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光学人物：专访James Wyant教授

2021-09-01 16:44

来源：澎湃新闻·澎湃号·湃客

Light特邀记者 | 王卉、于存

翻译 | 于存

编者按

究竟是怎样的一个人，能够担任美国三大光学中心之一亚利桑那大学光学研究中心的首任院长，能够当选为光学领域中两个权威国际学术组织——美国光学学会（OSA）与国际光学工程学会（SPIE）的双会主席，能够成为众多科技公司的创始人？所有这些问题的答案就是——James C. Wyant。他身上有太多标签：光学大师、企业达人、慈善名人等。他是上帝的幸运儿，将儿时理想变为现实；他是努力拼搏的学术人，将光学事业做到极致，实现了多项成果转化；他是慷慨的慈善家，捐赠大额资产资助光学事业发展；他是体育运动爱好者，经常户外徒步或跑步。

本期James Wyant与我们相遇Light人物，他将与我们分享与光结缘的故事以及自己在光学领域学术上和国际组织活动中的感悟和体会等，我们将看到“硬汉”心底最柔软的地方，探知从科学概念到产品诞生的过程，学会如何能成为一名优秀的科学家和企业家。接下来，让我们一起走近James Wyant。

James C. Wyant，美国亚利桑那大学光学科学学院的名誉教授和创始院长，美国国家发明家科学院院士，美国光学学会(OSA)、国际光学工程学会(SPIE)会士，OSA期刊Applied Optics前主编，曾担任美国光学学会(OSA)和国际光学工程学会(SPIE)双会主席，WYKO公司和4D科技公司（4D Technology Corporation）创始人。曾荣获亚利桑那州“年度创新者”产品奖和汤姆布朗卓越创业奖等荣誉。

福利来啦！本期采访内容特邀拥有标准伦敦音，曾在BBC担任记者、现任吉林大学外教的徐倩秋老师为我们录音。为了方便大家阅读，特附中文翻译，希望大家喜欢！

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Light记者：2018年11月，您和您的家人向亚利桑那大学承诺捐赠2000万美金，用以资助其光学科学学院10个教授岗位。这已经不是您第一次为光学研究和光学教育捐赠如此高额的资金了。据我所知，多年来您一直以各种方式和途径尽可能地回馈社会。您能谈一谈捐赠的初心吗？

我捐赠的主要原因是想感谢光学职业生涯所给予我的一切，并向我的老师们表达感谢，是他们塑造了今天的我。我也希望自己支持光学教育的行为能够鼓舞其他人也这样做。

—— 2 ——

Light记者：作为一名成功的企业家，您在公司创建和发展方面经验丰富，且荣获多项荣誉，包括：亚利桑那州“年度创新者”产品奖和汤姆布朗卓越创业奖。您能谈谈创业的原因吗？对于科学家而言，在研究成果商业化的过程中您认为面临的最大挑战是什么？您有什么建议或者忠告吗？

从小我就励志长大后要做三件事：做一名教授，成为一名发明家和开公司。当我还是一名年轻的教授或者说研究人员时，我便组建了一支由优秀学生组成的研究小组，我们非常希望能够将研究的成果转化为商业产品。

这个过程中面临的最大挑战之一是设计能够满足需求且会让大多数人愿意购买的独特产品。此外，我们必须要有一款产品，它能够在漂洋过海运输将近半个地球后依然可以日复一日地良性运行，并且不同技能水平的人都能够操作并使用它。

对于那些想要实现研究成果商业化的人，我最好的建议是学会接受自己无法做到事事完美的事实，认识自己的长处和短处，学会雇佣专业人士来弥补自己的不足。当我创建WYKO公司时，我很快意识到自己缺乏市场营销、写作和会计的技能，因此我聘用这些领域的专业人才。

2009年万特教授及其OSA代表团成员与中科院长春光机所代表团在上海举办的第八届环太平洋激光与光电子国际会议上

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Light记者：您创业的成功是基于您优秀的科研和技术成果。您愿意与我们分享一下在科研中取得突破性成果的一些振奋人心的精彩瞬间吗？

在我的学术和职业生涯中，有很多时候当我在研究某个特定的概念时，感觉自己好像被什么东西猛地一击，突然间就理解了这个概念，先前无法解决的问题一下子就变得豁然开朗了。在这里我举两个例子，一个与技术相关，一个与业务相关。

20世纪60年代我在美国马萨诸塞州首府波士顿ITEK公司工作，主要研究如何通过计算机生成的全息图来测试非球面光学。虽然我数学不错，但是并不能完全理解计算机生成的全息图方面的物理知识。有一天，我意识到计算机生成的全息图只是一台计算机绘制的常规干涉图采用二进制来表示。后来，我通过计算机生成的全息图来检测非球面取得了非常快速的进展。事后看来，解决方法是显而易见的。我经常在想，为什么我没有早点想到这一点。我知道自己因为热爱数学，所以在它身上花费了大量的时间，但是有一个忽略的事实也很重要，那就是数学本身需要理解，但是思考事物发生中蕴含的物理也同样重要。如果不能真正地理解物理学，那我就永远不可能真正理解自己到底在做什么。只依靠数学是不够的。

第二个例子是有关业务决策方面。当我们开始成立WYKO公司时，市场定位是要将计量设备卖给光学制造公司，此前我们也确实卖给过他们很多设备。磁数据存储行业也购买过我们的一些设备，但是我们还是专注于做光学制造的干涉计量设备。有一天，当我在家里修剪草坪时，我突然意识到，计量设备在新型个人电脑硬盘驱动器制造方面的市场要比光学行业的潜在市场大许多倍，尤其是在测量硬盘驱动器磁头形状方面。所以在那之后，我们开始专注于磁数据存储行业的干涉仪和软件设计。硬盘驱动器行业以惊人的速度在增长，我们的业务也凭借这一优势取得了大幅增长。回过头来看，我们利用硬盘驱动器行业快速增长的优势，而他们需要的测量设备也恰巧与我们正准备出售的设备相似，但是当时我们只关注对我们有利的市场，而忽略了最具未来潜力的市场。

—— 4 ——

Light记者：您主要的研究领域是使用干涉技术将计算机与现代电子技术相结合，以得到不同种计量问题的“最先进的”解决方案。在这个过程中最大的科学技术挑战是什么？

早在1980年我们初创WYKO公司时，面临的主要挑战是缺乏今天非常容易获得的“开箱即用”技术。计算机运行缓慢且内存不足，因此我们不得不编写高效的软件来进行计算，加之无法获得商业图形显示板，因此我们构建了位图显示板来准确展示我们的结果。此外，由于我们无法将固态探测器阵列连接到计算机，我们不得不构建专属的电子设备以便在计算机和探测器之间建立接口。那时我真想拥有一部现在的智能手机！

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Light记者：人们常说，现在地球上能够看见的星星实际上是它们几百万年前的样子。如果距离是100光年，那么我们现在所看到的就是100年前星座发出的光。所以大功率望远镜看到的光和肉眼看到的光是同时发出的吗？（该问题由长春光机所研究生提问）

与小口径望远镜相比，大口径望远镜能够收集更多的光，因此可以检测因距离较远而较暗的恒星。如果恒星距离我们100光年，那么它的光是100年前发出的，并且以100年的光速抵达我们。因此，大功率望远镜看到的光要早于用肉眼看到的光。

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Light记者：您曾担任过美国光学学会（OSA）与国际光学工程学会（SPIE）的主席，这两个组织在光学领域均享誉盛名。请问它们之间有什么相似和不同之处？

与过去相比，现在美国光学学会（OSA）与国际光学工程学会（SPIE）两者间的相似度要高很多。这两个组织无论是在财务方面还是管理方面，表现得都非常优秀，而且它们都有出色的领导和能干的员工。虽然从传统意义上看，美国光学学会（OSA）更关注科学，国际光学工程学会（SPIE）更关注工程，但是现在它们不论是在科学，还是在工程方面实力都很强。此外，它们在国际上都盛名远播，在全世界都有属于自己的会员、工作人员和国际会议等。

—— 7 ——

Light记者：作为1986年SPIE主席和2010年OSA主席，您在领导、获奖和大型会议方面都有着丰富的经验。主席这个职位都有哪些责任？这项工作对您日后的职业有什么影响？

在担任SPIE和OSA主席前，我曾在多个委员会任职，活跃于这两个组织创办的期刊，包括担任美国光学学会Applied Optics（中文：《应用光学》）的主编，参与组织两个学会的多个会议。作为国际光学工程学会（SPIE）的主席，我使会议的举办地不再限于美国，并努力扩大会议上展览的规模。在我担任美国光学学会（OSA）期间，我积极推动出版大量的光学专业期刊，并且不断增加国际活动和会员的数量。我很荣幸访问了许多设立在世界各地的OSA学生分会。

2012年万特教授与OSA高管一同会见中科院长春光机所代表团

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Light记者：亚利桑那大学是世界上最好的光学工程/科研院所之一。作为这所大学光学科学学院的创始院长和荣誉退休教授，您在招募教师和学生时，最看重什么？

不论是职工还是学生，对自己所选择的事情充满激情，同时又有才智和雄心是非常重要的。此外，好的沟通技巧以及与他人合作的能力同样也是必不可少的。就我个人而言，我发现那些把运动或者音乐作为自己爱好的学生，往往会更加积极并且有着很强的职业操守。

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Light记者： 据我所知，您曾经3次访问中国科学院长春光学精密机械与物理研究所（简称：长春光机所），您对长春光机所的印象是什么？

我非常享受访问长春光机所的过程，长春光机所的设施、教职工给我留下了非常深刻的印象。每个人都很热情，积极地向我展示实验室，并介绍他们所做的研究工作。我发现长春光机所实验室的设备都非常先进，员工也非常敬业。

2005年万特教授参加由长春光机所承办的第20届国际光学委员会大会

2012年万特教授参加长春光机所60周年所庆学术会议

2013年万特教授参加长春光机所与美国光学学会联合组织的夏令营活动

2013年参加夏令营徒步活动

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Light记者：您曾经说过：“光学是一项美好的职业，在这里你可以成为物理学家，工程师，企业家或身兼多职”。那么您是何时或者说是如何对光学感兴趣的？

在凯斯理工学院（CIT）（现为凯斯西储大学）读本科三年和四年级时，我开始思考研究光学。暑假时我到俄亥俄州托莱多市利比-欧文斯-福特玻璃公司工作，在这里公司给我分配了一项光学项目，该项目旨在开发一种能够检测车窗玻璃以确定表面散射量的仪器。这个项目最后大获成功，以至于后来他们工厂也安装了这个设备。

在CIT高级物理实验室学习期间，我看到了我人生中第一台激光器和第一张全息图。教授用氦氖激光器照亮了一块浑浊的玻璃板，一个装订器形象就出现了，它是如此逼真，我都想去抓住它。我清晰地记得当时我就决定要学习能够创造这张惊人的3D图像背后的科学！

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Light记者：从学生到科学家，从教师到院士，您认为这些年您对科研的态度发生了哪些转变？

当我还是一名年轻的研究员时，我记得很多次都有想要丢弃某些研究想法的时候，因为它们不切合实际或者说没有用处，但是也是从那时起，我意识到现在没有用的东西在某些技术成熟可用的时候有可能会具有实际作用。这些想法对新应用可能是有用的，只是当时我们还没有想到而已。

万特教授与light出版中心主任白雨虹博士合影

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Light记者：我听说，您曾是CIT越野赛队的队长，您冬天在户外跑步，甚至在冰上还摔倒过几次。跑步是您的爱好吗？您还有其他的爱好吗？

当我在CIT读本科时，曾是田径队的一员，同时也是越野赛队的一员，我们在户外的天然地势上赛跑。参加体育运动的那四年是我学术生涯中最美好的一段经历。我学到了很多宝贵的经验，比如如何成为团队的一员，如何与他人合作。这些经历也帮助我养成锻炼的好习惯，直到今天我仍然坚持锻炼，尽管大部分时候我会选择走路和徒步。

1963年，当时大学三年级的吉姆.万特在户外跑步

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Light记者：如果时间可以穿梭，您最想回到生命中的哪个时期？为什么？

在我5岁时，父亲死于一场农场事故，所以我对他的大部分记忆都是母亲和其他家人告诉我的。如果时间可以穿梭，我希望回到他去世之前（1948年前），那样我就可以记住他的性格和小时候与他互动的瞬间，尤其是我经常听到有人说，我非常像我的父亲。在他去世前，他因在农场上使用自己的很多发明而闻名。

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Light记者：在您的职业生涯中，您将谁奉为您的导师？他/她是如何影响您的？

我经常说对我职业选择影响最大的人就是鲍勃·香农。我第一次见到他是我在罗切斯特大学读书的时候。毕业后，他聘请我在美国马萨诸塞州首府波士顿的ITEK公司担任光学工程师。不久之后，鲍勃·香农离开了ITEK公司，成为了亚利桑那大学光学科学中心的教授。五年后，他鼓励我离开企业，加入到光学科学中心并成为其中一员。此外，他也激励我加入美国光学学会（OSA）和国际光学工程学会（SPIE）这样的专业组织并建立联系。

光学科学学院更名活动合影（从左到右：Harry Barrett、James C. Wyant、Dick Powell、Bob Shannon和Tom Koch）

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Light记者：如何平衡工作和家庭生活？

老实说，当我年轻的时候，也就是在我职业生涯的黄金时期，我可能并没有平衡好工作和家庭之间的关系。多年以来，我每周工作7天，几乎从未有过假期。现在我退休了，我意识到所有辛苦的工作都得到了应有的回报，现在一周7天都是我的假期，但是在某种程度上我仍然希望我过去能够更好的做到工作和生活的平衡。

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Light记者：您对年轻科研工作者有什么建议？

找到自己的激情所在，并且一旦投入到一件事，多与聪明人在一起，他们将会教导并激励你不断前进。很多时候，刚毕业的学生在找工作的时候会选择能够给他们提供高薪资的企业，尽管钱是考虑的因素之一，但是在职业生涯中，接受一份让你感到兴奋且具有挑战性的工作要重要得多。

我认为参与并加入专业社团也是非常重要的。通过参加会议，成为委员会一员对于职业社交网络的搭建是非常有益的。此外，你遇到的一些人未来可能会成为你的专业导师或一辈子的朋友。

Light特邀记者：

王卉，现任中国科学院长春光学精密机械与物理研究所（长春光机所）国际合作处副处长，主要从事国际交流，国际传播，国际人才合作等工作；曾任长春光机所与自然出版集团合作期刊Light: Science & Applications的创刊英文编辑，在《编辑学报》，《国际人才交流》等期刊发表文章多篇，并应SPIE邀请在SPIE Women in Optics发表文章。她是Rose in Science活动发起人，也是iCANX Story（大师故事）栏目的共同发起人兼主播，曾采访多位重量级国际科学家，如诺贝尔物理学奖获得者Donna Strickland、诺贝尔化学奖获得者Jean-Marie Lehn，德国物理学会第一任女主席，德国科学院院士Johanna Stachel，IEEE光子学协会主席Carmen Menoni，英国皇家工程院院士李琳，澳大利亚科学院院士Chennupati Jagadish，世界能源领域“诺贝尔奖”——埃尼奖及阿尔伯特•爱因斯坦世界科学奖首位华人获奖者王中林等。