CSIG自然科学奖授予在我国图像图形领域基础研究和应用基础研究中阐明自然现象、特征和规律，做出重大科学发现的个人和团队。

为宣传科技工作者积极进取的工作精神，聚焦获奖团队背后的故事，学会近日对荣获2024年度CSIG自然科学奖一等奖“电润湿液体透镜理论与方法”的项目团队进行了专访，以对话的形式，为读者们提供一次了解他们的机会。

下面就跟着我们的脚步，走近今天的受访团队吧。

问题一：首先非常感谢各位老师接受我们的采访，请先介绍一下团队成员：

非常感谢CSIG的邀请与专访！本团队成员由来自北京航空航天大学、四川大学和中山大学的研究人员组成，详细介绍如下：

王琼华，北京航空航天大学教授、博士生导师，教育部长江学者特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者、国家“万人计划”科技创新领军人才、SID/OPTICA/SPIE/COS/CSOE Fellow，入选2023年度全球前2%顶尖科学家榜单。任重要期刊PhotoniX（IF=15.7）编委、中国光学工程学会和真空学会常务理事、中国图象图形学学会理事和三维成像与显示专委会主任。长期从事显示与成像技术研究，瞄准国家重大需求，研制了裸眼光场3D显示器、全息3D显示系统、液体透镜和连续光学变焦显微镜等。已主持完成国家重点研发计划和国家自然科学基金重点项目等国家级项目20余项，发表SCI学术论文350余篇，出版科学出版社书籍3部，授权国内外发明专利200余项，作为第一完成人获2023年度国家技术发明二等奖、教育部技术发明一等奖和中国电子学会技术发明一等奖。

刘超，北京航空航天大学副教授、博士生导师。研究方向为液体光子器件与成像技术。主持国家级/省部级项目共7项，合著专著1部，发表学术论文85篇，授权美国发明专利1件，中国发明专利32件。

王迪，北京航空航天大学副教授、博士生导师。从事 3D显示技术和成像技术研究。担任中国光学工程学会光显示专业委员会执行秘书长，入选中国科协青年人才托举工程计划。主持国家级/省部级项目共6项，发表SCI收录论文70余篇，申请中国发明专利50余件，其中授权43件，申请国际发明专利5件。

李磊，四川大学研究员、博士生导师。从事液体透镜、成像和显示技术研究。主持国家级科研项目6项，在本学科领域公认的国际权威期刊Advanced Science、Advanced Functional Materials等期刊上发表第一/通讯作者论文51篇，授权第一发明人专利9项，作为主编之一编撰了学术专著1部，获得2023年中国光学工程学会优秀西部科技创新成果奖和2012年军队科技进步二等奖。担任中国光学工程学会计算成像专业委员会专业委员和国家超高清视频创新中心特聘专家。

董建文，中山大学教授、国家优青、青年长江，获中国光学十大进展、教育部青年科学奖等。长期研究微纳亚波长结构光物理与应用，形成了微纳拓扑光子学、微纳超表面光场显示/成像等方向。首次完成国内第一片厘米级超表面、基于超透镜阵列的3D光场AR显示模组。主持和参与多项国家基金委和科技部重大项目，主持首批广东省卓越青年团队。发表论文150篇，含Nature Materials/Communications、Physical Review Letters等。发表含30页长文综述Laser & Photonics Reviews等综述论文7篇。8篇论文入选ESI高被引论文。授权发明专利8项（含美国专利1项）。担任中国光学学会理事、中国光学工程学会理事、全国超材料学会常务理事，《中国激光》、《光子学报》等杂志编委。现任中山大学物理学院副院长。

问题二：了解完了团队内的各位老师，请为大家简单的介绍一下项目的情况：

光学透镜是光学成像设备的核心元件，先进透镜技术引发了世界各国的激烈角逐。电润湿液体透镜颠覆了传统固体透镜无法自适应变焦的桎梏，具有连续快速变焦、轻量化和低功耗等优点，在军民成像领域具有广泛的应用前景。然而该方向的基础理论和核心技术几乎被国外主导，我国需自主创新。

围绕国家战略需求和突破国外主导局面，项目组历经13年攻关，发现了电润湿液体透镜界面调控规律，提出了液体透镜焦距调控校正方法，将液体透镜的焦距调控精度提升了27%；揭示了电润湿接触角饱和机理，提出了区域电荷密度调控方法，将液体透镜的电润湿饱和接触角降低了23%；揭示了液-液面可移动变焦机制，基于此研制的单个液体透镜相当于3个业界最好常规液体透镜的变焦功能，突破了成像系统难以轻量化和低功耗的瓶颈；研制了新型电润湿液体透镜及其连续光学变焦显微镜等成像设备，验证了理论并得到重要应用。

问题三：请问各位老师在科研过程中，有没有什么好的方法可以推荐给大家？

在科研中，要保持敏锐的问题意识。科研是一个从发现问题，到研究问题，最后解决问题的过程，后两步固然关键，但发现问题更是重要的一步。当实验数据偏离理论情况时，哪怕是一些细微的差别，也需要重视，从实验角度和理论角度分别分析问题出现的原因，找到根本的问题所在。此外，实验和理论需要双向驱动。理论是基础，指导实验的进行；实验是工具，验证或者推翻理论，进而修正理论。在科研过程中，要重视理论和实验的结合。

问题四：在项目的研究过程中有遇到什么困难吗？大家是如何解决的？

液体透镜具有连续快速变焦、轻量化和低功耗等优点，是光学成像中的一个重要前沿问题。液体透镜虽为小型器件，但其结构设计涉及复杂的液体材料、膜层选型以及精密制造工艺，仅通过常规经验难以突破，需历经数百次实验验证与规律总结，相关测试设备与方法体系也是逐步优化而成。在研究初期，我们发现揭示了电润湿液体透镜的驱动机理的经典的Young-Lippmann方程仅适用于光滑接触界面，并不能精准描述非光滑接触界面下的电润湿液体透镜液-液界面的变化情况，导致电润湿液体透镜焦距在实际调节时存在误差，严重影响了成像像质。因此，为了提升液体透镜性能，我们建立新的理论模型，分析液面变化，引入新参数来对方程进行修正，最终才成功得到了液体透镜的焦距与电压之间的精确定量关系公式，大幅度提升了调控精度。此外，受限于国外的技术封锁，液体透镜关键材料的获取渠道受阻，我们通过自主研发与替代方案逐一攻克瓶颈，最终实现了技术路径的自主突破。

问题五：最后，大家有什么获奖感言想说呢？

非常荣幸能够获得中国图象图形学学会自然科学奖一等奖，感谢学会提供的平台和一直以来对项目组的支持，感谢同行专家们的指导和奖励评审委员会的审阅和认可，这不仅是对我们团队多年来工作的高度认可，更是对团队成员十多年付出的肯定。其次，要感谢参与本项目研究的所有老师和同学，正是大家的共同努力和坚持，才能够攻克多个难题。未来，我们会继续努力，再接再厉，探索更多科学前沿问题，力争为祖国的科技发展事业贡献一份力量。