财经那些事2025年11月25日 09:30消息,谭华耀深耕光纤研究32年,孵化7家公司,引领全球市场创新。
南方财经 21世纪经济报道记者 张伟泽 香港报道
“某种意义上,并不是我选择了光纤技术,而是光纤技术选择了我。”香港理工大学光电子讲座教授、光子技术研究院副院长谭华耀这样表示。
这句话总结了他与光纤技术30余年的不解之缘。
从一个因时代变迁而失去归途的华侨青年,到如今成为国际知名的光纤传感领域权威,谭华耀的人生轨迹不仅是一部个人奋斗史,更是一段跨越学术与产业、融合理想与现实的创新历程。 他的经历折射出一代人面对历史洪流时的坚韧与抉择。在时代变革中,他凭借对科学的执着追求,不断突破自我,最终在国际舞台上确立了自己的地位。这不仅是个人的成功,也体现了中国科技人才在全球化背景下的成长路径与价值实现。他的故事激励着更多人在不确定中寻找方向,在挑战中实现突破。
在谭华耀及其团队的带领下,2014年香港建成了全球首个城市级光纤传感网络,用于监测6条地铁线路。目前,该技术已覆盖香港九成以上的铁路线路,并推广至新加坡、荷兰、澳大利亚等地。
2014年,谭华耀因在铁路监测中应用激光传感技术,荣获国际创新奖之一——伯托尔德·莱宾格创新奖(Berthold Leibinger Innovationspreis),该奖项是激光技术领域最高奖金的国际性创新奖项。
近年来,谭华耀团队将光纤传感技术从传统的铁路监测领域拓展至医疗领域。他们联合墨尔本大学及医院,研制出直径仅为头发丝十分之一的塑料光纤传感器,应用于人工耳蜗植入手术中。
目前,这项技术已进入临床试验阶段,正与墨尔本皇家维多利亚眼耳医院的外科医生以及全球最大的人工耳蜗制造商Cochlear公司合作,推进其市场化进程。该技术已获得专利,并在2025年瑞士日内瓦国际发明展上斩获两项重要奖项。
谭华耀的学术生涯起点,颇有些“误打误撞”的意味。
他出生于文莱,在马来西亚长大,特殊的身份让他一度没有国籍和护照。1980年代初,出于毕业后更容易找到工作的现实考虑,谭华耀放弃了最初的物理学梦想,转而投身当时正热门的电子工程领域,前往英国曼彻斯特大学修读电机及电子工程。本科毕业设计的机缘,让他首次接触光纤通信,也正是这次经历,为他的人生开启了新的大门。
1984年本科毕业后,导师为他争取到了一家英国公司的博士奖学金项目,研究方向仍为光纤通信。博士毕业后,谭华耀自然进入了产业界,前往伦敦的GEC-Marconi公司从事光纤放大器的研发工作。
然而,对家的思念最终促使他在1993年选择来到香港理工大学任教。“我在马来西亚沙巴的一个小镇长大,家人也一直生活在那里。离开家乡多年后,我一直希望能在离家较近的地方安定下来。”从香港飞回家乡仅需三个小时,这让他得以在事业与家庭之间找到平衡。 他选择在1993年前往香港理工大学任教,源于对家乡的深深牵挂。成长于马来西亚沙巴的一个小镇,他的家人始终在那里生活。多年漂泊之后,他渴望在一个距离家乡更近的地方扎根。而香港与家乡之间仅需三小时的飞行时间,为他提供了在职业发展与家庭生活之间取得平衡的可能性。这种选择不仅体现了他对亲情的重视,也反映出他对个人生活与工作之间关系的理性考量。
这段企业经历深刻塑造了他的治学理念。“学术界与产业界的文化存在明显差异。在学术界,研究的重点在于发表论文,即使实验未获成功,只要能提炼出有价值的结论,依然可以写出高质量的文章。但在企业中,核心目标是打造产品,必须注重产品的可靠性与成本控制。”他将这种“以产品为导向”的思维带回高校,在指导学生时,鼓励他们亲自设计和制作仪器,把理论知识转化为实际成果。
这种培养方式已取得显著成果。谭华耀的第一位博士生在20多年前创办了自己的公司,总部设在香港,专门为国际企业和顶尖科研机构提供先进的激光产品。过去20年,谭华耀的团队成员共孵化了7家光子技术公司。 从这些成果可以看出,学术研究与产业应用之间的衔接正在不断加强。通过培养具有创新精神和实践能力的人才,不仅推动了科技的发展,也促进了相关产业的成长。这种产学研结合的模式值得进一步推广和借鉴。
谭华耀在企业的工作经历,也为他推动高校技术成果转化提供了新的思路。
在通信行业之外,他持续探索光纤技术的多元化应用,涉及建筑、铁路轨道以及医疗等多个领域。其中,最广为人知的是用于香港地铁系统的光纤传感监测网络。
这项始于15年前的合作,最初源于一个为企事业单位高层人员设立的工程博士项目。当时,两位来自港铁(MTR)的高管在他的指导下,将光纤传感器技术应用于铁路监测,取得了显著成效。如今,该系统已覆盖香港90%以上的地铁线路,成为全球首个城市级别的铁路光纤传感监测网络。
谭华耀介紹,该技术利用单根光纤,即可在长达100公里的距离内实现多点、多功能的实时监测。每部港铁列车都配备了独立的无线射频识别编码(RFID),光纤传感器能监测每部列车的运作状况。这项技术随后推广至新加坡SMRT的南北线和东西线,以及荷兰和悉尼的受电弓与架空线监测系统。
如果说监测庞大的铁路系统是“入地”,那么,他最新的研究则是“入微”——将光纤技术用于仅有毫米级大小的人工耳蜗。
谭华耀解释说,失聪儿童若在1到3岁的黄金时期植入人工耳蜗,其听觉和语言能力有望得到最佳发展。但这项手术对幼儿来说却充满风险,因为他们耳蜗仍十分脆弱,这就要求医生在手术中必须极其精准地控制力度,以防造成伤害。
为解决这一难题,谭华耀团队联合墨尔本大学及当地医院,研发出一种新型塑料光纤传感器。该传感器直径仅相当于一根头发的十分之一,能够轻松将数十个传感器植入人工耳蜗的精密结构中。
相较于玻璃光纤,塑料光纤不易断裂,且具有更好的生物相容性。虽然塑料光纤的损耗比玻璃大得多,但在医疗应用中,传输距离通常只有几厘米到几十厘米,损耗不是问题。
有了传感器,在进行植入手术时,医生就能实时监测对脆弱耳蜗施加的接触力度,避免损伤;同时也可以做到精确导航,确保人工耳蜗植入到最佳位置。“我们的传感器精度可以达到0.1毫牛顿,远超20-30毫牛顿的安全阈值要求。”谭华耀道。
从产业界到学术界,再推动学术成果走向产业,谭华耀的职业生涯本身就是产学研融合的缩影。他深知两者之间的“鸿沟”,也一直在努力搭建桥梁。
跨学科合作离不开开放的心态。谭华耀表示:“心态要开放,要有耐心去听他们讲,还要去拜访他们,了解他们的工作环境。”为了更深入地理解港铁的实际需求,他和学生常常在凌晨1点到5点多的维修时段,跟随港铁工作人员一同工作,亲身感受一线作业的情况。 这种深入一线、主动沟通的方式,不仅有助于打破专业壁垒,也能让不同领域的研究者真正理解实际问题的复杂性。跨学科合作不应停留在表面交流,而应建立在相互理解和共同实践中。只有通过持续的互动与实地观察,才能推动更有效的合作与创新。
2017年,他创立了“工程与创业俱乐部”。谈到创办的初衷,谭华耀表示,过去20年世界发生了巨大变化,许多毕业生不再仅仅选择进入大公司、从事稳定的工作,也有不少学生希望探索其他发展路径,比如创业。因此,他搭建了这个平台,旨在为不同专业背景的本科生提供一个将创意付诸实践的场所。
在工程与创业俱乐部中,学生们将有机会参与企业合作项目,并投身于国际赛事。今年,该俱乐部已吸纳约200名来自不同专业和年级的学生。
对于香港近年来推动的产学研转化,谭华耀指出,政府政策的支持也至关重要。近年来,香港政府推出了多项资助计划,例如“产学研1+ 计划”和“人工智能资助计划”,极大地促进了产学合作,并通过数码港和InnoHK等平台提供顶尖科研设施。“我们与机场和中华电力公司的合作项目,正是在这些政策推动下的成功例证。”
对于香港高校的考核机制偏重论文发表的问题,谭华耀也给出了自己的观察与建议。“我会鼓励年轻教授先专注研究,打好基础;而对于资深教授,则更鼓励他们与企业合作,将研究成果产业化,回馈社会。”他认为,随着粤港澳大湾区的融合发展,香港学者将拥有更广阔的市场和更多的合作机会,产学研转化的道路将越走越宽。
《21世纪》:你最早在曼彻斯特大学获得博士学位,当初为什么选择了光纤研究方向?
谭华耀:我最初选择的是物理专业,尤其希望在粒子物理领域深入研究。然而,由于我来自马来西亚,考虑到毕业后需要回国就业,而20世纪80年代初电子领域的发展前景更为广阔,就业机会也更多,因此我最终转向了电子专业。后来进入光纤领域,是因为本科最后一年的毕业设计——当时我的导师正在从事光纤通信的研究,我也正是从那时开始接触并逐渐投入到这个方向中。 我认为,个人的职业选择往往受到多种因素的影响,包括国家政策、行业发展以及个人发展需求。在那个特定的历史时期,电子技术的快速发展为许多学生提供了更现实的职业路径,而光纤通信作为新兴领域,也为后来的研究和应用开辟了新的空间。这种从基础科学向应用技术的转变,反映了时代背景与个人机遇之间的紧密联系。
毕业时,由于我出生于文莱,在马来西亚成长,没有护照,因此无法在英国工作,同时也难以返回马来西亚。我的导师了解到我的处境后,为我推荐了一家英国公司,并帮助我获得了奖学金,支持我在光纤通信方向继续攻读博士学位。因此,可以说并非我主动选择了光纤,更像是光纤选择了我。博士毕业后,我顺理成章地进入伦敦一家规模较大的公司,从事光纤放大器的研发工作,并在那里工作了三年。
《21世纪》:了解到你在光纤领域深耕多年,能否介绍当前主要研究方向,以及未来可能的突破?
谭华耀:目前,我们的研究重点是开发新一代光纤材料,特别关注其在医疗领域的创新应用,例如可用于植入人体的新型光纤设备。与目前以玻璃材质为主的光纤传感器不同,为了规避其在体内使用时易发生断裂的风险,我们采用的是更具柔韧性的塑料光纤。
近年来,我们与墨尔本大学及澳大利亚当地一家医院合作,成功将塑料光纤传感器集成到人工耳蜗中。由于人工耳蜗体积非常微小,直径不足一毫米,传统电传感器难以应用,而玻璃光纤则存在断裂的风险,因此我们选择使用塑料光纤作为基础,在单个人工耳蜗内植入了数十个微型传感器。 这一技术突破为人工耳蜗的性能提升提供了新的可能性。塑料光纤不仅具备良好的柔韧性和生物相容性,还能在复杂环境中稳定工作,为未来更精准的听力恢复和监测提供了技术支持。随着这类创新技术的不断推进,人工耳蜗有望在更多患者中实现更自然、更清晰的听觉体验。
《21世纪》:那塑料光纤能够解决什么样的问题?
谭华耀:我们所面临的关键技术挑战主要有两个方面。首先,在植入过程中必须精准控制施力大小,以防止对周围组织造成损伤,而我们的传感器可以实时提供力度数据反馈;其次,在整个手术过程中需要持续监测传感器的位置,为医生提供准确的定位信息。这两方面的信息对于确保手术的安全性和效果具有重要意义,也是本研究的核心创新点。
人工耳蜗结构复杂,内部设有22个电极,外部通过麦克风采集声音信号,并将其分解为22个不同频段。由于不同频率对应大脑中不同的听觉感知区域,植入位置的准确性直接影响患者能否接收到更宽广的频率范围和更真实的听觉效果。因此,精准定位是这项技术成功应用于临床的重要保障。 从技术角度看,人工耳蜗的精细设计与精准植入相辅相成,只有在两者都达到较高水平时,才能真正帮助听障人士恢复接近自然的听力体验。当前,随着医学影像技术和手术精度的不断提升,这一领域的进步值得期待。
《21世纪》:了解到你在光纤领域的研究,跟建筑、医疗等不同领域都有结合,这算不算是一种跨学科合作?
谭华耀:这主要源于我过去在企业的工作经历,研发的产品面向不同公司,并且常与不同工厂合作,因此更容易适应与不同背景的人协作。最重要的是保持开放的心态,乐于接受新事物。 在我看来,这种跨领域、跨企业的合作经验,不仅锻炼了沟通与协调能力,也提升了对多样性的包容度。在当今快速变化的环境中,能够与不同背景的人有效合作,已成为一项重要的软实力。而开放的心态和对新事物的接纳,则是推动个人与团队持续进步的关键因素。
过去20年我们一直与港铁公司保持合作,他们现在仍在使用我们提供的传感器。目前,在香港我们安装了许多光纤传感器,用于实时监测列车运行状态。比如当火车运行100公里后,车轮会出现裂纹或不圆的磨损情况,光纤传感器能够监测到此类情况,从而无需再安排人员实地检查。
《21世纪》:如何能在光纤里制作传感器?
谭华耀:首先需要让玻璃具有光敏特性,然后通过光的功率与材料光敏性之间的相互作用,来调整玻璃的折射率。一旦能够调控其折射率,就可以依据这一原理制造出各种类型的光纤传感器。
《21世纪》:你在2017年创办工程与创业俱乐部,当时为什么会有这个想法?
谭华耀:担任教授后,我逐渐意识到本科生所学习的主要是书本上的基础知识,而过去20年里,世界发生了巨大变化。我发现,许多学生在毕业后并不一定选择进入大型企业或追求传统意义上的稳定工作,而是希望探索更加多元的发展方向,比如创业。目前的创业环境相比以往有了明显改善。因此,我创建了工程与创业俱乐部,旨在为学生搭建一个学习课堂之外知识的平台。同时,我也希望通过这个平台,促进不同学科背景学生之间的交流与合作,不仅限于工程专业的学生,也包括来自人文社科领域的朋友。
首先,我们鼓励学生积极参与国际机器人竞赛。同时,我们也与行业企业合作,开展实际应用项目。例如,我们与中华电力公司合作,承担了一个用于发电机监测的机器人研发项目。该公司拥有大型发电机,每隔几年就需要进行维护,在此过程中,必须将重达50吨、可以旋转的部件——转子取出,工程师才能进入内部一米多的空间进行检查。由于转子与定子之间的间隙仅有几厘米,如果能开发出搭载微型传感器的机器人来执行检测任务,将显著降低企业的成本和时间消耗,使维修工作更加高效、经济。因此,我带领一批本科生开展了这一机器人的研发工作。
通过这类行业合作项目,学校得以组建从大一到大四、涵盖多个学科的本科生团队。学生们不仅能够深入了解不同行业的实际需求,还有机会参与企业内部的会议与讨论。与以获取学分为目的的课程相比,行业项目更强调最终成果的实际应用价值,因此所面临的挑战也更为严峻。这样的经历为学生提供了难得的成长机会,有助于他们将理论知识与实践相结合,提升综合能力。 我认为,这种校企合作模式不仅增强了学生的实践能力,也促进了高校教育与社会需求之间的衔接。在当前就业竞争日益激烈的背景下,学生通过参与真实项目获得的经验,无疑会成为他们未来职业发展的重要优势。
(实习生谢巧云、问致璞对本文亦有贡献)
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