殷海玮
物理学系2003级硕士、2005级博士校友
上海复享光学股份有限公司创始人兼董事长
2024年9月24日,中国首颗紫外对日极光谱探测的卫星“复旦一号·澜湄未来星”从山东海阳东方航天港成功发射,标志着国内科研团队在对日观测技术上的一大突破。作为“复旦一号”的核心载荷,“核科一号”对日探测光谱仪首次在卫星搭载的280nm波段实现了优于0.1nm分辨率的空间观测,可精细捕捉太阳大气的紫外谱线。这台高精度光谱仪的研发者,正是深耕于光谱技术的复旦系科创公司复享光学。
“复旦一号·澜湄未来星”在太空
在科学的世界里,“光”既是自然现象,也是洞悉未知的钥匙。复享光学的创始人殷海玮博士便是一位从复旦大学物理学系走出的“追光者”。他从复旦校园起步,怀揣对光谱技术的执着,以技术突破为信念,将“不可见的光”化为推动产业发展的力量。如今,复享光学已然成为国内光谱技术领域的领军企业,在民用市场不断探索光谱仪的应用新场景。殷海玮博士的光谱技术之旅,正如穿透层层迷雾的一束光,照亮未来产业。
01 追光启程:从求学到创业
2003年,殷海玮进入复旦大学物理学系,师从资剑教授,开始了对光子晶体的研究,资剑教授是国内最早一批开展光子晶体研究的专家之一,其对光子晶体及微纳光子学未来的理解,启发了殷海玮技术视野和产业思维,也深刻影响了他在解决工程问题时的科学性思考方式。正是在这种自由的学术氛围引领下,殷海玮博士逐渐感受到光谱技术的神奇——光谱仪通过分解光的不同波段,揭示了物质“不可见”的信息。这种技术不仅是科研工具,更像是“物质的语言”,让他对“看见不可见的光”深深着迷。
对殷海玮博士而言,这束“不可见的光”不仅象征着技术的奥妙,也是科研之初埋下的一颗创业种子。“我从小就发现自己相比研究新的理论,更热衷于创造新的事物。”他坦言,比尔·盖茨的创业故事让中学时期的他萌生了创业的想法。进入物理学领域后,他意识到将科研成果付诸应用、创造出新事物才是他的目标。然而,当时物理学博士在国内的就业选择极为有限,想要找到本行相关的工作困难重重。面对科研与产业之间的现实鸿沟,殷海玮博士坚定地选择走上一条创业之路,既能实现自身的理想,也能探索科学与产业结合的更多可能,逐渐将科研灵感转化为产业构想,从“看不见”走向“看得见”。
复享光学创始人兼董事长复旦大学物理学系校友殷海玮博士
02 “折射”到“集成”:从科研灵感到产业构想
殷海玮博士最初的想法,是将光子晶体的理论应用到实际中,实现“光的集成”。他希望将微纳光子学的研究成果推广为一项可落地的技术。然而,在创业初期,他逐渐意识到,光集成的技术条件和市场环境尚未成熟,要真正实现产业化并不现实。他开始围绕“光的集成”探索实际应用的可能性,并在激光器、显微系统和光谱仪等科学仪器中寻找方向,并有了新的发现:激光器领域已有不少国内企业入局,而光谱仪的市场则几乎被国外品牌垄断,国内尚无人涉足。基于这一判断,他最终选择了光谱仪作为创业起点。
“光谱仪的技术门槛相对适中,应用面广,国产化潜力巨大。”殷海玮博士说道,这一选择对他而言既是“误打误撞”的探索,也是基于理性的决策,后来证明,这条路不仅使复享光学成为国内首家以光谱仪为核心产品的公司,更在国产光谱技术的普及之路上迈出了关键一步。虽未实现光的集成,但这一创业路径也像是一种“光的折射”——目标虽有变化,但方向依旧,通过在光谱仪领域的探索,复享光学实现了“集成”的另一种方式:将科学与产业集成,让光谱技术在国产设备中逐渐普及。
03 逐光入天:“复旦一号”的挑战和坚守
“复旦一号”项目最初只是一个大胆的想法。殷海玮博士回忆起与“复旦一号”主载荷总设计师、复旦大学核科学与技术系副教授杨洋关于该项目的初次会面——两人在复旦附近的夏朵聊起这个项目,杨老师满怀热情地描述了发射卫星、观测太阳的愿景。这个项目起初像是一个遥不可及的梦想,但杨老师的热情最终感染了所有人,复享光学成立了专门的团队推进这个重大项目,这也非常符合殷海玮博士对“创造新事物、探索未知”这一朴素热爱的追求,同时也是对母校支持和国家需要的回馈。
“复旦一号”的挑战不仅来自技术本身,更在于项目的特殊性。复享光学通常会对项目的经济回报进行评估,但“复旦一号”几乎没有直接的产出,是一次全新的探索,这个项目不会改变复享光学专注民品市场的定位。然而,殷海玮博士认为这个项目不仅代表了一次科学探索,也是团队技术能力的一次考验和激励,“它可能不会为公司带来利润,但能够让我们成就一件有意义的事。”复享光学基于极为有限的预算,在短期内投入大量人力物力,将公司团队几乎“all in”在这一任务上,全力以赴倒排工期,与复旦的科研团队携手攻关。
在整个过程中,复旦科研团队与复享光学的工程团队紧密合作,杨洋老师提供技术支持,复享光学则负责高强度工程化的实现。在项目倒计时阶段,公司团队为光谱仪进行了多轮仿真和极端条件测试,确保设备能够在卫星发射的极端环境中保持性能稳定。团队不仅要面对技术上的未知挑战,还要在预算极其有限的情况下应对复杂的工程需求。复享光学通过迭代、测试与改进,将项目以往所需的预算控制到“1/10”以内,用精益的方式实现了高精度的光谱探测。
“我们并不知道最终发射是否会成功,甚至为可能失去信号做好了准备。”殷海玮博士坦言,但不论结果如何,无愧这份热情。最终,“复旦一号”成功发射,成为了一个里程碑事件。项目数据表明,复享光学的光谱仪成功接收到来自太阳的紫外光谱数据,捕捉到了前所未见的太阳大气耀斑。这份数据具有极高的科研价值,拓宽了我国在该波段的观测范围,填补了国产技术在高精度紫外光谱观测上的空白。
面对高难度、高精度的技术要求,复享光学团队仅用3个月就完成了光谱仪的研制测试,顺利通过极端条件下的可靠性试验,最终实现了280nm波段优于0.07nm的出厂分辨率,并且能够承受发射中的极端环境。这一成绩让复享光学被航天八院评价为配合度最高、最守时的载荷合作方。对于复享光学而言,“复旦一号”不仅展示了公司在光谱仪制造方面已达到航天级水平,更成为公司技术实力的一次宝贵积累。它象征着复旦精神在团队中的延续,激励公司在探索未知和创新之路上不断精进。“复旦一号”通过搭载对日探测光谱仪,更近距离地观察太阳耀斑活动和大气特性,为科学探索再添一份力量。
“复旦一号·澜湄未来星”及其主载荷“核科一号”示意图
04 光谱语言:与物质沟通的桥梁
常常有人问光谱技术有什么用?“这个问题就像在问,人类有了视觉功能,为何还需要听觉或其他感官?”殷海玮博士对光谱技术的独特性有着深入的理解,他将光谱视为一门“人和物质对话的语言”。在他看来,深度光谱技术并非只是成像的替代或辅助,而是一种超越成像的工具,它不仅提供视觉上的信息,更是一种与物质内在属性的沟通方式。
以人类的两大感知系统——视觉和听觉为例,可以形象地解释光谱的作用。视觉和听觉作为两套独立系统,视觉能直接呈现外部的形象,但它的能力是有限的,“就像我们可以看到一个人的面部表情,却无法知晓对方的思想”。同样,成像技术也只能展示物体的表面信息,但光谱技术就像“听觉”一般,能够获取肉眼无法捕捉的“深层声音”。殷海玮博士解释道:“视觉是无需学习的,天生我们就能看见。然而,听觉是基于模型和学习的,比如我们从小就学习语言、词汇和语法,逐步构建起沟通的能力。”同样,光谱技术需要建立在科学模型和先验知识的基础上,通过分析光谱线来理解物质的内在结构,这是一种更复杂、更深层次的感知方式。
进一步阐释而言,成像的局限性在于它受到衍射极限的制约,这就好比人类视觉对分辨率的极限——无法看到分子和原子层面的结构,而光谱技术则通过“超越视觉的方式”去探测这些看不见的细节。正如成像技术只能展示物质的外观,光谱技术则是基于科学模型,通过探测光的波长与物质的相互作用,读取出材料成分、结构和物理状态等信息。因此,光谱可以被称为“物质的语言”,它不仅仅是一种观察方式,更是与物质“交流”的一种手段。这种“语言”除了在实验室科学研究中被广泛应用,也是工业、制药、环境检测等领域中必不可少的核心工具。
德国物理学家约瑟夫·冯·夫琅和费(Joseph von Fraunhofer),被誉为天体物理学之父,他的墓碑上刻着望远镜和太阳,并镌刻着拉丁文“Approximavit sidera”——“让星星更近”的墓志铭,纪念他在光谱研究中的开创性贡献。正是他的研究让人类第一次能够通过分析光谱了解星体的组成。殷海玮博士感慨道:“在那个年代,大家很绝望地认为遥远星星的组成和状态不能被认知,因为人类永远无法抵达星星的表面。”而光谱仪的发明,打破了这一限制,使人们能够“看见”遥远星体的化学成分和状态。光谱技术突破了距离的障碍,让星体的秘密逐渐显现,也带领人类走向对宇宙更深的认知。
对复享光学而言,光谱的未来远不止于科学研究和仪器制造,更在于成为人类与物质世界沟通的桥梁。复享光学将继续推动光谱技术的发展,让光谱成为一种跨学科的“物质语言”,帮助人类进一步探测和理解这个世界的本质。
05 光的跃迁:深度光谱技术未来五大方向
复享光学的未来战略聚焦在“深度光谱技术”的五大方向。首先,公司致力于探索光的更多物理量,以拓宽光谱检测的应用深度。近些年科学家们发现了光的自旋特性和透骨特性,这些新兴物理现象或许能带来光谱技术在材料检测、医疗诊断等领域的全新应用。通过挖掘光的独特属性,复享光学希望推动光谱检测跨越现有的应用边界,帮助科学家和工程师们获取更丰富的物质信息。
其次,复享光学深入研究光与物质相互作用的机制,借助超快光学、阿秒脉冲等尖端手段,进一步探索光谱检测的极限。光与物质的相互作用机制决定了我们能通过光谱揭示物质的哪些信息。例如,在极短的时间尺度下探测物质反应的每一个细节,或在材料科学中精准分析微观结构,这种研究将进一步提升光谱仪在复杂材料和生命科学中的应用价值。
第三个重要方向是提升光谱仪器设备的精密制造,确保国产光谱设备在精度和稳定性上达到国际领先水平。精密仪器的性能不仅取决于设计,还依赖于零部件的品质和制造工艺。复享光学逐步加强上游供应链的掌控,以确保设备核心零部件达到高端标准,提升仪器整体性能。
在人工智能算法与数据模型开发方面,复享光学致力于通过AI算法的应用,实现光谱技术的智能化跃迁。殷海玮博士指出,深度光谱的核心在于如何高效、准确地解析海量光谱数据,而这正是人工智能的优势所在。他将光谱数据解析比作“物质的语言”,通过神经网络和数据模型的辅助,光谱仪能自动化解读复杂的物质成分和结构,从而帮助分析师迅速而精准地获取所需信息,使光谱仪能够在多个领域实现即时、高效的自动化分析。
最后,复享光学在多个应用领域积极推进光谱技术,尤其是新能源光伏技术的前沿应用。光伏技术目前正朝着高效和环保方向发展,而钙钛矿材料以其成本低、制造工艺简单以及光电转换效率高的优点,成为新一代光伏技术的核心候选。然而,钙钛矿材料的量产化还面临诸多检测难题,传统光谱检测设备无法满足钙钛矿在量产阶段的检测需求。复享光学正与复旦大学等研究机构展开合作,研发针对钙钛矿材料特性的专用光谱仪,希望能够精确监控材料在生产和应用中的性能表现,从而为新能源行业的发展提供有效的技术支撑。
殷海玮为复享光学设想的未来,正如光的跃迁一样,象征着公司在深度光谱技术上的不断突破,从一个“能级”跃升到更高层级,不断丰富“光的语言”,为不同领域提供定制化的光谱解决方案。通过这一系列创新举措,复享光学不仅为国产精密仪器树立了新标杆,也让光谱技术在应用中焕发出更广泛的社会价值。
06 追光续旅:复旦校友的支持与传承
殷海玮博士的创业之路,始终与复旦大学的支持和影响密不可分。从最初在复旦校园中萌生创业想法,到如今复享光学成为光谱技术领域的领先企业,这段旅程得到了复旦及其校友网络的多方面支持。在上海市大学生科技创业基金复旦分基金的支持下,项目获得了创业的“第一束光”,殷海玮利用这笔资金成功启动了企业。值得提及的是,这笔资金是由当时管理科研工作、现任复旦大学校长的金力院士批准的。
在复享光学的成长过程中,复旦大学校友网络的支持如同一束明灯,始终照亮着他前行的路程。现任复旦工程与应用技术研究院副院长张荣君教授、曾任深创投副总的复旦大学计算机科学技术学院第一届学生蒋玉才先生等各位校友都在复享光学的成长道路给予过支持。殷海玮博士感慨道:“我们一路发展中有很多和复旦的缘分,很多事情都是通过复旦的链接促成的。”无论是在技术上遇到难题,还是在拓展资源时需要助力,复旦校友的温暖支持从未缺席。
复旦科创母基金正是在做这样一件事情,希望为心中有“光”的校友们赋予”追光之力”。通过聚集校友企业、科学家团队和新锐创业者,营造一个相互扶持的创新创业环境,推动复旦的创业气象蔚然成风,让优秀的科研成果更快、更有效地转化为实用的技术和产品。如今,作为已经发展到后期的复旦系企业,殷海玮博士表示复享光学很乐意成为这一创新生态的一部分,并在未来与复旦科创母基金的初期项目、年轻科学家团队和学生创业者建立更紧密的联系,激励他们去探索暂时“不可见的光”。
创新创业是一场不断追光的旅程,而复享光学在探索“不可见的光”过程中,不仅逐步实现了光谱技术的自主创新,也为行业发展注入了持久动力。未来复享光学将在光谱技术上不断跃迁,作为行业的中坚力量,继续向着更高的“能级”前进。