5月30日是
第七个“全国科技工作者日”
2023年深圳“最美科技工作者”发布仪式
在深圳会展中心举办
深圳大学
计算机与软件学院院长黄惠教授
物理与光电工程学院张晗教授
成功入选
5月30日，由中共深圳市委宣传部、深圳市科学技术协会、深圳市科技创新委员会联合主办，深圳商报/读创、深圳市深商传媒有限公司承办的2023年深圳“最美科技工作者”发布仪式在深圳会展中心举行。会上，对10名获得者名单及其先进事迹进行了发布。深圳市委常委、统战部部长王强出席并颁发荣誉证书，深圳市人大常委会副主任、深圳市科协主席蒋宇扬致辞。
作为深圳市科学技术协会2023年“全国科技活动周”重点活动之一，本次发布仪式以“自强奋进 聚力创新”为主题，按照10名获得者的工作特质、特定贡献，划分为“敢闯敢试”“匠心创造”“实干担当”三个篇章，从不同维度展现在深圳全力建设具有全球影响力的科技和产业创新高地的宏伟征程上，深圳广大科技工作者开拓创新、砥砺奋进的典型事迹。
获得深圳“最美科技工作者”称号的是：深圳大学计算机与软件学院院长黄惠；中国科学院院士，南方科技大学地球与空间科学系主任、讲席教授，风险分析预测与管控研究院院长陈晓非；深圳市城市公共安全技术研究院有限公司执行董事张少标；深圳市城市交通规划设计研究中心股份有限公司首席科学家张晓春；深圳国际量子研究院量子极限传感方向负责人、量子精密测量研究所所长刘骏秋；清华大学深圳国际研究生院材料研究院副院长、长聘教授李宝华；国家心血管疾病临床医学研究中心·深圳副主任、中国医学科学院阜外医院深圳医院科教部副主任(主持工作）李镒冲；深圳市北科瑞声科技股份有限公司董事长刘轶；北京大学深圳医院院长陈芸；深圳大学教授深圳万物传感科技首席科学家张晗。
现场，多名院士专家和2022年深圳“最美科技工作者”为获得者授予荣誉，体现科学家精神的传承和为实现科技强国梦想的代代接力。
发布式上，播放了10名深圳“最美科技工作者”的先进事迹视频短片，从不同侧面采访讲述了他们的工作生活感悟。科技之美，是创新之美、奋斗之美，也是坚持之美、自强之美。奋战在一线的科技工作者们，以强大的信念和不懈的尝试，去探索那些众人尚未到达的地方，努力成为前沿领域的开拓者和领先技术的开创者。这些榜样的力量，正在为深圳的城市精神注入新的活力，与城市一起，实干担当，奋力向上。
广大科技工作者纷纷表示，本次活动激发出强烈的爱国情怀和奋斗激情，将积极学习“最美”、争当“最美”，在服务“双区”建设、努力创建社会主义现代化强国的城市范例中做出无愧于伟大时代的贡献。观众表示，被深圳“最美科技工作者”科技报国、无私奉献的精神深深感动，未来也将在自身的工作岗位上为城市发展尽一份力量。
ShenZhen University
黄惠：
继续在深圳这片热土上深耕
2021年12月的一天，黄惠研究团队，来到国家游泳中心“冰立方”，仅用几台便携式无人机，两个小时便完成了“冰立方”场馆的图片拍摄和数据采集。随后，团队很快还原出了“冰立方”的高精三维实景模型，应用在“飞临探秘”北京2022年冬奥会导览系统上，让观众在线上也能沉浸式感受“冰立方”的魅力。
这样的“黑科技”，是黄惠与她的团队研发出的优视精准摄影测量技术。从冬奥会场馆冰立方的毫米级重建展示，再到对城市进行空间自主全覆盖数据采集，黄惠一直希望能够用最少的照片、最低的成本还原出高质量的三维模型，将数字孪生应用到城市运行管理中。“未来希望能把我们生活的物理空间在虚拟空间中实现精准的映射。”黄惠说。
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精准的射手
三维建模，离不开前期实体场景照片拍摄等数据采集工作。长期以来，城市三维数据采集一般采用高空往复飞行的方式进行作业，在密集城区中飞行高度至少要在百米以上，为了保证采集精度，往往需要装备数十万的大型无人机设备，成本长期居高不下。
2020年，黄惠与她的团队研发出一种基于便携无人机的三维全自动城市采集重建系统。“这套系统可以智能高效地规划飞行路径，通过采集与感知耦合提升机制实现精准抵近式面向对象连续拍摄模式，可获取更多的城市实体细节和更高的数据精度。”黄惠在接受记者采访时表示，该技术仅需要使用便携式的无人机，就能用更低成本、更少照片自动实现复杂城区高精三维重建。有数据显示，该技术将数据采集的设备投入和人力时间成本缩减了70%，成功入围2022世界人工智能大会SAIL奖TOP 30。
以“冰立方”重建为例。黄惠告诉记者，“冰立方”层高相对低矮，独特的气膜外形结构，为实景三维获取与处理带来了不小的难度与挑战。“这种半透明、磨砂状的材质导致我们从不同视角去看‘冰立方’，它的外观颜色是有变化的，我们要用更精准的采集角度、相对距离和像素特征配准方式来减少立体视觉计算误差。”黄惠表示，未来该系统将广泛应用于自动驾驶地图构建、实景自主导航探索、城市级三维精密测量、大型基础设施防灾预警、智慧城市管理等众多领域。
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从零开始实现技术突破
一项技术的研发，过程不总是一帆风顺。时间拨回至2008年。当时，黄惠拿下了加拿大英属哥伦比亚大学（UBC）应用数学和武汉大学计算数学“双料”博士学位，并留在UBC从事博士后研究。后来一次偶然的机会，她认识了她博导的好朋友、以色列顶级图形学专家、中国科学院深圳先进技术研究院（以下简称“深圳先进院”）外聘专家Daniel Cohen-Or。在多次学术合作和交流之间，黄惠对计算机图形学逐渐产生了兴趣。2010年，黄惠受邀回国到深圳做了一场报告，并决定留在深圳工作。
“当时回国就深切感受到了深圳的年轻和活力，大家都很有想法和干劲，我也希望在这样一座城市里工作，为国家的科研和创新做出更多贡献。”黄惠回忆称。
2016年，黄惠进入深圳大学，创建了可视计算研究中心，该中心以计算机图形学、计算机视觉、可视化、人工智能、人机交互为学科基础，重点推进大规模静动态数据获取与融合、高层次图像处理与多媒体计算、可视内容生成与仿真渲染等方面的研究。
成立之初，黄惠和她的团队对如何使用无人机采集和测量并不熟悉。“我们更擅长的是算法和编程，对硬件不是特别熟，最开始我们都是自己去学无人机的飞控技术，了解无人机的功能、接口等等。”黄惠回忆称，当时测试的时候还弄“炸”了几台无人机，在校园里经常看到无人机在天上飞、学生骑着自行车跟着跑的场景。
“那个时候其实挺难的，一切从零开始，但我们总算挺过来了。”在黄惠看来，科研往往需要很多年的积累与潜心研究，这期间会有无数次失败，但哪怕只有5%的成功都是值得的。
2020年，由黄惠主导研发的三维全自动城市临场采集重建系统工作发表在计算机图形学顶级会议SIGGRAPH Asia上。这一技术的突破，使得城市三维实景生产的成本和门槛都大幅降低，也为黄惠团队后续的科研奠定基础。
现如今，深圳大学计算机图形学学科水平已跃居世界前列。据权威CSRankings最新统计，2016-2023深圳大学计算机图形学全国第2，全球15，其高水平论文贡献全部来自黄惠的研究团队。
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“最美”是创新之美
十几年科研生涯，黄惠获奖无数：2018年当选英国皇家牛顿高级学者；2019年入选广东省最高人才培养工程南粤百杰；2020年荣获中国计算机学会自然科学一等奖，当选国家科技创新领军人才，同年9月首批受聘深圳大学“腾讯创始人校友团队”冠名教授；2022、2023连续2年入选AMiner人工智能领域“全球最具影响力学者”榜单和“全球顶尖女性学者”名录（Fellow of Women in AI）。
科技工作者的美如何体现？“我认为最美，体现的是科技工作者的创新之美、自强之美和坚持之美。”黄惠认为，做科研需要沉住气、心无旁骛、敢于试错。“一个成果的产生往往需要多年的积累与潜心研究，期间会经历无数的失败，不断地尝试与探索，一个新颖的想法、一个漂亮的公式、一个鲁棒的系统、一张好看的图，都是进步，都是一种美。”
“一路走来，我其实非常幸运，有家人最有力的支持，所以好像很多事情就自然而然地水到渠成。我并没有想太多，就是一直沉浸在自己感兴趣的事情上。”黄惠告诉记者，虽然科研很不容易，但从没有想过放弃，因为总是能碰到新的科学问题，总是能从中获得新鲜感。“尤其是计算机图形学，既需要如数学般严谨精确，又要有丰富的创造想象力，还要能够自如编写大量程序来实现，爱之自会沉迷……”
黄惠说，未来在教育中，也希望把自己的这份幸运和热爱传递给自己的学生。“高校是科研的主力军，我希望能够培养学生一种开放创新和不怕失败的思维，这样长期以来才能在基础研究上有所突破，为加快实现高水平科技自立自强贡献力量。”黄惠说。
正如在2023年深圳“最美科技工作者”发布仪式上，黄惠说，“计算机图形学研究需要严谨精确，也在激发我们不断扩展自己的想象力和创造力；而视觉图形的背后还有数字之美，这使我对计算机图形学深深着迷。一份热情，也需要可以支撑它的土壤，才能不断创造成绩。我一直觉得，中国的科研人员，能回归祖国的怀抱、能在理想的平台尽其所长，这真是再完美不过的事情。在深圳，我充分感受到了这座城市对人才的无比尊重和爱惜，持续为我们提供广泛的合作机会，在鼓励创新的氛围中能不断找到志同道合的伙伴一起干实事、做大事，这里是让人心生挚爱的舞台。未来，我将和深圳这片活力热土上的人们一样，融入创新发展的浪潮中，敢想敢拼、讲求实干，和我的团队一起，努力创造出更多更优秀的学术成果，在计算机图形学领域，不断推动基础研究和创新转化，让我们中国人的智慧结晶，走向国际前沿！”
ShenZhen University
张晗：
以始为终，敢做“拓荒人”
在不久前结束的第133届广交会上，由深圳万物传感科技有限公司研发的“神农Ⅰ号”全自动病毒监测机器人成为场馆环境安全监测的好帮手，通过自动监测水质情况，它精准分析场馆环境中是否存在高致病性传染病毒的隐患。
这个机器人是深圳大学教授、深圳万物传感科技首席科学家张晗带领团队打造的生物安全监测预警网络的一位新成员。“我们的目的是通过全自动痕量核酸监测站，实时监测微生物流行趋势，最终构建起一张社会面的安全监测保护网。”张晗说。
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黑磷创新应用拓荒人
在现代工业中，装备是工业之母，材料是装备之母。在基础学科中，物理学是自然科学之母。20年前，张晗选择材料物理专业这个“基础中的基础”开启自己的大学科研探索生涯。之后又在新加坡南洋理工大学获得微电子博士学位。2012年，在比利时布鲁塞尔完成博士后研究工作的张晗选择回国工作，成为深圳大学特聘教授、博士生导师，致力于研制能够满足国家重大战略需求的高性能光电子芯片与元器件。
当时，作为二维光电材料成员的黑磷拥有可控调节的能隙，可将电子信号转成光信号，具备石墨烯所不具备的特性，迅速吸引了张晗的目光。他带领团队率先探索出了针对黑磷的液相制备新方法，在“薄层黑磷的大批量制备”上获得突破。
2016年，深圳市黑磷光电技术工程实验室成立，张晗担任实验室主任，组建了一支充满活力的科研队伍。几年下来，实验室在新型激光锁模器件、二维材料的全光信号处理的器件和芯片、高性能光电子器件等领域，都取得了国际领先的成果。
据统计，张晗已发表SCI论文300余篇，申请专利超过300项，授权发明专利超过60项。这些专利覆盖半导体材料的制备、加工，微电子器件、光电子器件的研制、芯片集成、人工智能算法等，形成了全产业链的一项原创性应用技术。其本人也连续4年入选“全球高被引科学家”，曾荣获第二十四届“广东青年五四奖章”。
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打造生物安全预警网络
在这些年的科研探索中，黑磷的应用范围被不断拓宽，从微电子和光电子的应用，再到生物医药应用。但张晗并不满足于做一个基础研究的“拓荒人”。
“新材料是信息时代技术革命的重要载体，材料研究成果不能永远停留在实验室，要走进生产车间，走进大市场，解决市场面临的实际问题，把科研成果写在祖国的大地上。”张晗说。
除了宁静的深大校园，张晗的其余大部分时间会泡在深圳龙华银星科技大厦里的万物传感公司的会议室内，与团队项目组碰头。他还要抽空参加各类学术会议，头脑风暴不断激荡，从基础研究、源头创新，到形成技术、器件生产、赋能产品，再到市场应用的创新链条加速成型。
生物安全风险监测预警体系是指对生物安全领域的威胁进行调查评估、监测分析并及时预警的体系。依托在新材料领域的核心技术积淀，张晗将目光锁定在构建生物安全预警生态链。
凭借独特的光电性质，应用了黑磷材料的芯片可以制成准确度、灵敏度高、一致性强的水质传感器，并进一步形成污水检测系统。针对现行监测方案技术限制多、人工成本高、频次低、误差大、难以标准化、不低碳等痛点，张晗带领涵盖材料、物理、化学、生物、生态环境，到机电、人工智能、病毒学、疾控等十几个专业的团队成员，启动了全自动病毒监测机器人的研发。
从原始的半导体材料，到单元器件的研制，再到将它们集成在一个光电子芯片，最后与人工智能技术相结合，形成全链条的创新技术。2022年11月，代号为“神农Ⅰ号”的全自动病毒监测机器人成功诞生。“从立项到出产品，历时两年，前后经历了十几万次测试。”张晗回忆说。
“神农Ⅰ号”使用高精度定位控制、物联网、人工智能算法等多种高科技技术，能自动采集样本，搜集DNA，分析样板浓度。该项污水检测技术使用的是CRISPR(一种基因检测方法)光学传感技术，约2分钟就能检测出污水中的病毒。同时，可扩展监测猴痘，诺如和大肠杆菌等其他高致病性传染病毒。
与此同时，深圳成熟的制造业优势加速了研用进程。张晗透露，该款机器人已具备生产交付能力，通过持续引入前沿科技，最终将推出消费级可检测核酸和细胞的多参数免维胶囊机器人。
“生物安全监测还是一片蓝海，尤其是全自动化的生物安全监测预警网络还是空白，我们的目标是抓住深圳建设中国特色社会主义先行示范区的契机，把好的技术先行示范，然后推广到全国，在产学研的过程中推动技术迭代，催生新的产业，逐步建立一个全球性的生物安全监测预警网络。”张晗如此展望。
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科技创新要以终为始
“合抱之木，生于毫末；九层之台，起于累土；千里之行，始于足下。”科技工作者该如何长久保持科研热情？张晗特别提到要善于从《道德经》中汲取辩证、发展的哲学观点。无论是埋头基础研究，还是从事技术创新的科技工作者，都要像“小马过河”一样不断学习，坚持百花齐放思想，善用各自所长，坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康，加快科技创新。
“我们现在的产业化路径正是‘以终为始’，目标就是解决产业里碰到的痛点，最终做出的成果能够直接落地。”张晗表示，有志于成果产业化的青年科技工作者，应该多跟企业家交流学习，认真做调查，了解市场传导来的评价、需求，而不是闭门造车。站在自身的角度想当然地做研发，绝对是不行的。
来源 |深圳商报 深圳大学计算机与软件学院
编辑｜庞茗琪
责编 | 廖楷狄
审校 | 娄卓男 李世卓 王若琳