传感器博导 31岁，武汉理工大教授，博导

发布时间：2024-11-25 20:11:15

31岁，武汉理工大教授、博导

“和人一样，机器也会生病。

我现在做的事情，

说通俗一点，

相当于是给机器‘做体检’。”

出生于1990年的李天梁

现为武汉理工大学教授、博导

入选湖北省高层次创新人才

目前31岁的他

带着多名“95后”的

硕士生和博士生

李天梁在实验室

今年31岁的李天梁是江西吉安人。从在武汉理工大学硕博连读开始，他就和光纤传感结下了不解之缘。博士毕业后，他曾在新加坡国立大学、南洋理工大学等海外高校开展博士后研究，主要研究方向为先进光纤传感技术、机械装备动态监测、医疗机器人等。用李天梁自己的话说，他所从事研究的主要应用对象一个是大型旋转机械装备，一个是手术机器人，“看起来八竿子打不着，但我通过不懈努力找到了相通之处。”

李天梁生活照

光纤传感技术了解机器“生病”状态

李天梁说的这个“相通之处”，就是光纤传感技术。

像航空发动机、燃气轮机等这些冷冰冰的大型机械装备如果“生病了”，我们如何得知？这时，给机器做“体检”就十分重要。但面对航空发动机、燃气轮机内部的超高压、超高温、强磁场等极端环境，一般的传感检测方法还难以满足这些极端情况的测量要求。在武汉理工大学硕博连读时，李天梁做的研究就是给工作在极端环境下的大型机械装备“看病”提供先进的感知技术。

李天梁解释，这就像我们体检去做心电图，医生通过借助仪器做完检测后可以得到一些关于我们身体状况的数据，做心电图的设备如果对人体感知不够灵敏，得出错误数据就会导致医生误诊。李天梁说：“我们的光纤传感技术则能灵敏地感知机器运行状态，从而开出‘化验单’供参考，便于对它们进行性能优化、智能运维以及精准控制。目前，我们已经实现了1100℃高温下机械结构件大应变的动态测量。”

2018年新加坡国立大学医学院手术机器人，器械离体组织适应性测试

2016年，博士毕业的李天梁选择继续出国深造，在新加坡国立大学、南洋理工大学开展博士后研究。这一次，他又将光纤传感技术运用到了手术机器人上。“如果说给大型机械装备做体检需要感知的参量幅值特别大，那么手术机器人则需要感知极其小幅值的物理参量。我研究的正好是针对物理参量两个极端状态的测量。”李天梁说，目前手术机器人的机械臂、“灵巧手”虽能代替医生的手与人体不同组织进行交互，但由于它们力触感知能力不足，难以对人体组织实现低力度的精细化手术操作。“比如做涉及眼、脑以及心血管等这类需要极其精细化操作的手术时，往往需要机器人能感知到零点几牛，甚至毫牛级交互力。若是做切除手术时力度不够或过大，都会影响手术质量。”

基于光纤力触感知的机器人辅助触诊部分示意图

李天梁深知研究出这项技术意味着什么。针对心脏射频消融微创手术导管前端力触感知不足的问题，经过5年多不懈的努力，他终于研究出可以感知0.5几毫牛力的微型（外径小于4mm）导管光纤三维力传感器，“0.5几毫牛的力大概就是羽毛轻轻扫过手掌的力度。若该技术到时应用到心脏房颤临床治疗中，将有望极大缓解患者痛苦，降低复发率，减轻医生工作负担。”目前，临床研究指出通过介入式导管射频消融术治疗心脏房颤时，手术质量和术中导管与心脏组织的接触力密切相关。当接触力小于0.1牛时，病人术后一年内复发率接近100%；当该接触力介于0.2到0.4牛时，其复发率可降低至20%。

新加坡樟宜综合医院实验现场

目前，李天梁开发的低成本可集成式微型多维力光纤传感器已迭代更新到第4代了，后续有望在心脏射频消融手术和脑科手术上应用。这些形成的成果发表在《先进智能系统》《电气和电子工程师协会工业电子会刊》《IEEE/ASME机电一体化汇刊》等国际高质量期刊，得到了包括诸如英国、加拿大等国家院士和美国机械工程师协会等国际知名学会会士在内的知名学者的关注与正面评价。“但到真正临床落地应用，还需进行大量研究，包括系列实验测试，我会继续努力，通过医工交叉的深度融合，争取为国民大健康献出自己的一份力。”

新加坡国立大学手术机器人实验室成员合照

第一次独立实验带他走上科研路

从考上大学学习机械专业，到硕博连读研究光纤传感，再到为人师带学生一起做科研。李天梁的科研之路，也许从儿时就开始埋下。“我爸爸曾在高炮部队当过兵，从小就听他讲起了许多国外先进的航空航天飞行器。那时我常想，长大了我也要在这方面做一些贡献。”李天梁说。

汽轮机转子振动非接触式光纤传感器

小时候，李天梁也总是对机器的构造特别感兴趣，“拆了家里不少东西，影碟机、遥控器我都拆过。”李天梁笑着回忆，也正是这点兴趣，驱使他决定选择机械专业。

李天梁生活照

“最初决定考研，本是想为今后创业打基础。”真正让李天梁决定投身于科研事业，是始于理工大读研过程中他第一次独立承担一个科研小任务。“研二时，我有幸参与到了导师正在做的一个国家重点研发项目，我自告奋勇要承担其中一个小任务，即在三个月内，完成一款面向汽轮机转子振动的非接触式光纤传感器模型验证与样机研发。”李天梁笑着说，自己当时是“初生牛犊不怕虎”，但还是感觉到了压力，刚开始好几天都睡不着觉。

三个月里，李天梁几乎每天从早上8时实验室开门一直做实验到晚上10时关门，“当时需要用到两个处于校园不同方位实验室的设备，我经常一个人从这边拿着仪器，拖着箱子，背着电脑去另外一个实验室做实验。碰到下雨天也是如此。”

参加第十七届中国科协年会

遇到难题，他就看书查文献、请教老师；方案设计有问题他就推倒重来；实验失败他就重做直至成功……在老师的支持与帮助下，李天梁负责的任务如期完成，“虽然过程很累，但从那时起我真正地开始觉得做科研挺有意思的。”也正是基于这次研究，李天梁梳理出来了一篇论文并成功发表，同时获批发明专利。

这次经历，正是李天梁走上科研道路的开端，过程中他不仅学会了如何系统性地做科研，更深刻体会了“成功背后意味着很多失败”的真理。

上百次的失败换来一次实验成功

“做科研不要害怕失败，失败到快崩溃的时候，就是越接近成功的时候。”在李天梁看来，做科研的第一个成果非常重要。“把第一个东西打磨好，会对个人未来发展有很大益处，即使你以后不做科研，但你也能在这个过程中锻炼自己的思维和解决问题的能力。”

李天梁教学生做实验

回母校任教后，李天梁平时也经常用自己的经历鼓励学生。他回忆，自己刚开始学习做实验时，做第一个传感器花了近一个星期，其中最难的就是焊接和封装像头发丝一样细的光纤，“光纤很细，特别容易断，传感器封装过程中的任何一个细节出错，所有的都要推倒重来。”那时，在光纤焊接与封装这一环节，他用断了上百根光纤才换来一次实验成功。

李天梁在实验室

后来，在新加坡开展博士后研究时，手术机器人上需要的传感器尺寸更小，李天梁经常需要在尺寸不到4毫米的机器人执行器上布置传感器，这要求传感器很小，安装光纤时需要更多的细心和耐心，而得益于此前大量的实践经验，他很快就上手了。“我做过最小的力传感器外径不到2毫米，大概是一般中性笔笔盖的五分之一。”

“熟能生巧，做科研没有捷径可走，只要坚持，就能有收获。”回望来时路，李天梁说，导师们的莫大支持与悉心指导，也是支撑他顺利科研的关键，“当时，我的第一篇论文修改了不下十遍，每一次导师都耐心指导论文的细节修改。”李天梁笑着说，之前那断了的上百根光纤，很多次的失败，也燃烧了老师不少经费。

心怀感恩的同时，李天梁也深知引路人的重要。为人师后，李天梁对学生的严格，也源自于此。

他是做科研的严师也是暖心学长

“科研上，李老师对我们要求非常严格。”研二学生陈发银说，指导大家做起实验来，李老师不放过任何一个细节，同学们实验中遇到不会的操作，他就亲身示范。

“老师几乎每天都要来实验室转转，我们课题组有10余人，大家研究的内容不尽相同，所做的实验也相异。但每个人在做什么实验，进行到哪一步，遇到了什么问题，李老师都特别清楚。他甚至细节到叮嘱大家做实验拍照、拍视频进行记录，教你用什么角度拍最好。”

李天梁在实验室指导学生做实验

正读研二的郭金秀是李天梁独立带的第一届学生，郭金秀发表的第一篇SCI论文正得益于李天梁老师的指导。“当时这篇论文改了十几次，很痛苦。每次改完给老师后，我很快就能收到他的修改意见，涉及整个文章的框架、逻辑，以及文字内容。除此之外，用词不准、标点使用不当等细节问题也会被一一标注出来。”

在学生们眼里，李天梁亦师亦友，做起科研他的要求近乎严苛。私下里，他也是个暖心学长。郭金秀说，两年相处下来，这位年轻导师对待事情的认真态度让他从懒散、没信心，逐渐变得自律与自信。“李老师平时会和我们一起打羽毛球、聚餐、谈心，遇到不顺他也时常鼓励我。”

目前，李天梁老师带了多名硕士生，一名硕博连读生，承担着两门本科课程的教学。这些学生大多都是“95后”，最小的还有“00后”，他正像导师当年指导自己一样，教导着这些学生们。

综合：极目新闻、武汉理工大学公众号

出品：湖北日报融媒体中心

来源：湖北日报

多位传感器专家入选2023中国科学院工程院院士增选候选人名单！

8月31日中午，中国工程院、中国科学院分别公布了《2023年院士增选有效候选人名单 》，对两院院士新一轮增选有效候选人进行公示。

中国科学院、中国工程院是国家科学技术界和工程科技界的最高学术机构，是国家战略科技力量，入选两院院士是我国科学研究人员的最高称号。

传感器专家网https://www.sensorexpert.com.cn

专注于传感器技术领域，致力于对全球前沿市场动态、技术趋势与产品选型进行专业垂直的服务，是国内领先的传感器产品查询与媒体信息服务平台。基于传感器产品与技术，对广大电子制造从业者与传感器制造者提供精准的匹配与对接。

据相关政策，两院院士每两年增选一次 ，2023年中国科学院院士增选有效候选人583人 ，中国工程院2023年院士增选有效候选人655人 。

值得一提的是，在两院院士增选工作指南中，传感器均被作为优先学科列入优先增选院士的方向，也即是说，传感器领域专家入选概率更大 ，也表明传感器技术领域的研究日益受到国家重视。

▲中国工程院2023年院士增选指南

▲中国科学院2023年院士增选指南

此外，本次两院院士增选候选人名单中，多位中国科技界的风云人物入选，譬如华为战略研究院院长徐文伟、比亚迪集团首席科学家廉玉波、宁德时代首席科学家吴凯、百度首席技术官王海峰等人入选中国工程院院士候选人名单，深圳医学科学院（筹）院长&深圳湾实验室主任颜宁、清华大学微电子学研究所所长&中国半导体行业协会副理事长魏少军等人入选中国科学院院士候选人名单。

下文为今年两院院士中，传感器领域入选的院士候选人名单，多位传感领域知名学者入选 ，因时间紧促，资料繁多，内容如有错漏请在传感器专家网公众号本内容底下留言讨论。此外，文末附两院院士2023增选候选人全名单以供参考。

中国科学院2023年院士增选有效候选人名单-传感器领域专家名单

蔡新霞（女）

年龄：56

工作单位：中国科学院空天信息创新研究院

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简介：中国科学院电子学研究所传感技术联合国家重点实验室研究员、博士生导师。中国科学院研究生院教授、优秀教师；国家重大科学研究计划项目首席科学家；国家杰出青年基金获得者。长期从事微型生物传感器及其检测系统研究。

关新平

年龄：59

工作单位：上海交通大学

推荐人/推荐渠道：李陟

简介：美国电子电气工程师学会（IEEE）高级会员；中国自动化学会理事；中国自动化学会青年工作委员会副主任；中国人工智能学会理事；中国人工智能学会《智能控制与智能管理》副主任委员；IEEE Trans. Sys. Man Cyb. -Part C 编委；《自动化学报》、《控制理论与应用》、《控制与决策》编委；《计算机仿真》副主任委员；《控制工程》第二届编委会委员。主要从事无线传感器网络、认知无线电等通信网络的控制、复杂网络动态系统的性能分析与控制、非线性时滞系统的鲁棒控制、网络化控制系统设计等前沿课题的研究工作。

胡以华

年龄：60

工作单位：中国人民解放军国防科技大学

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简介：国防科技大学电子对抗学院教授，脉冲功率激光技术国家重点实验室主任、光学工程学科首席专家，光电对抗领域专家，中国光学学会会士，军队科技领军人才，安徽省科学技术协会兼职副主席。胡以华专注于光电对抗的精确激光侦察和新型光电信息控制理论与应用研究，牵头创建了国内首个航天电子信息控制专业，服务于要地防空、嫦娥探测和电子制约。

黄庆安

年龄：59

工作单位：东南大学

推荐人/推荐渠道：郑婉华

简介：IEEE Fellow，中国微米纳米技术学会副理事长。东南大学MEMS教育部重点实验室创建主任（2001-2018）. 曾担任国家重点研发计划“制造基础技术与关键部件”重点专项指南编制专家（2016-2020）。“十二五”国家863计划微纳制造技术主题专家组组长，“十五”国家863计划MEMS重大专项总体组专家，国家自然科学基金委员会第13届信息科学学部专家评审组成员。以第一获奖人获国家科技进步二等奖1项，教育部自然科学一等奖2项、技术发明一等奖1项，江苏省科学技术一等奖1项。

陆卫

年龄：60

工作单位：中国科学院上海技术物理研究所

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简介：曾任中国科学院上海技术物理研究所所长，红外物理国家重点实验室主任。主要研究领域是光电子学，半导体物理学和固体光谱学。研究方向为光电子材料与器件及其相关凝聚态物理研究，光子晶体及其光电技术中应用研究。SCI收录学术论文300余篇，授权国家发明专利40多项。出版专著《半导体量子器件物理》和《半导体光谱分析与拟合计算》。

王学锋

年龄：48

工作单位：北京航天控制仪器研究所

推荐人/推荐渠道：祝宁华

简介：现任北京航天控制仪器研究所副所长，主要进行光纤传感技术的研究。作为中国航天科技集团公司宇航单机型谱（FG-3-3-3S）光纤陀螺组件副主任设计师及光纤陀螺主管设计，已完成该组件正样件研制，用于替代俄罗斯陀螺的国产化专项。承担并完成总装“十一五”预研课题“高精度光纤陀螺仪技术研究”，项目成果获得了国家技术发明二等奖（排名第二）。获中国航天科技集团第九研究院“十一五”技术创新先进个人称号。作为光纤电流互感器的仪表总体设计，所设计的光纤电流互感器在国内率先通过国家型式试验。发表论文30余篇，获授权专利10余项。培养硕士7人，在读硕士生1人。

中国工程院2023年院士增选有效候选人名单-传感器领域专家名单

陈钱

出生年月：1964年11月

工作单位：中北大学

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简介：现任中北大学校长、党委副书记，教育部“长江学者奖励计划”特聘教授，国家一级重点学科“光学工程”学科带头人，教育部“长江学者和创新团队发展计划”创新团队带头人，全国首批黄大年式教师团队带头人。主要研究方向为红外与微光夜视、计算光学成像领域理论与技术的创新和自主可控。 以第一完成人获国家技术发明奖二等奖1项、国家科技进步二等奖1项、部省级科技一等奖5项；第一发明人授权发明专利74项、PCT国际专利16项、美国专利6项；出版著作3部，发表SCI论文374篇，封面论文27篇。入选首批“新世纪百千万人才工程”国家级人选、国防科技工业“511人才工程”学术技术带头人和国防科技工业有突出贡献中青年专家。荣获全国创新争先奖、教育部首届优秀青年教师奖、江苏省十大杰出发明人、江苏省先进工作者，享受国务院政府特殊津贴。目前，兼任中国光学工程学会会士、中国光学工程学会常务理事、中国电子学会常务理事。

陈卫标

出生年月：1969年11月

工作单位：中国科学院上海光学精密机械研究所

推荐人/推荐渠道：中国科协

简介：研究员、博士生导师、中科院上海光机所党委书记、副所长、上海光机所南京先进激光技术研究院院长、中科院空间激光信息传输与探测技术重点实验室主任，主要研究方向为空间全固态激光器、空间激光雷达以及空间激光通信技术研究。现为上海市红外遥感学会副理事长，中国光学学会环境光学委员会副主任委员、空间光学委员会委员和激光技术专业委员会委员，中国宇航学会光电专业委员会委员，中国光学工程学会常务理事。长期开展大气、海洋和环境探测激光雷达、空间激光雷达以及激光通信的研究，研制了多套具有自主知识产权的大气和海洋探测激光雷达系统。先后荣获上海市领军人才，中科院十大杰出青年，科技部中青年科技创新领军人才，国家“万人计划”领军人才等。获得上海科技进步一等奖2项，中国科学院杰出科技成就奖1项。

方向

出生年月：1963年12月

工作单位：中国计量科学研究院

推荐人/推荐渠道：谭久彬

简介：长期从事计量测试技术与仪器、标准化和化学计量等工作，是我国质谱技术研究的重要学科带头人。先后主持多项国家重大研究任务, 取得了一系列创造性的研究成果，自主研发质谱仪打破国外垄断、在超痕量物质精密测量技术及仪器等方面取得了一系列突破。以第一完成人获得国家科技进步二等奖2项。

蒋亚东

出生年月：1964年2月

工作单位：电子科技大学

推荐人/推荐渠道：吕跃广

简介：现为电子科技大学光电信息学院院长、教授、博士生导师、四川省学术和技术带头人、部级电子元器件技术专家组专家,《传感器技术》、《仪器技术与传感器》、《传感技术学报》编委、美国AAAS会员、《Sensors & Actuators》审稿人,教育部新型传感器重点实验室主任、电子薄膜与集成器件国家重点实验室副主任等职。主要研究领域：光电薄膜与集成器件、有机电子材料及器件、敏感材料及传感器、光电材料及器件等。

宋爱国

出生年月：1968年11月

工作单位：东南大学

推荐人/推荐渠道：中国科学

简介：现任东南大学电仪控制学部主任，东南大学仪器科学与工程学院学术委员会主任。长期从事测试技术和遥操作机器人技术的研究工作，主要研究方向有：机器人力触觉传感器技术、空间机器人遥操作技术、力触觉人机交互与虚拟现实技术、脑-机接口与脑机融合技术、医疗机器人与康复机器人技术等。

王跃林

出生年月：1959年4月

工作单位：绍兴文理学院

推荐人/推荐渠道：中国科协

简介：绍芯实验室执行主任/绍兴文理学院教授。1982年浙江大学学士,1985年哈尔滨工业大学硕士,1989年清华大学博士。1985年8月开始在浙江大学工作，1991年晋升副教授，1993年晋升教授，1994年聘为博导，1998年开始在中科院上海微系统所工作，2022年开始在绍芯实验室/绍兴文理学院工作。获国家技术发明二等奖一项、浙江省科技进步一等奖一项、上海市技术发明一等奖二项、二等奖二项和教育部自然科学二等奖一项。获发明专利授权160余项，发表SCI论文220余篇，培养的博士生获全国优博和上海市优博等奖励。连续三届国家973项目首席科学家，担任Sensors & Materials编委、电子学报编委、中国微米纳米技术学会副理事长、上海市传感技术学会名誉理事长等学术职务。

赵维谦

出生年月：1966年9月

工作单位：北京理工大学

推荐人/推荐渠道：中国科协

简介：现为北京理工大学特聘教授、博士生/硕士生导师、国务院学位委员会“仪器科学与技术”学科评议组成员、国家级人才计划入选者、国务院政府津贴专家、校信息与电子学部副主任、校学术委员会委员等，获茅以升北京青年科技奖、黑龙江省青年科技奖、全国优秀博士论文提名奖和黑龙江省优秀博士论文奖等。长期从事精密光电成像/检测技术与仪器设备方面的原理方法、关键技术以及仪器设备系统集成领域的教学和科研工作，主要研究包括精密光电成像/测试技术与装备、激光共焦/干涉成像与检测技术、高空间分辨光谱成像与探测技术、精密光电传感技术、纳米测控技术与系统等方面。

祝连庆

出生年月：1963年10月

工作单位：北京信息科技大学

推荐人/推荐渠道：罗先刚

简介：北京信息科技大学二级教授，博士生导师，光电测试技术及仪器教育部重点实验室主任，先进光电子器件与系统学科创新引智基地负责人（国家111基地），光纤传感与系统北京实验室主任，生物医学检测技术及仪器北京实验室副主任（与清华大学联合实验室），光电测试技术北京市重点实验室主任，光电信息与仪器北京市工程研究中心主任，先进光电子技术国际合作联合实验室副主任（与剑桥大学、清华大学联合实验室）。主要研究方向：生物医学检测技术及仪器、光纤传感与系统、光电精密测量技术与装置。

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