在肉眼難辨的微塵世界，潔凈環(huán)境監(jiān)測事關(guān)半導(dǎo)體、生物制藥、醫(yī)療衛(wèi)生等行業(yè)自主可控。中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所孵化的上海鐳慎光電科技有限公司用8年時間潛心鉆研，打響國產(chǎn)科技突圍的“雙線戰(zhàn)役”——五年磨一劍，團隊攻克0.1微米粒子計數(shù)器這一半導(dǎo)體制造的“工業(yè)天眼”，點亮國產(chǎn)之光；光學(xué)生物氣溶膠實時監(jiān)測儀，以“秒級響應(yīng)”和抗干擾能力為生物安全織就“天網(wǎng)”，技術(shù)實力比肩國際頂尖水平。

在技術(shù)總監(jiān)張佩帶領(lǐng)下，鐳慎光電以技術(shù)為根基，以市場需求為牽引，在精密檢測細分領(lǐng)域執(zhí)著深耕，不僅讓企業(yè)產(chǎn)值8年增至10倍，更在保障集成電路產(chǎn)業(yè)鏈自主可控、提升公共衛(wèi)生防護能力等關(guān)鍵節(jié)點打下堅實的國產(chǎn)化樁基。

薪火相傳突破0.1微米探測幽暗

鐳慎光電的創(chuàng)業(yè)史，代表著中國激光粒子計數(shù)器的發(fā)展史，也是幾代中國科學(xué)家薪火相傳的接力故事。

早在上世紀(jì)60年代，美國、日本的激光粒子計數(shù)器就實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。到了90年代，海外品牌壟斷全球市場，而國產(chǎn)產(chǎn)品在核心部件設(shè)計、探測精度、產(chǎn)品化進程方面明顯滯后。在此背景下，上海光機所黃惠杰和團隊開始鉆研光散射理論，在他們的堅持下，國內(nèi)首臺激光塵埃粒子計數(shù)器終于在1990年問世。隨后幾年，科學(xué)家們致力于改進技術(shù)、提升探測精度，并成功研發(fā)出微型光學(xué)傳感器。

2017年，張佩跟隨老師黃惠杰創(chuàng)辦鐳慎光電，當(dāng)時國內(nèi)粒子計數(shù)設(shè)備還停留在檢測0.3微米以上顆粒水平，而半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對0.1微米級粒子檢測設(shè)備的渴求已如暗流涌動，這種精度的粒子計數(shù)器是確保芯片制造超凈環(huán)境的核心“眼睛”，卻長期被國外壟斷。

從0.3到0.1，涉及光學(xué)、機械、電子等多個學(xué)科的全方位突破，張佩堅定選擇這條少有人走的路。創(chuàng)業(yè)前幾年，他和研發(fā)團隊泡在實驗室，白天調(diào)試光學(xué)系統(tǒng)，晚上編寫數(shù)據(jù)分析程序。資金、人員捉襟見肘，無法多線并行，只能選擇一條技術(shù)路線埋頭苦干。功夫不負(fù)有心人，創(chuàng)業(yè)5年后，國產(chǎn)設(shè)備第一次進入產(chǎn)線驗證，努力終于獲得回報。

百尺竿頭更進一步，張佩帶領(lǐng)團隊進一步將0.1微米級技術(shù)應(yīng)用到高壓氣體顆粒物檢測，這項技術(shù)在集成電路、大宗氣生產(chǎn)方面具有重要作用，全球僅有極少數(shù)企業(yè)掌握，而他們的努力填補了國內(nèi)空白，做到高壓下檢測精度與國外產(chǎn)品持平，價格大幅降低。

科學(xué)家創(chuàng)業(yè)，“差一點都不行”

張佩的科研攻關(guān)，始終沿著“測塵”的核心能力展開。在攻克超細顆粒物探測難題的同時，鐳慎光電堅持兩條腿走路，基于張佩博士階段研究的激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)，突破微弱熒光檢測難題，開發(fā)高靈敏度的光學(xué)生物氣溶膠檢測設(shè)備。

相較于傳統(tǒng)微生物檢測耗時數(shù)日的“培養(yǎng)法”，他們的技術(shù)實現(xiàn)“秒級”響應(yīng)：利用特定激光激發(fā)微生物產(chǎn)生獨特?zé)晒猓缤o無形的生物粒子貼上光學(xué)標(biāo)簽。然而，現(xiàn)實環(huán)境充滿干擾，香煙煙霧、化妝品微粒、植物花粉都可能發(fā)出類似熒光，造成誤報。

“光學(xué)檢測就像在針尖上跳舞，差一點都不行。”為了抗干擾，張佩和團隊開始了長達兩年的技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)品驗證，驗證階段更是近乎“自虐”，整日在實驗室點燃香煙，噴灑各種香水、化妝品，讓儀器長時間暴露在各種干擾源下測試。那段時間，不抽煙的張佩渾身上下滿是煙味。最終，他們摸索出顆粒物散射光與熒光信號同步的“雙光源”分析技術(shù)，這一突破成為關(guān)鍵轉(zhuǎn)折。目前，該設(shè)備已廣泛用于海關(guān)、機場、地鐵站以及醫(yī)院的生物氣溶膠安全監(jiān)控。

更廣闊的藍圖也在徐徐展開——瞄準(zhǔn)對無菌環(huán)境要求嚴(yán)苛的高端制藥、智能手術(shù)室等領(lǐng)域，鐳慎光電正加速趕超國外同行的腳步，提升雙光源分析的監(jiān)測精度、拓展應(yīng)用場景。“借助人工智能，我們正在不斷優(yōu)化生物氣溶膠的分類模型，提升抗干擾能力。國外已有跨國藥企在驗證相關(guān)快速檢測技術(shù)，我們有信心用更短時間跑通這條路。”張佩透露，已有海外客戶代理商慕名而來，這項設(shè)備和技術(shù)有望率先進入歐洲市場進行驗證。

從不到10人的初始團隊到40人研發(fā)梯隊，從年營收不足300萬元到突破3000萬元，張佩和鐳慎光電的成長軌跡，恰是中國精密制造突圍的縮影。“技術(shù)是根，創(chuàng)新是魂。”牢牢守住這些細分領(lǐng)域的小器件，追光者們還將繼續(xù)深入微觀世界“無人區(qū)”，刻下更多“中國印記”。

人物小傳

張佩，鐳慎光電技術(shù)總負(fù)責(zé)人，在光學(xué)生物氣溶膠監(jiān)測技術(shù)和超細顆粒物光散射測量技術(shù)及應(yīng)用研究方面擁有豐富經(jīng)驗和產(chǎn)品開發(fā)能力，不僅構(gòu)建完善的研發(fā)管理體系，還帶領(lǐng)團隊取得一系列技術(shù)突破與商業(yè)成就。他在SCI與EI期刊上發(fā)表論文8篇，申請發(fā)明專利與實用新型專利10余項，登記軟件著作權(quán)2項。入選2024年上海市東方英才計劃青年項目。