追逐未來的“追光者”

李微希

神秘的宇宙，通過一只只人造“眼睛”，一點點向我們靠近。通過這一只只“眼睛”，璀璨星空的每顆星星，都變成了一個大大的光球。

參與制作這一只只人造“眼睛”的人中，有這樣一位“追光者”。

他解決了光刻機鏡頭精密檢測、暗弱天體高精跟蹤、空間碎片快速搜索等國際難題，將天文望遠鏡盡可能地向遠、向精、向微觀延伸，一點點揭開宇宙的神秘面紗。

這位“追光者”，就是入選首批重慶英才計劃的青年拔尖人才馬曉燠。

“別人什么都不給，那我們

就自己做”

出生在四川的馬曉燠，從小對物理和計算機特別感興趣，學計算機是他兒時的夢想。

2002年高考，將目標瞄準浙江大學計算機系的馬曉燠，因分數原因，被調劑到成都電子科技大學就讀光電專業。

“既然被分配到這個專業，那就只能埋頭苦讀。”專業未能如愿，馬曉燠曾一度黯然神傷。但通過對光電專業深入的學習，馬曉燠漸漸找到光學的魅力，研究光、捕捉光漸漸成為他的樂趣。

大學畢業時，成績優異的馬曉燠被保送到中國科學院光電所進行碩博連讀。在中科院光電所這片“肥沃”的土壤里，馬曉燠迅速成長，他曾經的理論研究，開始轉化為現實成果。

2009年，剛轉為博士研究生的馬曉燠參與了一項研究，主要是對光刻機鏡頭的檢測設備進行攻關。

光源和鏡頭是制作光刻機最核心的技術，要造出一臺好的光刻機，鏡頭的檢測設備尤為重要。

最初，研發團隊打算向國外直接引進設備。但依靠技術專利筑起銅墻鐵壁的企業，不僅不賣設備，連馬曉燠提出去研究室參觀學習的申請都被拒絕了。

“別人什么都不給，那我們就自己做！”無奈之下，馬曉燠下定決心，干脆從引進走向創新。他回憶，整個研制過程經歷了無數次頭腦風暴，解決了無數個問題。

兩年時間，不斷推倒重來，馬曉燠終于研究出光刻機鏡頭的檢測新算法，將檢測精度數據由曾經的幾納米降低至一納米以下，精確度大大提高，為我國自主研發光刻機奠定了良好的基礎。

“那種滿足感和成就感，至今讓我難以忘懷。”馬曉燠說。

“將不可能變成可能，是我不變的信念”

追光路上，步履不停的馬曉燠，在完成對光刻機鏡頭檢測設備的研究后，又爭分奪秒研究起單光子探測技術。

單光子探測技術就是探測一個光子的技術。形象地說，假設一顆水滴是水的最小單元，打開水龍頭，水就會流出來，用水龍頭可以控制每一顆水滴，量子調控就像水龍頭一樣，單光子探測器相當于探測到滴下來的每一顆水滴。

作為光信號探測能力極限的單光子探測器，一直是世界各國研究和競爭的焦點。

2011年，時值中科院光電所研發四米光電望遠鏡，單光子探測技術成為四米光電望遠鏡探測能力變強的關鍵。

為了加快研發速度，馬曉燠想在自主研發的同時，去購買外國技術，這一次依舊吃了“閉門羹”。

“很糟糕，相關的產品國外根本不賣。”馬曉燠說，嚴格的技術封鎖，再次讓他轉變了想法，既然別人什么都不給，那干脆就自主創新，打破技術封鎖，掌握核心科技。

明知山有虎，偏向虎山行。單光子探測器的研發是一個非常復雜的系統工程，從材料生產、加工到系統集成，必須從零開始探索。

擺在馬曉燠面前最大的三個難題是：單光子信號處理經驗少、采集數據儲備量不夠、單光子脈沖幅度小。

為了解決信號干擾的問題，馬曉燠通過數千次模擬，找到了串擾信號產生的機理，并提出了解串擾算法。通過這個算法，結合單光子探測器的探測能力，可以將對天體的跟蹤誤差降低到幾微米之內，實現了對太空天體的精準捕獲。

為積累數據，實驗一做就是3年。“那段時間，實驗室就是另一個家。”馬曉燠回憶，為實現對單光子脈沖的有效捕獲和甄別，他對比了上百種器材，有時試得都想把手頭的材料給扔了。

隨著馬曉燠研究單光子探測技術的成熟，觀星數量與亮度比以前提高了10倍，天空所見區域擴大1%至3%，精度提高1倍，在空間對地觀測、深空探測和天文觀測等領域發揮了突出作用。

2018年5月，馬曉燠成立了重慶連芯光電有限公司，這也是中科院光電所的首個產業化公司。

“將不可能變成可能，是我不變的信念。”馬曉燠堅定地表示。

“追逐光，就是追逐未來”

位于智利的帕穹山頂峰，海拔高度2678米，是地球上最適宜進行天文觀測的地方之一。

2016年，中國規劃在這里建立第二個海外天文觀測基地，并研發首個海外巡天天文望遠鏡項目。

因在光學儀器制造上的杰出表現，2018年，經組織遴選，馬曉燠赴南美天文中心任主任助理。

來到智利的馬曉燠發現，帕拉納爾天文臺的每一臺望遠鏡，都是光學、電子、材料等多個制造領域創新的集合，正是這些一流的儀器和裝備匯聚在一起，才構成了智利超一流的天文觀測水平。

馬曉燠心里明白，在這里不僅要自主研發，更要學會合作，通過合作提升自己，在合作中帶動天文觀測技術的進步和相關產業的升級。

為此，馬曉燠抓住每個交流學習的機會。當地科研團隊尋找地外行星的圖像處理方法給了馬曉燠新的啟發，他將新方法應用在空間碎片快速搜索上，進而成功解決了這一國際難題。

不僅如此，為讓中國學者更好地參與國際合作，馬曉燠積極協調安排，讓多名國內知名院校的博士參加了南美天文研究中心開展的博士后計劃。通過這一計劃，在研究中心運用世界最先進的望遠鏡做天體數據的采集和測量，取得了多項研究成果。

“追逐光，就是追逐未來。”馬曉燠說。

其實，追光者，本身就是光。