在元宇宙追光的女科學家：追求人類知識邊界的小小突破

【巾幗風采】在元宇宙追光的女科學家

《工人日報》(2022年04月18日 05版)

春日午后，晴空萬里。北京理工大學校園里，粉色海棠正開得燦爛。

穿過中心花園，在教學樓，記者見到了追光的科學家——黃玲玲。

短發，淺灰色套頭衫、深色牛仔褲、白色運動鞋，一身“學生打扮”的黃玲玲是光電學院教授、博士生導師。雖然只有36歲，但是她的頭銜卻有一長串：青年長江學者、北京市卓越青年科學家、霍英東基金獲得者。

她的成功令人炫目：在國際上首次提出貝里相位超表面的物理機制，并首次實現三維納米全息工作，31歲當上博導，32歲成為教授，在高水平SCI期刊發表了80余篇論文……

黃玲玲的研究領域是微納光學和混合現實技術，這是推動元宇宙及其他光學技術進步的重要動力之一。

讓用戶沉浸在被虛擬連接的全新環境中，感受不到虛擬存在和真實存在區別的元宇宙，近年來持續走熱。不過，和外界各種喧囂的概念相比，黃玲玲的科研世界安靜、專注而純粹。

品味獨屬于科學家的獎賞

換上拖鞋、穿上白色實驗服，刷指紋驗證身份，在風淋間里除塵……黃玲玲帶著學生走進激光測量室。那些實現“從0到1”突破的科研成果就是從這里誕生的。

實驗室里百萬級的精密儀器對溫度、濕度要求苛刻，不停運轉的新風系統持續發出低沉的“吟唱”。實驗臺上擺放著各種光學元器件，看似隨意的位置其實經過了精確計算，它們構成了光學世界里的特殊秩序——光路。

計算分析、光路設計、加工制備、實驗檢測……在那個理想的實驗結果出現之前，黃玲玲需要反復驗證，窮盡每一種可能。

“勿動。看著亂，都有用。”實驗室里立著小小的提示牌。是的，一條光路可能會在很長一段時間一直留在實驗臺上。“科研不是立竿見影的過程，需要時間和數據的積累。”黃玲玲說。

操作臺上，激光筆發射出的光束穿過光學元器件，在白色背板上投射出一只蝴蝶。黃玲玲手動調制后，蝴蝶的輪廓和翅膀上的紋理漸漸清晰。在另一條光路上，雪人和老虎的圖案經過調制后，瞬間變成了水壺和茶杯。

眼前“魔術”般的影像變化都與一個其貌不揚的小薄片——超表面有關。

“這是一種微納光學元件，上面有肉眼看不到的打孔結構。”黃玲玲向記者科普說，超表面在功能性、輕薄性、集成度等方面都能滿足元宇宙海量信息獲取、傳輸、處理與顯示的需求。

“如果這項技術能打通隔在理論與應用間的那堵墻，未來全息影像的可穿戴設備會更加輕便，甚至可以制備在隱形眼鏡上，直接對人眼功能進行調節。”黃玲玲說，在超表面加持下，6G時代的圖像傳輸將實現從2D到3D的跨越。

“我期待突破，期待成功。”黃玲玲把好奇心、智慧，甚至整個身心投入科研世界，興致勃勃地去探索。科學回報給她以奧妙和成就感。這，是獨屬于科學家的獎賞。

追光路上打怪升級

從小到大，黃玲玲一直是標準的“別人家的孩子”。

2005年，一路優秀的黃玲玲考取了南開大學與天津大學合辦的光電子技術科學本科專業，開始了追光之旅。

4年后，她被保送清華大學光學工程專業碩博連讀。這期間，她還在英國伯明翰大學的物理與天文學專業進行了兩年聯合培養。2014年，黃玲玲進入北京理工大學成為科研“青椒”。

“把枯燥的計算和公式變成現實的光場調控效果。”當期待的實驗現象近在眼前，這是最讓黃玲玲興奮的時刻。

不過，科研之路并非坦途，在此之前，她必須完成打怪升級的“闖關”，甚至要在“無人區”里孤勇前進。沿途有不期而遇的驚喜，也會有此路不通的沮喪。

幾年前，黃玲玲和同事一起進行可重構超表面研究，希望通過加入特殊氣體，讓光束在通過超表面時自動實現可切換。

當時，前期理論設計已經完成，卻在加工過程中遇到了“攔路虎”。

“再換一條路試試呢？”每次進入瓶頸期，黃玲玲總會這樣想。

“研究越進入深水區，就越會發現有意思的地方。”黃玲玲說，“好奇心和熱愛會驅使你去往更遠的地方。”

“最終還是由于對鎂的特性把握不足，實驗功虧一簣。”黃玲玲的語氣中流露出惋惜。那大半年時間里，她和同事為了這個項目經常工作到深夜。

“科研失敗是常有的。”黃玲玲說，后來他們把這次的理論設計和算法寫成了論文發表，也是在為后續實驗蓄力。

走在科研路上，黃玲玲追求的一直是創新和特色。“科研成果能服務于國家和社會，可以在人類知識的邊界上，有小小的突破。”在黃玲玲心中，科研需要不斷地勝利，翻過一座高山，整理行囊，再去攀登更高的山峰。

追光的科學家，也逐熱

“越是優秀的科學家越是有意思有魅力的人。”黃玲玲的學生認為，自己的導師打破了大家對科學家就得繃著、冷冰冰、格外嚴肅的刻板印象。

學生們的“格子間”就在黃玲玲辦公室的旁邊，她特地準備了幾個小圓凳，遇到學術上的問題，大家可以隨時一起坐下“頭腦風暴”。

目前，黃玲玲有十余位博士和碩士研究生。從最初僅有1名學生到現在的頗具規模，這支不斷“長大”的學生隊伍都是被黃玲玲的魅力吸引來的。

周宏強是黃玲玲指導的博士生，他坦言，當初選黃玲玲當導師是因為“看到她寫出了很多高水平的論文”。

低調的黃玲玲也成了學生們心里的一道光，讓他們找到了人生坐標。

祝雙琦和張雪都是碩博連讀的學生。她們從導師身上看到：在這條常常是男性主導的科研賽道上，女性同樣擁有成長的無限可能。

家庭是黃玲玲的心靈歸屬和慰藉。她的丈夫是機械專業的大學老師，有時，夫妻倆會在家“切磋論道”。陪6歲的女兒練鋼琴是黃玲玲難得的親子時光，看著女兒從彈奏幾個音符，到能彈奏出一小段樂曲，她陶醉其中。

這天，晚上7點，黃玲玲在中國圖像圖形學會舉辦的“云講堂”做了主題報告，等回到家中，已是9點多了。抱一抱可愛的女兒，哄她入睡，黃玲玲卸下一天的疲憊。

追光的黃玲玲，也逐熱。