太赫兹技术开拓“最后处女地”进军产业化

在上海理工大学的实验室，一个价值上百亿元的创新故事正在酝酿，笔者看到了各种有趣的道具——用瓷砖切成的假匕首、做工有些粗糙的塑料玩具枪，以及一包假扮“塑胶炸药”的橡胶粒。

　　这些“武器”之所以出现在此，是为给一台正在研发的高科技“照相机”做模特。事实上，“武器”的原型，包括陶瓷刀、3D打印枪等，都不是金属材质，如果不法分子随身携带，不随行李经过X光机，很难靠金属探测仪识别。但这台“相机”却能借助一种特殊的“光”——太赫兹电磁波，“照亮”被藏匿的违禁品，从而赋予安检员一双火眼金睛。

　　此前，全球只有美国等少数国家有能力开发此类设备。如今，上海的学者、工程师、企业家们联手打破垄断，初步成功开发了具备世界一流水平的太赫兹安检机；据了解，几周前，国内某大型公共项目已抛出橄榄枝，将采购10台设备，这也是国内太赫兹安检仪的首笔订单。

　　“太赫兹”是怎样一种神奇的光？为了推进这个世界一流的技术成果，上海的产业创新链条又是如何展开的？

　　开拓太赫兹技术“最后处女地”

　　太赫兹电磁波的频率远低于可见光，介于微波与远红外线之间，落在千亿赫兹(即太赫兹、THz)频段，此前缺乏研究。直到21世纪前夜，科学界才首次人工生成了它，不过问世不久，太赫兹波就立即被寄予厚望，多家智库称其为“未来十大技术”。中国工程院院士、上海理工大学光电学院院长庄松林介绍，在诸多应用方向中，安检是近期最具潜力的一个。太赫兹波具备不错的透视成像能力，能轻易穿过各种包装和织物；而且其光子的能量只有X射线的百万分之一，是可见光的五千分之一，对人体没有健康风险。

　　“透视＋健康”，顺理成章，科技界希望用太赫兹探测人体。庄松林团队的核心成员、上理工教授朱亦鸣介绍，起步最早的美国，2009年将太赫兹安检仪正式引入机场，新仪器“火线立功”，识破了一起炸药劫机阴谋。名声大振后，太赫兹安检仪引来大量订单，如今美国所有国际机场都实现了覆盖。

　　在上理工的实验室，国产太赫兹安检仪正在调试，所有的核心器件都基于自主技术。仪器的外形像一部开着半扇门的货运电梯。笔者揣上一把塑料玩具枪，走进“电梯”想考考它，两三秒后，安检仪的屏幕上就显示出一个灰色人影，虽然看不清五官，但腰部明显有一块黑斑——“武器”现形了。朱亦鸣说，由于太赫兹技术可用于军事目的，所以美国允许出口的安检仪，成像精度只有5厘米，“看”不清打火机。技术禁运给国产技术带来了机遇期——上理工经过5年研发，已经完成的这一代设备分辨率达1.5厘米，能用低得多的成本实现同样的性能。

　　配置太赫兹领域产业化“黄金组合”

　　在国内的太赫兹领域，庄松林团队处于先进位置，是仅有的能提供系统技术的研究机构——这是上理工的合作伙伴拓领科技集团经过2年悉心调研得出的结论。

　　去年春天开始，拓领与上理工开始合作，推进太赫兹产业化。总经理龙明认为，仅安检仪在国内就有150亿元的市场:“约200家机场、数千座高铁、轨交车站，这笔账并不难算。”

　　产学研的联合，为太赫兹技术的转化插上了翅膀。庄松林分析道，高校的优势在于原理研究，要落实到产品上，绕不开工程化，这并非教授所擅长；拓领的长处恰好是机械制造，这家医药装备制造商拥有流水线和加工经验，还有靠创新实现转型的决心。但简单的产学研组合还不足以完成产业化的临门一脚。去年秋天，博康智能公司为这个创新联合体补上了"用"这一重要拼图。博康曾为国内众多机场提供安全技术，非常了解市场，副总裁杨瑞说:"技术转化除了产学研，还应加上用户这一要素，只有倾听用户，才能让技术更快落地。"博康带回的用户反馈正在从大量细节入手重塑产品－－比如，为赢得乘客对人体透视安检的信任，机场希望安检仪放弃目前的深色调，转用医疗设备那样的白色。

　　庄松林和杨瑞都强调，新技术非常需要政府支持。目前，该项目得到了国家自然科学基金、科技部和市科委、市教委等的资助，不仅如此，政府的宏观视野对配置资源也起到了关键作用，"我们三方携手就是靠科委牵线，因为他们对创新链的上下游都很熟悉。"庄松林说。