赵毓斌：科研的灵感来自产业需求

SIATER科研篇

 编者按

  【栏目简介】  “SIATER说”是SIATER们共同耕耘的精神园地，分设“科研篇”、“教育篇”、“创业篇”、“科普篇”等多个维度，全方位展示院友的科技见解、精神生活以及人生旅途中的思考。在这里，也欢迎在各条战线上努力奋斗的中科院深圳先进院的院友们，前来分享各自的经历与感悟，共同为粤港澳大湾区的建设提供智力支持。欢迎大家提供线索，共同传播。

 

赵毓斌，去年11月加入中山大学微电子科学与技术学院，成为一名博士生导师，走上了教书育人的崭新道路。在此之前，他曾在中科院深圳先进院数字所云计算中心工作了6年，取得了一系列科研成果，累计申请 30多项发明专利。

 

回顾在深圳先进院的成长历程，他感激地说：“在深圳先进院工作6年时间，所取得的成绩远远超过了我的预期，而这一切光凭我一己之力是做不到的，是先进院的领导、同事和团队成员共同帮助下的结果。在这里，我深刻认识到科研的灵感来自产业的需求，所以我特别喜欢倾听产业界的声音，从交流中寻找灵感的火花。”

 

海归博士聚焦研发无线充电

     

2014年底，赵毓斌从柏林自由大学攻读计算机科学博士毕业，加入了中国科学院深圳先进技术研究院。

 

赵毓斌博士

 

赵毓斌博士阶段研究方向是边缘计算和室内定位，当他来到先进院就开始聚焦到无线充电技术时，认识到这是一个非常重要的研究方向，因为人们都希望手机、电动汽车、无人机能具备随时无线充电的功能，不再受制于充电器、电源线这些条件。赵毓斌研究了实现无线充电功能的微波传输和磁场共振耦合这两种技术，最后锁定磁场共振耦合关键技术攻关，并且经过刻苦钻研取得了一系列突破，获得了十多项授权专利。

 

“云计算中心偏于计算，所以我们部门科研经费的使用方向都是买电脑和服务器的，那么没有资金买实验器材，时任云计算中心主任须成忠仍想方设法地支持我的研究工作，还招聘了多名工程师协助我的研发，”赵毓斌回忆道，“樊建平院长多次到我们中心指导工作，他对我们团队的科研进度很了解，还不断提出了更高的要求和详细的指导，比如，我汇报说，咱们可以做到1米的传输距离，樊院就问能不能做到两三米远呢？过一段时间后，我汇报说我们可以做到两三米的传输距离了，樊院会问，那能不能给具体的应用场景做出解决方案呢？从樊院的指导中我获得了更大的科研动力，促使我不断往这个方向深入扎下去。”

 

赵毓斌团队

 

赵毓斌团队的研发成果一经发布，吸引了各个产业界的关注，各种行业需求也纷至沓来。赵毓斌在产业促进处的帮助下，跟多家企业对接研发需求。他发现，企业家很务实，提出的技术需求中有的共性问题其实是很好的科研方向。早期的时候，一位民营企业家直言不讳道：“如果充电距离就几个或者十几个厘米范围内，那没有什么用，至少有1-2米的距离隔空充电，才有产业化的价值。”赵毓斌带着如何解决更远距离的能量传输问题，到处参观展会和走访企业，有一天，他突然想到能否引入中继站的概念来解决传输距离的难题呢？他回到实验室，反复做实验，最后验证了采用中继站不仅传输距离大大扩大了，而且充电效率也明显提高。

 

从无线充电转为无线携能通信

     

在深圳先进院工作期间，赵毓斌印象最深刻的一件事情就是科研处李烨处长给提出了一个好建议：“你现在研究的是无线充电，现在学术界很热的一个方向是既能充电又可以传播无线信号，也就是无线携能通信，你能做到吗？”

 

初生牛犊不怕虎，赵毓斌说：“我试试吧”。他带领团队开始向无线携能通信领域迈进，这个是全新的科研方向，无线携能通信可以在传播传统信息类无线信号时，同时向无线设备传输能量信号，能量信号在被具有获能电路的无线设备接收后，经过一系列转换可以将无线能量存储在无线设备自身的电池中，这些捕获的能量将会被用于该无线设备的正常的信息交互电路的耗能以及能量捕获电路的耗能。运用无线携能通信技术后，可以减少电线、排线的成本，可以免去给无线设备更换电池的麻烦。

 

通过查阅文献，赵毓斌发现已有的无线携能通信的效率不高，而他们团队是采用磁共振技术，效率可以足够高，但通信不稳定，最后他们决定采用机器学习的方法，大幅提高通信的稳定性，很快就推出了非常先进的科研成果，在2019年高交会上一举夺得“优秀产品奖”。

 

后来，赵毓斌把这个技术做成了“水下U盘”，隔水把U盘要启动起来，也就是说这是一个“三无”U盘——无内置电源、无外置接口、可无线充电的U盘。当这个全新产品推出后，引起业界的惊叹，获得了2020年高交会的“优秀产品奖”。

 

抓好教学质量是大学之本

     

由于全家迁至珠海的原因，赵毓斌于2020年11月加入中山大学微电子科学与技术学院，成为一名高校的博士生导师。

 

赵毓斌介绍，中山大学对教学质量要求非常高，不仅要求老师要试讲，还有督导组专门监督教学质量，并且搜集学生意见反馈，多方面联动来确保有很好的教学质量。为了提高教学质量，组织教学经验丰富的教授进行交流指导，而且保证用于教学的基础设备齐全。赵毓斌在2021年上半年开设了“电子线路开放实验”的课程，需要采购一批实验设备，学校立即安排采购，课程教学的效果很好。

 

他知道深圳先进院正在筹办中科院深圳理工大学，希望通过小钜表达对中科院深理工的深切祝福：“中科院深理工是深圳第一所‘国字号’大学，继承了中科院深厚的科研底蕴和深圳改革开放的创新基因，具有创新活力和发展潜力，希望中科院深理工对本科生和硕士生的培养更加注重基础教育，教学质量上一定要严格要求，为祖国的建设培养一批栋梁之材，打响中科院深理工的品牌，争取早日成为世界一流名校！”