学科交叉圆科研梦 砥砺前行走创新路

  在浩瀚如烟的科研海洋里,荟萃了多少精英学者,为了科研事业的发展和社会的进步,他们莫不刻苦攻读,潜心钻研,用自己渊博的知识和智慧,为人类文明的进步奉献着自己的力量。西安交通大学信息与通信工程学院教授、博士生导师闫森,就是其中之一。

  作为一项基于交叉学科发展的颠覆性基础科学技术,超材料技术近年来受到科研领域和工业界的高度关注,由于它是光学、电磁学、纳米科学、材料、化学、生物学学科有机结合的产物,因此有专家预测,它将引发一系列新的科学技术革命浪潮。闫森当前带领团队所开展的科学研究便是将超材料技术与可穿戴设备结合,以便使其更好地在国民健康、医疗、军事等领域发挥作用,在科技飞速发展的今天贡献一份自己的力量。

  学科交叉开启创新路

  由于世间万物形态各异,便衍生出了各种思维和各类学科,当不同的思维与不同的学科交融在一起,总能获得令人欣喜的新发现。闫森虽然是一位年轻的“80后”,但对于学科交叉的应用却已经驾轻就熟,也因此开启了自己的创新科研之路。

  闫森于2007年和2010年先后获西安交通大学信息与通信工程学士和硕士学位,这期间,西安交大注重基础知识教学的传统,他聆听学校经验丰富的高知学者的谆谆教诲,学习老师用通俗易懂的语言讲述的深奥原理,掌握了扎实的基础知识。

  读研期间,闫森有幸在导师的指导下参与了与企业合作研发产品的课题,让他充分认识到当前企业对产品高要求的时效性与科学研究更注重前瞻性探索之间的矛盾,也懂得“先进技术只有转变成直接生产能力,才能成为推动人类文明进步的重要物质力量”的道理。于是,研发能够快速为产业所接受,进而发展成为支撑社会发展的科研产品,成为他努力的方向。

  硕士毕业后,闫森将研究方向定位在可穿戴天线及器件研究上。为了拓展自己的视野,他到比利时鲁汶大学攻读电子工程专业博士学位和开展博士后研究工作。期间,先后获得天主教鲁汶大学博士后基金和比利时佛兰德研究基金会博士后基金的资助,但由于找不到创新点,在可穿戴天线研究领域并未取得突出的科研成果。

  直到偶然一次,在与一位来自马来西亚的师兄喝咖啡时聊到了电磁超材料,让他突然意识到:如果将电磁超材料与可穿戴天线结合起来,会产生什么效果?原来,超材料是一类具有人工设计结构的复合材料,拥有天然材料不具备的物理特性——独特的电磁特性,在新材料领域广受关注。在学科交叉中,找他到创新突破点,开启了攀登科研高峰之旅。

  从那时起,闫森开始专注于可穿戴设备与天线、电磁超材料、分集天线、生物传感器等研究,并获得多项创新成果,其中一项欧洲发明专利被比利时AGFA Healthcare公司成功应用于其产品设计中,效果良好。基于此,他还于2016年2月获得欧洲科学技术合作组织COST的国际访问基金支持,赴瑞士联邦理工学院(洛桑)(EPFL)交流访问;同年8月至9月,又获得FWO国际交流基金支持,应国际超材料领域权威教授Andrea Alu(IEEE, OSA, SPIE and APSFellow)的邀请,赴美国德州大学奥斯汀分校超材料与等离子研究实验室进行交流访问。不仅接触到了当前最先进的超材料科研领域,拓展了视野,更让他进一步明确了自己的科研方向。

  多年来,闫森教授已经在国际著名学术期刊和会议上发表80余篇论文,其中SCI论文40余篇,在天线领域顶级期刊IEEE Trans. Antennas Propag.发表文章多达14篇(第一/通讯作者11篇),在天线领域顶级短文IEEE Antennas Wireless Propag. Lett.发表文章3篇(均为第一作者),在应用物理领域顶级期刊Appl. Phys. Lett.发表文章2篇(第一作者1篇)。总引用数740余次,H因子为13。作为国际上首批对于基于超材料加载的可穿戴天线进行系统研究的学者之一,广受关注。

  心无旁骛助圆中国梦

  先进科学只有被大多数人所掌握,才能变为改变社会的重要精神力量和文化要素。可穿戴设备的广泛应用是最好的证明。2017年,闫森回国,并入选西安交大青年拔尖人才支持计划,担任特聘教授,他希望用自己的所学所创,更好地回报祖国,推动祖国在可穿戴设备领域的技术发展。

  前瞻性的科研眼光,总是能让闫森很好地将科研与应用紧密结合在一起。随着近年来我国老龄化的不断加剧,他开始考虑将最先进的电子工艺与可穿戴设备结合起来,从而实现用先进技术满足自动化看护老龄人和半失能人的目标。

  为此,闫森专门组建了一支10余人的专业科研团队,开展用微波技术测量生物数据、在不同通信环境下确保体域网数据的稳定以及纳米天线的研究。同时,紧扣行业发展脉搏,专业从事在5G通信环境下与可穿戴天线的融合发展的研究。可穿戴天线,其实就是能够将一些人体上的集成式的传感器和天线集成起来的设备,人们戴在身上可以实时检测人体的各项健康生理参数。据闫森介绍:“如今是可穿戴天线2.0时代,我们要做的就是使可穿戴设备在更小的体积下实现多种功能。”说到这里时,闫森的目光坚定而充满希望。

  “我认为对于科研工作,兴趣和自律是最重要的,兴趣让你一直热爱科研,自律让你专注于科研。”闫森能够取得今天的成绩,与他对科研的态度是分不开的。在主持或参与多项国内外科研项目的过程中,他的众多研究成果在国际领域也产生了重要影响,并因此多次被学术网站和新闻媒体报道。2017年10月,他应邀为2017年全国天线年会做特邀报告、并担任分会主席。2018年11月,他应邀为第二届“一带一路”全球健康国际研讨会暨丝绸之路大学联盟2018全球健康论坛做特邀报告。2019年,他获得国际无线电科学联盟青年科学家奖。据悉,1913年创建的国际无线电科学联盟,主要负责促进和协调国际无线电相关领域的学术、研究与应用,在国际无线电科学学界具有崇高的科学地位和社会影响,获得这一奖项,充分展现了闫森在可穿戴天线领域所作出的杰出贡献。

  对科研工作者而言,能够在科学研究中寻找属于自己的快乐,实现自己的人生价值,无疑是幸福的。闫森在一生中精力最充沛、思维最活跃的年龄就取得了科研事业的辉煌,令很多人钦佩和羡慕。未来,在可穿戴天线的研究领域,他将带着对祖国的热爱和对科研的执着,继续攀登高峰,助圆“创新强国梦”。

  舒铭泽 江 珊 舒 鹏

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