“港”创科25人丨专访香港科技大学讲座教授范智勇：技术商业化落地曲折漫长
在近期风靡全球的科幻巨制《赛博朋克2077》所描绘的壮阔愿景里，未来世界的人类社会踏入了一个前所未有的时代——身体改造技术空前发达，人们能够自由定制并升级自己的身体，解锁超乎想象的生理潜能，这种设想激发了全球玩家与观众对未来科技的无限遐想。
在香港科技大学电子及计算机工程学系讲座教授范智勇教授的实验室中，这样疯狂的想法逐渐演变为可能。范智勇教授的团队在2020年成功研发出了“超级人眼”，“这些发明未来有可能真正被运用到人体上，为视障人士带去光明”。
2020年5月，当此成果在《自然》杂志发表时，受到了全球广泛关注，业界更称之为“过去几十年来仿生眼开发的重要突破”。
仿生眼有望于2035年临床运用
仿生眼一直是全球视障人士关注的焦点，也是学术界研究的重点。目前仿生眼已经经历了几轮迭代，2020年第一代“仿生眼”仅有100个像素，2022年完成的第二代有700个像素且可以实现夜视功能，2023年完成的第三代仿生眼则在此基础上能够实现变焦、识别颜色以及模拟视网膜信号处理等功能。而目前正在推进的第四代仿生眼则可以模拟昆虫。
Grand View Research, Inc最新报告显示，到2030年，全球仿生眼市场规模预计将达到6.995亿美元，2023年至2030年复合年增长率为13.3%。目前，世界上的不同公司都在进行仿生眼系统的研究，由于导致视觉障碍的问题各有不同，因此各家公司也有不同的研究路径。
在范智勇教授的设想中，其研发的纳米线感光器可直接被连接至视障患者眼球后的神经线，将讯号传送至大脑，从而实现显像。
该研究的核心突破点在于，其采用了一种纳米材料来仿生视网膜上的感光细胞，这和人眼结构很相似。不过不同的是，纳米线感光器在人工视网膜的密度比人类视网膜中的感光细胞更高，如果将来每个纳米线感光器都能与视觉神经线连接，人工视网膜将能接受更多光讯号，可以比人类视网膜具有更高解像度的潜力。
范智勇告诉记者，当前，世界上此类仿生眼仅能够显示光点状的世界、物体的轮廓，仍需要许多时间的研发，以达到接近人眼的解析度。此外，仿生眼如何能通过接触视网膜神经将信号传递到大脑以及相关的编码机理，也是仿生眼运用到人体上的重要挑战。
仿生眼目前也在进行生物兼容性的评估。如能获得足够资源支持的话，预计五年之后可以进行动物实验，而到最终临床上运用，则要到2035年才能实现。
学院派创业者
科学的发展是学科交叉融合不断深入的过程，从单个学科发展，到多学科汇集解决科学问题。无论是仿生眼还是仿生鼻，都需要研究者熟悉材料科学、光子学以及微电子等多个领域。
如何应对跨学科的挑战？范智勇坦言，光靠此前学习的内容并不够，在做研究的这十多年中，他不断自学新知识，了解不同领域的新发展。本科的知识基础也为其之后的研究铺平了道路，虽然一些辅修的科目在当时给自己带来不小的压力。
除在高校从事科研外，范智勇还热衷于将科研成果转化落地。他认为，只有将科技真正变为产品落地，才能够普惠大众，实现技术本身的意义，从而为他带来成就感。
“一项技术从实验室到真正的商品化落地，路程曲折漫长。”范智勇表示，他在创业过程中，遇到了很多学术研究时从未遇到的问题。学术研究偏重可行性，而商业化转化还需考虑大规模重复生产的适用性，生产材料、生产工具以及生产方式都需要经过多方筛选。除此之外，成本也是不可忽略的因素。此前其在美国参与的创业项目就花费了六七年时间来打磨材料，最终实现量产。
范智勇表示，这些经历让他明白，无论技术在科研领域多么具有创新性或突破性，但最终要进行商业化转化、创业的时候， “人”才是其中的决定性因素。创业者需有“虽九死其犹未悔”的决心，拥有能够承担风险和失败的大心脏，才能够成功。
受制于其教授身份，想要将技术落地，就需要有外援入场。2018年，范智勇遇到了他在美国读书时认识的周清峰博士，找到了可以全身心投入创业的“大心脏”。两人一拍即合，随后共同创办了专注于气体传感器研发的创新型企业艾感科技，目前已是国家高新技术企业。
艾感科技目前是全球唯一可商用大规模气体传感器阵列芯片供应商，采用香港科技大学最新NHC技术和自有知识产权的NBHivereg;和NHC-nosereg;工艺，生产小型化低功耗的气体传感器和阵列化的嗅觉芯片。2024年，艾感科技完成了Pre-A轮融资，本轮投资将主要用于嗅觉芯片项目的商业化落地。
香港可做IP孵化基地
艾感科技2018年落地广州佛山，范智勇表示，当时做出这样的选择，不仅是考虑到土地及劳动力价格优势，当地政府的鼎力支持也是一个重要因素。据悉，佛山政府为艾感科技提供了上千万元的科创资金支持，相比之下，当时香港的相关基金仅能提供几十万港元的资金支持。
“不过现在形势不同了，香港要推进再工业化，现在相关政策对高科技企业的支持力度非常大，在这些项目上的投资对于高科技企业来说有很大的吸引力。”范智勇表示。
推进科研成果商业化转化，是香港近些年来努力的方向。自2018年以来，香港特区政府投入1500多亿港元，推动香港创科发展，从创科企业的初创阶段、研发阶段到商业化阶段都配备了不同的资助计划帮助企业成长。香港特区政府在2023年推出100亿港元的RAISe+产学研计划，该计划将以配对方式资助至少100家研究团队，帮助他们将研究商业化。
范智勇认为，香港适合初创企业孵化，科技型的初创企业可以利用香港优秀的科技人才以及香港相关的支持政策，进行前期的产品研发试验。受制于人口规模及地域面积，产业链上下游配套、市场以及人力成本成为香港发展创科的短板。因此，当这些初创企业发展到需要规模化生产时，就需要将视野向外拓展，向大湾区内地城市或东南亚等地区发展。
以下为采访实录:
仿生眼应用场景广
《21世纪》:首先想请问一下，你当时在加州大学伯克利分校做博士后研究的时候，其实获得了美国国家实验室的聘用，在美国应该也算小有成就，为什么会在当时选择回到香港？
范智勇:这个选择有主动的部分，也有被动的部分。被动的部分，是因为当时处于全球经济危机，很多大学冻结了招人计划。因为当初在伯克利的时候，美国经济不是特别好，刚开始我想在美国寻找教职，但许多大学都暂停招人，我就将目光放回了亚洲。那时候中国内地和中国香港的经济状况比较好、比较有活力，学术氛围也非常自由，我比较看重学术自由，因此就来到了香港。
《21世纪》:关于先进显示与光电子技术国家重点实验室，它的研究方向有哪些？这些研究方向之间存在哪些内在联系？
范智勇:我们的国家重点实验室有10年历史了。有二十位左右的教授在实验室里，研究方向也比较广。纵向看，我们首先在光电子材料方面有较深的积累，这是实验室发展的地基。然后我们也应用各种光电材料制造器件，如显示器、微显示器、液晶显示器或有机显示器等。横向看，我们以材料创新作为出发点，围绕光电子方面扩展了很多应用，包括智能窗户、智能玻璃窗，以及仿生眼、仿生电子鼻和柔性可穿戴器件等。
《21世纪》:你的很多研究成果是和计算机科学相关的，这与你的专业相距甚远，那么你如何应对跨学科的挑战？
范智勇:我本科是在复旦大学材料科学系的物理电子专业。但是除了本专业的课程外，我也修读过很多其他专业的课程，包括电子工程课和一些计算机课，还有一些基础的数学课。这些课程难度不小，但经历过这些课程的学习，我最终成为了交叉科学的复合型人才。
《21世纪》:你在2020年研究的人造眼球现在进度如何？
范智勇:2020年我们在三维仿生视网膜和仿生眼方面取得了突破性进展。这个球形仿生眼的核心突破点在于我们采用了一种纳米材料来仿生视网膜上的感光细胞，它和人眼结构很相似。这个成果发表后，很多人就认为它有可能帮助盲人朋友们恢复视觉，这是非常有意义的，我们也正在努力。
这个工作还有另一个重要的应用，就是应用在具身智能上。应用了仿生眼的机器人在未来可以帮助老龄化社会、照顾老人或小孩，以及辅助其他很多事情，所以我们可以给机器人装上仿生眼，使他们更接近人类。另外，包括无人机、无人车、自动驾驶等应用场景也可以使用仿生眼作成像设备。
《21世纪》:你预估离真正应用到人体上大概还需要多少年？
范智勇:如果真正尽全力去做，并且有足够的资源支持，我们希望用大概5年的时间完成动物实验。如果动物实验结果达到预期，就可以进入人体实验，基本上整个周期最少也要10年。
《21世纪》:目前人造眼应用到人体上最大的困难是什么？
范智勇:主要有三个挑战。第一个挑战是材料的生物兼容性，即材料放入人体不会有排异反应；第二，仿真视网膜产生的光电信号如何能通过半导体和神经的界面，把信号传到神经网络，最后传到大脑，这也是很大的挑战；第三，仿真视网膜产生的光电信号和真正视网膜产生的光电信号是有区别的。真正视网膜产生的光电信号要经过编码才可以被大脑识别，但是编码的机理是一个科学问题，我们现在还没有完全理解。
《21世纪》:如果真正运用到人体上，拥有人造眼的这些人看到的视角和我们正常人看到的视角，有什么不同？
范智勇:我认为短期内，要想人造眼达到真正人眼的清晰度还是很难。现有的几种技术最多产生一个光点的阵列，无非就是光点多少。光点在人造眼里形成了一个轮廓，但不会有真正人眼这么高的解析度。视网膜设计是非常复杂、精密的，人造眼要达到真正人眼的高度还需要更长的时间。
《21世纪》:所以人造眼现在看到的内容就像一幅朦胧的画？
范智勇:是的，还需要时间来提升它的解析度。
商业化落地面临诸多挑战
《21世纪》:可以简单介绍一下你的创业经历吗？
范智勇:我们其实一直对创业感兴趣，希望能够让一些技术能真正变成产品来普惠大众，这样会给我们带来很高的成就感。我在美国伯克利大学的时候参与了一些创业活动，所以我早年有这些经历，为我积攒了一些经验。到香港科大任教后，我分别在2013和2016年带领两支不同的学生团队参加“百万港币创新创业大赛”。
那两次做的创业项目和光伏、太阳能电池方面相关，虽然最后都没有成功，但我认识到，在创业的过程中，人的因素在第一位。创业者除了需要了解一些技术基础之外，还一定要有决心去创业。创业本身就是九死一生，这需要创业者有很强大的心脏和承受力，能承受失败和风险，这样才能创业。
在2018年，我找到一个合作伙伴——2001年我在美国读书时认识的周博士。他本身对创业有饥饿感，我认为他是非常合适，所以一拍即合，我们在2018年创立了艾感科技，一个专做先进传感器生产研发的公司。从2018年到现在，我们公司的发展状况还是不错的，目前也是国家高新技术企业。
《21世纪》:你现在在艾感科技里主要扮演着怎样的角色？
范智勇:我是公司的董事长，主要提供技术方面的支持。我们学校不允许我们去担任CXO，就是说任何执行董事的位置我们都不能担任，所以我主要提供技术方面的支持，在公司的一些关键的时刻，比如技术方面遇到问题，或者产能需要爬升，提高生产的时候，我也会帮公司一起解决这些问题。同时，我也参与制定公司的战略性发展方向，跟周博士和其他股东一起探讨、制定和把控。我也参与公司的融资环节，因为像我们科技型创业企业，投资人肯定希望看到香港科技大学的研究实力，像这种情况我就会跟融资的投资人一起商谈。
《21世纪》:一项技术从实验室到真正落地的过程中，会碰到怎样的一些问题？
范智勇:问题有很多，一个技术从实验室到变成产品，中间的路非常长。我们常说实验室里做的是0到1，但是真正变成产品就是100，这中间从1到100有99的差距，是非常大的。
创业首先需要选好课题，然后做科研或研发的过程中，你用的方法和工具在将来是否可以大规模重复性地进行制造，这也很关键。材料也是其中重要的考虑因素。这些加工方法或工具需要考虑成本以及产量，如果价格高昂或者产量不能达到预期，也很难变成产品。那么当初在设计工艺的过程中，我们就要倾向于选择成本较低，又能很快量产的方式，这样最后变成产品就会比较容易。
《21世纪》:你觉得创业者跟科研人员之间有什么最主要的区别？
范智勇:创业者和科研人员当然在很多方面都有不同。简单来讲，做科研对人的要求主要是在科学素养方面，在其他方面没有太多要求，我们只需要专注于自己的科研项目，把项目执行好。中间可能很多时候需要好奇心的驱动，不断地问问题，把事情弄明白。
对创业者的要求更加全面。如果是技术创业，除了对技术要有比较深刻的理解之外，创业者还需要具备各方面的常识。因为公司运营涉及研发、生产、运营、市场以及人事等多方面。所以我觉得创业者可能挑战会更大，对素质的全面性要求可能会更高。
《21世纪》:作为学院派的创业者，你们如何能够找到愿意为技术买单的客户？
范智勇:这是很实际的问题。学院派创业肯定是比较难的，因为投资人可能以前见到的都是在商场打拼过很多年的人。我们作为学院派创业者，刚开始并没有产品，有的只是论文或者专利，最多是有一两个原型。所以这就需要投资人独具慧眼，要从投资人的角度看到技术的潜力。
当然随着团队的发展，投资人也会给我们提出要求，要将技术进行商业化转化，需要有专业人士来进行辅导。投资人会给我们推荐一些专业人士来帮助公司运营，进入我们团队。因此，我们需要经常跟投资人沟通，让双方的期望值达成一致。
香港可发挥“桥头堡”作用
《21世纪》:香港目前正在推进再工业化，你觉得在大湾区的科创环境里，香港扮演着一个怎样的角色？
范智勇:香港很适合一些初创企业从原始的IP出发，把公司打造出一个雏形，然后进行一些小试或中试。利用优秀的人力资源或者政府加持的政策，去做这些开发，都是非常合适的。再往后要进行规模化生产、扩大再生产，要跟产业链上下游紧密结合的时候，就可以进入到内地了。这一点上，香港可以发挥很好的桥头堡的辐射作用，比如技术在大湾区落地就是从香港出发辐射到广东省，广东省制造出来可以辐射到全国市场，这是其中一方面。
另一方面，香港是国际化大都市，也是连接中西方的一个桥梁。还有一个方向就是可以朝全世界其他地方辐射。我们甚至也可以到东南亚等地办厂，做规模化生产，然后把产品卖到欧美乃至全世界，以香港作为中心来孵化高科技产业，辐射全世界。
策划:于晓娜
监制:朱丽娜
编辑:和佳 朱丽娜
设计:黄丹虹
视频制作:袁思杰
出品:南方财经全媒体集团
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