想与自己的“学术偶像”一起做科研，这是耶鲁大学博士生马睿淳来到微软亚洲研究院实习的初衷。“邱老师是我们领域很知名的学者，了解到邱老师加入了微软亚洲研究院（上海），就想规划较长的时间来实习。”马睿淳说。

9 个月的实习中，马睿淳在微软亚洲研究院副院长邱锂力博士的指导下，持续探索超表面研究这一前沿领域。面对挑战是科研的常态，但睿淳总能迎难而上，出色地解决各种困难。Mentor 邱锂力博士评价睿淳为她接触过最优秀的实习生之一，“快速融入新团队，并在短时间内展现出极强的研究能力和领导力。”

最终，睿淳的实习成果丰硕。以马睿淳作为第一作者，由邱锂力博士、研究员潘昊、实习生郑师程等人合作完成的“利用低成本 metasurface 优化毫米波覆盖”项目论文已被 MobiCom 2024 接收，睿淳的更多科研成果也将陆续公开。

生活中的睿淳

从“后来者”到“团队里让人安心的存在”

超表面研究是非常前沿的研究领域，也是邱锂力博士在微软亚洲研究院（上海）带领团队主攻的重要方向之一。超表面技术能够突破传统无线通讯的局限，实现对无线信号的主动控制和感知，从而提高无线网络的性能、可靠性、安全性和智能性。

在耶鲁，马睿淳就在导师耶鲁大学助理教授胡文君博士的带领下探索超表面这一方向。胡文君博士曾作为研究员在微软亚洲研究院无线感知组工作，并于 2014 年回归学术界。微软亚洲研究院是胡文君博士科研之路上的重要一站，因此她非常支持睿淳前来实习，并帮助他一起联络邱老师。

胡文君博士（右二）在微软亚洲研究院第一届博士生学术论坛上进行分享

马睿淳加入课题组时，邱锂力博士已带领团队在“部署超表面，增强毫米波覆盖”这一问题上探索了两个月。作为组内的“后来者”，马睿淳需要快速了解科研内容，跟上研究进度。另一个挑战是研究方向的调整。此前，马睿淳在耶鲁大学的研究工作以主动超表面（active metasurface）为主，而邱锂力博士的研究则重点关注被动超表面（passive metasurface）。与主动超表面相比，被动超表面有低成本、不耗电的优势，也有不可动态调节的限制，工作思路从“如何根据反馈控制调整超表面”变成了“基于仿真对超表面进行部署优化”。

因此，马睿淳在实习之初经历了一段艰难的磨合期。在团队讨论和研究会议上，他时常对于研究项目的具体进度不甚了解，也不清楚项目的下一步目标。“解决办法就是不要害怕提问，有时候可能是我疏忽了，有时候是他们忘记介绍前期工作了，多聊一聊，困惑就会迎刃而解。”马睿淳回忆，研究员潘昊和实习生郑师程经常被他拉住讨论问题，在一次次的碰撞中，他逐渐与大家来到同一起跑线。

像一棵树一样，在土壤里扎根之后，马睿淳开始疯狂汲取知识的养分。无线组的研究课题涵盖多个项目，马睿淳不仅在自己的项目上表现出色，还展现了对团队其他项目的浓厚兴趣，主动参与其中。譬如，研究项目中的零件建模工作并不由他负责，但出于兴趣，马睿淳每次都会积极参与汇报讨论，并从自己的视角提出新的建模灵感。

“睿淳不仅自己项目做得好，对其他项目也很有热情。他经常主动申领困难的任务，总能敏锐地捕捉到问题，并思路清晰地给出原因和解决方案。” 邱锂力博士感叹道，“无论是哪个项目，只要睿淳在团队里，我们就会觉得很安心。”

听到邱老师的评价，马睿淳有些腼腆：“我并没有觉得自己做了什么特别的事。我只是认识到，即使只是一名实习生，我不能仅专注于手头的工作而忽略其他方面，否则大家就是在各行其是了。所以，我愿意每次都多想一想：项目的整体目标和大方向是什么？下一步的计划和各种可能性又是什么？这样做有助于团队协作更加顺利，也让我感觉到自己和大家是站在一起的。”

从仿真模拟到真实环境

毫米波的大带宽使其能够支持较高的速率，然而，严重的覆盖问题大大影响了毫米波的推广。邱锂力团队的研究问题便是制作一个低成本而且易部署的系统框架，解决毫米波覆盖的问题，加速它的使用与推广。

在邱锂力博士的带领下，研究工作分为两个方向同步进行。实习生郑师程负责撰写无线信噪模拟器的代码，超表面的设计、模拟、仿真、实验则由马睿淳负责。团队设计了低成本打印的被动超表面，合作提出系统算法框架，通过算法优化超表面的部署，对毫米波信号精准调控，实现无线网络的全覆盖。

研究的系统框架图

挑战总是适时出现，模拟器上成功演算的成果却在现实的测量实验中折戟，给了所有人一次打击。这个棘手难题被交给马睿淳和研究员潘昊，由二人联合软件和硬件进行调试排错。

全新的超表面加工方案固然带来了成本上的革新，但低成本也可能导致一定程度的性能偏差。为了评估加工工艺带来的性能偏差，潘昊和马睿淳首先制造了一个功能简单、便于测试的波束控制超表面（beam steering metasurface）。在多次实验确保加工工艺能够满足性能要求之后，再重新进行更为复杂的实验。

复杂无线测量实验中最大的不确定因素正是现实本身。仿真模拟时，计算系统往往会对环境条件进行假设。然而，现实环境却不如假设的那么理想——门窗的材质、形状，乃至装饰涂层都可能会影响实际环境的反射率。

实验现场照片

挑战也意味着机遇。在邱锂力博士的指导和团队坚持不懈的努力下，大家成功开发出一套算法：只需利用少量实际环境中信号毫米波的分布数据，便可以自动在仿真代码中反向确定真实环境的关键参数（如各个物体表面反射率），并达到与实验结果吻合的效果。

马睿淳的坚韧给潘昊留下了深刻印象，“睿淳是一位异常聪明且细心的学生，也是解决棘手问题的高手，充满责任感。睿淳拥有极高的逆商，这对科研工作至关重要。”

从一棵树到一片森林

在微软亚洲研究院（上海）实习的 9 个月中，mentor 邱锂力博士永远是马睿淳科研中的领路者与陪伴者。

作为资深专家和上海研究院的负责人，邱锂力博士会关注学生工作中的研究细节并给予指导。马睿淳很感激邱锂力在科学研究上的言传身教：“哪怕是一处小小的代码问题，邱老师也会刨根问底，并针对我们的困惑给出非常具体的建议。邱老师的追问会迫使我们把混乱的思路梳理清楚，她的这种态度也会激发我们对于科研项目的探索欲。”

邱锂力博士也非常赞赏马睿淳在科研上的追求：“你能从他的工作中感受到，他的目标并不是功利地发表一两篇论文，他是真的对问题抱有好奇，真心实意地想把这件事做好。这与我们研究院的宗旨高度一致。”

一棵树摇动另一棵树，一朵云推动另一朵云。从耶鲁大学到微软亚洲研究院，马睿淳这棵“小树”来到了一片全新的森林，遇到了带领他走得更远的邱锂力博士，也结识了许多像他一样追随前辈步伐而来的优秀学子。

微软亚洲研究院（上海）无线组主要从事新型无线通信和传感技术的开发及应用，旨在通过创新技术，在 5G 时代加快通信传输速率、降低延迟和扩大无线覆盖。团队希望借助超表面来加强无线通讯和无线感知，目前进行的研究包括低轨道通讯、毫米波、液体感知等多个项目。

许多对无线通讯和无线感知感兴趣的学生慕名来到微软亚洲研究院（上海）实习，他们来自清华大学、北京大学、上海交通大学、中国科学技术大学、南京大学、卡耐基梅隆大学、威斯康星大学麦迪逊分校、加利福尼亚大学圣迭戈分校、宾夕法尼亚州立大学、西班牙 IMEDA 研究院等海内外知名高校和研究机构，大家在点滴相处中结下深厚的友谊。“我们经常约饭，公司楼下的餐馆全都吃遍了。”马睿淳笑着说。“小树”与“大树”携手同行，共同为无线通信和感知创造新的智能环境，撑起一片茂密而繁盛的森林。

研究团队部分成员的合影（左四为邱锂力博士，左三为研究员潘昊，左五为马睿淳）

这片“森林”给了马睿淳很多养分，让他既可以与“小树们”互帮互助，也能够在“大树”的引领下走向更广阔的世界。马睿淳曾跟随导师邱锂力博士、研究员潘昊一起向比尔·盖茨先生汇报最新研究成果。“盖茨先生一直在用笔和本记录，即使他已经这么成功，也依然保持着学习的态度。”马睿淳回忆道，“我也借此机会了解到微软亚洲研究院的研究成果。大家研究方向多元，但都在努力做着对人类社会有益的科研工作。”

实习结束后，马睿淳依旧与微软亚洲研究院保持着科研交流，双方将共同探索超表面在更多科研问题上的应用。未来，睿淳希望前往位于雷德蒙德的微软研究院总部实习，继续攀登无线网络科研的高峰。

Mentor 寄语

科研之路充满未知、挑战与不确定性，然而正是这些因素构筑了其独特的魅力。只要马睿淳同学持之以恒，未来在科研的征途上必将前程似锦。期待他能创造出更多灿烂的成就！