清華大學(xué)電子系崔開宇等發(fā)文綜述光譜成像芯片從實驗室到產(chǎn)業(yè)化的跨越

2025-02-25 14:13:11來源：清華大學(xué) 閱讀量：16295 評論

　　近日，《自然》旗下綜述性學(xué)術(shù)期刊《自然綜述·電器工程》(Nature Reviews Electrical Engineering)發(fā)表了清華大學(xué)電子工程系黃翊東教授團(tuán)隊崔開宇副教授受邀撰寫的題為“面向市場技術(shù)的片上光譜成像和傳感過渡”(On-chip spectral imaging and sensing transition towards marketable technologies)的文章，對光譜成像芯片從實驗室到產(chǎn)業(yè)化(Lab to fab)的跨越進(jìn)行了綜述。崔開宇帶領(lǐng)的光譜成像芯片團(tuán)隊研制出國際首款超光譜成像芯片，并在全球率先開啟了光譜成像技術(shù)及應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，成功實現(xiàn)了由實驗室成果到商業(yè)化產(chǎn)品的跨越。目前，產(chǎn)品已在手機(jī)、機(jī)器視覺、醫(yī)療等重要賽道得到了落地應(yīng)用。

　　文章從光譜成像芯片技術(shù)的原理和優(yōu)勢、成果轉(zhuǎn)化團(tuán)隊、產(chǎn)業(yè)鏈上下游、商務(wù)與市場選擇等方面深入分析了成就前沿科研技術(shù)從實驗室成果轉(zhuǎn)化為商業(yè)化產(chǎn)品的關(guān)鍵因素。

　　成果轉(zhuǎn)化的前提是技術(shù)本身具有高價值和可行性，能夠解決實際問題并創(chuàng)造新需求。光譜成像芯片通過超表面光譜調(diào)制與CMOS圖像傳感器(CIS)集成，具有高精度、芯片化、可量產(chǎn)的優(yōu)勢。結(jié)合光譜成像巨大的應(yīng)用潛力，團(tuán)隊在2018年實現(xiàn)第一個實驗室原型后，在全球布局逾百項發(fā)明專利，依托清華大學(xué)創(chuàng)立成果轉(zhuǎn)化企業(yè)“與光科技”。

　　轉(zhuǎn)化團(tuán)隊是實現(xiàn)技術(shù)落地最重要的支撐，特別是那些技術(shù)上尚有較大提升空間的前沿創(chuàng)新成果的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化。光譜成像芯片成果轉(zhuǎn)化團(tuán)隊的核心成員均是本實驗室畢業(yè)的優(yōu)秀學(xué)生，一方面他們非常了解技術(shù)，在技術(shù)落地和應(yīng)用選擇上可以有更好的洞見；另一方面，他們比其他人更熱愛這項技術(shù)，可以在轉(zhuǎn)化過程中堅定信念、克服萬難、不輕易放棄；此外，精心設(shè)計的股權(quán)結(jié)構(gòu)可以有效激勵團(tuán)隊成員，為公司長期發(fā)展奠定基礎(chǔ)。另外，融入成熟的產(chǎn)業(yè)鏈以及商務(wù)與市場選擇對于成功的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化也至關(guān)重要。為此，公司成立早期就引入了上游的CIS晶圓生產(chǎn)和下游的龍頭企業(yè)作為戰(zhàn)略合作伙伴，同時選定手機(jī)、機(jī)器視覺和醫(yī)療等領(lǐng)域作為市場突破口，為光譜成像芯片的順利產(chǎn)業(yè)化落地鋪平道路。

　　最后，文章展望了光譜成像芯片的未來發(fā)展方向。光譜成像芯片技術(shù)仍在快速發(fā)展，在光譜編碼方法、多維光場計算、AI賦能的重建算法、波段擴(kuò)展和交叉領(lǐng)域應(yīng)用方面有很大發(fā)展空間。此外，光譜成像芯片未來的一個重要發(fā)展趨勢是“感算一體”，可以為機(jī)器視覺和邊緣計算終端設(shè)備賦能物質(zhì)智能解析的重要能力，從而開啟超越人眼的物質(zhì)元成像(Matter Meta-Imaging)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片的新范式。

　　清華大學(xué)電子系崔開宇副教授、黃翊東教授為該論文的共同通訊作者。

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