一束光照見產業新變化國產高端光譜儀器加快突破關鍵技術

　　將藥片從盒中取出靠近檢測儀器，一束光隨即照射其表面。幾秒鐘后，屏幕上便出現一組檢測數據，藥品的相關成分信息清晰呈現。過去需要專業人員經過較長時間培訓才能操作的復雜儀器，正在嘗試變得更加“聰明”。

　　一束光，如何“看見”物質？光與物質相互作用后會產生具有特征性的光譜，就像物質留下的“指紋”，光譜儀器據此對物質進行識別、分析和檢測。如今，這項技術正從科研實驗室走向更多產業現場，國產高端光譜儀器也在加快突破關鍵技術，拓展應用邊界。

　　在長沙，國產高端光譜儀器企業奧譜天成正加快人工智能與光譜技術融合，研發能夠自動進樣、自動判斷檢測范圍、自動對焦調參、自動測量分析并生成報告的全智能光譜儀器。公司董事長劉鴻飛介紹，結合人工智能技術研發的全自動檢測光學儀器預計今年年底推出。

　　從突破關鍵核心技術，到讓光譜儀器走進工業生產、環境監測、農業生產等更多場景，再到探索人工智能賦能高端儀器，奧譜天成的發展路徑，也是國產高端光學儀器企業持續提升自主創新能力、拓展應用邊界的一個縮影。

　　光譜儀器被形象地稱為“科學家的眼睛”。通過分析光與物質相互作用產生的光譜信息，可以識別物質成分并進行定量分析。長期以來，高端科研儀器領域存在較高的技術門檻，核心部件、關鍵技術和應用能力成為企業需要持續攻克的難題。

　　2015年，劉鴻飛從海外回國創辦奧譜天成，將高端光譜儀器自主研發作為企業發展的方向。如今，公司已形成以拉曼光譜儀為核心，覆蓋光纖光譜、高光譜成像、近紅外、地物光譜等多個方向的產品體系，產品應用延伸至科學研究、半導體、新能源、環保、農業、公共安全等領域。

　　“對于高端科學儀器而言，核心技術突破只是起點，光譜技術最終還是要解決實際問題。”劉鴻飛說，公司研發主要圍繞行業痛點展開，前期通過市場調研明確研發目標，使研發成果能夠更好地轉化到具體應用中。

　　在半導體領域，光譜檢測可以用于晶圓加工過程的實時、無損監測，通過特征譜線變化判斷相關工藝情況；在新能源電池生產中，光譜儀器可對電極涂層進行非接觸式檢測，并嵌入生產線開展動態監測；在農業領域，高光譜、近紅外等技術可用于作物生長狀況、病蟲害以及水果糖酸度等指標檢測；在環境保護領域，相關儀器可以用于水體污染監測；在公共安全領域，便攜式拉曼光譜儀則可用于藥品、化學品等物質的快速識別。

　　一個明顯變化是，光譜儀器的研發正在越來越深入具體應用場景。同樣是無人機載的高光譜設備，監測農業和監測河道污染，算法和應用都不一樣，這就需要做應用領域的細分研發。只有圍繞產業“痛點”開展研發，才能讓產品不斷拓展應用場景的重要路徑。

　　這也讓光譜儀器研發從單純的硬件制造，進一步延伸至算法、軟件和行業應用。企業需要先找到產業痛點，再確定技術路線和產品形態，并針對不同應用場景進行細分研發。由此，實驗室中的一項技術，才能進一步轉化為生產線上的檢測設備、無人機上的載荷，或者現場快速檢測儀器。

　　支撐這些產品不斷迭代的，是一套覆蓋基礎技術、產品開發和應用算法的研發體系。劉鴻飛介紹：奧譜天成研發人員超過200人，占員工總數65%以上，研發投入約占營收的30%。企業將研發劃分為三個層次：一是前沿技術平臺研發，夯實基礎技術；二是圍繞風電、機器人、車載、無人機等不同載體開發產品形態；三是針對具體行業開展應用算法研發。

　　目前，公司已在廈門、長沙、武漢、徐州布局研發中心，分別側重光電核心模塊及基礎研究、高精度高性能儀器檢測及農業食品應用、工業應用和環境保護等方向。在這些研發中心中，長沙成為企業持續加碼的重要布局。

　　“在長沙，國防科大、中南大學、湖南大學等高校為科創型企業提供了大量青年人才。”劉鴻飛介紹，企業將研發中心布局長沙，既有個人的家鄉情結，也綜合考慮了當地科教人才資源和創新創業環境。

　　在他看來，高端儀器研發是一項長期投入，既需要高水平人才，也需要具有競爭力的創新成本。面對行業競爭，企業必須把有限資源更多投入研發和產品創新，通過更高效的研發組織和更精準的人才引進，形成自身競爭力。

　　各地的不同研發團隊則圍繞基礎技術、儀器產品和產業需求協同推進，使技術突破能夠更快轉化為具體產品，也讓不同產業場景中的需求進一步反哺技術研發。

　　這種研發模式背后，是國產高端科學儀器競爭邏輯的變化。過去，國產儀器更多需要解決“有沒有”的問題；隨著核心技術不斷突破，企業還需要回答“好不好用”“能不能適應不同場景”以及“能不能參與國際競爭”等問題。

　　與此同時，奧譜天成的市場版圖也在發生變化。公司產品已出口70多個國家和地區，海外銷售占比約37%。從滿足國內市場需求到進入海外市場，國產儀器面對的已不只是進口替代意義上的競爭，還要接受不同市場對產品性能、應用適配和服務能力的檢驗。

　　“奧譜天成的光學儀器競逐全球市場，主要靠持續的產品創新驅動。”劉鴻飛說道。

　　從核心模塊到整機，從單項技術到應用系統，再從國內市場走向海外市場，持續研發成為企業不斷擴大市場邊界的重要支撐。對于技術密集型科學儀器而言，市場需求本身也在不斷變化，儀器的性能、體積、使用方式以及數據處理能力都需要持續迭代。

　　而下一輪變化，正在人工智能與光譜技術的結合中展開。

　　過去一些復雜儀器需要專業人員經過較長時間培訓才能熟練操作。如今，奧譜天成正研發新一代全智能光譜儀器，探索讓儀器自動完成進樣、判斷檢測范圍、對焦調參、測量分析并生成報告，相關產品預計今年年底推出。

　　如果說此前的技術突破解決的是“儀器能不能自主做出來”，那么AI的加入，則在探索“儀器能不能自己完成更多工作”。人工智能正在從輔助分析逐步進入檢測流程，有望將更多專業經驗和操作流程沉淀到儀器和軟件系統之中，進一步降低高端科學儀器的使用門檻。

　　從一束光照向一片藥片，到進入半導體、新能源、農業和環境等產業現場，再到走向海外市場，光譜技術不斷拓展著“看見”物質的邊界。對國產高端科學儀器企業而言，突破關鍵核心技術只是基礎，圍繞產業需求持續研發、建立體系化創新能力，并在全球市場中接受檢驗，才能讓自主創新成果真正轉化為產業發展的技術支撐。

　　如今，AI與光譜技術的融合又打開新的想象空間。國產高端光譜儀器正在從核心技術、產品研發向智能化應用持續延伸，讓曾經復雜的科學檢測更加便捷，也讓一束光能夠進入更多生產生活場景。“讓中國人用自己生產的高端科研儀器，讓世界用中國人生產的高端科研儀器。”劉鴻飛說。