？

與過去相比，現在美國光學學會（OSA）與國際光學工程學會（SPIE）兩者間的相似度要高很多。這兩個組織無論是在財務方面還是管理方面，表現得都非常優秀，而且它們都有出色的領導和能干的員工。雖然從傳統意義上看，美國光學學會（OSA）更關注科學，國際光學工程學會（SPIE）更關注工程，但是現在它們不論是在科學，還是在工程方面實力都很強。此外，它們在國際上都盛名遠播，在全世界都有屬于自己的會員、工作人員和國際會議等。

—— 7 ——

Light記者：作為1986年SPIE主席和2010年OSA主席，您在領導、獲獎和大型會議方面都有著豐富的經驗。主席這個職位都有哪些責任？這項工作對您日后的職業有什么影響？

在擔任SPIE和OSA主席前，我曾在多個委員會任職，活躍于這兩個組織創辦的期刊，包括擔任美國光學學會Applied Optics（中文：《應用光學》）的主編，參與組織兩個學會的多個會議。作為國際光學工程學會（SPIE）的主席，我使會議的舉辦地不再限于美國，并努力擴大會議上展覽的規模。在我擔任美國光學學會（OSA）期間，我積極推動出版大量的光學專業期刊，并且不斷增加國際活動和會員的數量。我很榮幸訪問了許多設立在世界各地的OSA學生分會。

2012年萬特教授與OSA高管一同會見中科院長春光機所代表團

—— 8 ——

Light記者：亞利桑那大學是世界上最好的光學工程/科研院所之一。作為這所大學光學科學學院的創始院長和榮譽退休教授，您在招募教師和學生時，最看重什么？

不論是職工還是學生，對自己所選擇的事情充滿激情，同時又有才智和雄心是非常重要的。此外，好的溝通技巧以及與他人合作的能力同樣也是必不可少的。就我個人而言，我發現那些把運動或者音樂作為自己愛好的學生，往往會更加積極并且有著很強的職業操守。

—— 9 ——

Light記者： 據我所知，您曾經3次訪問中國科學院長春光學精密機械與物理研究所（簡稱：長春光機所），您對長春光機所的印象是什么？

我非常享受訪問長春光機所的過程，長春光機所的設施、教職工給我留下了非常深刻的印象。每個人都很熱情，積極地向我展示實驗室，并介紹他們所做的研究工作。我發現長春光機所實驗室的設備都非常先進，員工也非常敬業。

2005年萬特教授參加由長春光機所承辦的第20屆國際光學委員會大會

2012年萬特教授參加長春光機所60周年所慶學術會議

2013年萬特教授參加長春光機所與美國光學學會聯合組織的夏令營活動

2013年參加夏令營徒步活動

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Light記者：您曾經說過：“光學是一項美好的職業，在這里你可以成為物理學家，工程師，企業家或身兼多職”。那么您是何時或者說是如何對光學感興趣的？

在凱斯理工學院（CIT）（現為凱斯西儲大學）讀本科三年和四年級時，我開始思考研究光學。暑假時我到俄亥俄州托萊多市利比-歐文斯-福特玻璃公司工作，在這里公司給我分配了一項光學項目，該項目旨在開發一種能夠檢測車窗玻璃以確定表面散射量的儀器。這個項目最后大獲成功，以至于后來他們工廠也安裝了這個設備。

在CIT高級物理實驗室學習期間，我看到了我人生中第一臺激光器和第一張全息圖。教授用氦氖激光器照亮了一塊渾濁的玻璃板，一個裝訂器形象就出現了，它是如此逼真，我都想去抓住它。我清晰地記得當時我就決定要學習能夠創造這張驚人的3D圖像背后的科學！

—— 11 ——

Light記者：從學生到科學家，從教師到院士，您認為這些年您對科研的態度發生了哪些轉變？

當我還是一名年輕的研究員時，我記得很多次都有想要丟棄某些研究想法的時候，因為它們不切合實際或者說沒有用處，但是也是從那時起，我意識到現在沒有用的東西在某些技術成熟可用的時候有可能會具有實際作用。這些想法對新應用可能是有用的，只是當時我們還沒有想到而已。

萬特教授與light出版中心主任白雨虹博士合影

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Light記者：我聽說，您曾是CIT越野賽隊的隊長，您冬天在戶外跑步，甚至在冰上還摔倒過幾次。跑步是您的愛好嗎？您還有其他的愛好嗎？

當我在CIT讀本科時，曾是田徑隊的一員，同時也是越野賽隊的一員，我們在戶外的天然地勢上賽跑。參加體育運動的那四年是我學術生涯中最美好的一段經歷。我學到了很多寶貴的經驗，比如如何成為團隊的一員，如何與他人合作。這些經歷也幫助我養成鍛煉的好習慣，直到今天我仍然堅持鍛煉，盡管大部分時候我會選擇走路和徒步。

1963年，當時大學三年級的吉姆.萬特在戶外跑步

—— 13 ——

Light記者：如果時間可以穿梭，您最想回到生命中的哪個時期？為什么？

在我5歲時，父親死于一場農場事故，所以我對他的大部分記憶都是母親和其他家人告訴我的。如果時間可以穿梭，我希望回到他去世之前（1948年前），那樣我就可以記住他的性格和小時候與他互動的瞬間，尤其是我經常聽到有人說，我非常像我的父親。在他去世前，他因在農場上使用自己的很多發明而聞名。

—— 14 ——

Light記者：在您的職業生涯中，您將誰奉為您的導師？他/她是如何影響您的？

我經常說對我職業選擇影響最大的人就是鮑勃·香農。我第一次見到他是我在羅切斯特大學讀書的時候。畢業后，他聘請我在美國馬薩諸塞州首府波士頓的ITEK公司擔任光學工程師。不久之后，鮑勃·香農離開了ITEK公司，成為了亞利桑那大學光學科學中心的教授。五年后，他鼓勵我離開企業，加入到光學科學中心并成為其中一員。此外，他也激勵我加入美國光學學會（OSA）和國際光學工程學會（SPIE）這樣的專業組織并建立聯系。

光學科學學院更名活動合影（從左到右：Harry Barrett、James C. Wyant、Dick Powell、Bob Shannon和Tom Koch）

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Light記者：如何平衡工作和家庭生活？

老實說，當我年輕的時候，也就是在我職業生涯的黃金時期，我可能并沒有平衡好工作和家庭之間的關系。多年以來，我每周工作7天，幾乎從未有過假期?，F在我退休了，我意識到所有辛苦的工作都得到了應有的回報，現在一周7天都是我的假期，但是在某種程度上我仍然希望我過去能夠更好的做到工作和生活的平衡。

—— 16 ——

Light記者：您對年輕科研工作者有什么建議？

找到自己的激情所在，并且一旦投入到一件事，多與聰明人在一起，他們將會教導并激勵你不斷前進。很多時候，剛畢業的學生在找工作的時候會選擇能夠給他們提供高薪資的企業，盡管錢是考慮的因素之一，但是在職業生涯中，接受一份讓你感到興奮且具有挑戰性的工作要重要得多。

我認為參與并加入專業社團也是非常重要的。通過參加會議，成為委員會一員對于職業社交網絡的搭建是非常有益的。此外，你遇到的一些人未來可能會成為你的專業導師或一輩子的朋友。

Light特邀記者：

王卉，現任中國科學院長春光學精密機械與物理研究所（長春光機所）國際合作處副處長，主要從事國際交流，國際傳播，國際人才合作等工作；曾任長春光機所與自然出版集團合作期刊Light: Science & Applications的創刊英文編輯，在《編輯學報》，《國際人才交流》等期刊發表文章多篇，并應SPIE邀請在SPIE Women in Optics發表文章。她是Rose in Science活動發起人，也是iCANX Story（大師故事）欄目的共同發起人兼主播，曾采訪多位重量級國際科學家，如諾貝爾物理學獎獲得者Donna Strickland、諾貝爾化學獎獲得者Jean-Marie Lehn，德國物理學會第一任女主席，德國科學院院士Johanna Stachel，IEEE光子學協會主席Carmen Menoni，英國皇家工程院院士李琳，澳大利亞科學院院士Chennupati Jagadish，世界能源領域“諾貝爾獎”——埃尼獎及阿爾伯特?愛因斯坦世界科學獎首位華人獲獎者王中林等。