我国太赫兹技术迈入产业化关键阶段 产学研联盟在上海成立

问题:从“能做实验”到“能成体系”,太赫兹应用仍需跨越工程化门槛 太赫兹波频率介于微波与红外之间,兼具较强穿透能力、较高空间分辨率和低能量辐射等特性,被认为是未来通信、成像与精密探测的重要技术支撑;近年来,公众对太赫兹的认知多来源于交通枢纽安检等应用,但业内普遍认为,其真正的增量空间更集中面向6G的高速大容量传输、高分辨雷达、工业无损检测、生物医学成像以及深空探测等领域。 与“概念热”相对应的是“落地难”。业内人士指出,当前太赫兹产业在从关键器件到系统集成、从样机到规模化产品的链条上仍存在断点,导致不少应用场景停留在验证阶段,市场拓展节奏偏慢。 原因:高频段器件“源与探测”成为全球性瓶颈,底层材料与工艺仍在突破期 许宁生认为,从国际格局看,我国太赫兹研究整体处于并跑水平,在若干方向具备形成先发优势的可能。尤其在低频段(约0.1—0.3太赫兹)器件上,我国自主可控能力不断提升,产业生态开始成形。但更高频段(约0.3—10太赫兹),全球普遍面临关键器件难题,核心集中在“波源”和“探测器”两端。 一上,稳定高效的太赫兹波源是系统工作的基础。没有可工程化、可量产、可长期稳定运行的波源,通信、雷达和成像系统难以实现指标闭环。另一方面,太赫兹信号探测易受到噪声干扰,传统半导体器件灵敏度、噪声抑制和工作带宽诸上面临挑战,导致“测得准、测得快、测得稳”难以同时满足。 基于此,以石墨烯等为代表的二维材料因其结构可控、载流子特性突出,被认为有望抑制噪声、提升探测灵敏度等上打开新路径。业内判断,太赫兹领域正从“材料—器件—系统”的单点突破,转向“原理创新与工艺工程”并重的综合攻关阶段。 影响:太赫兹被推向新一轮竞争前沿,关乎未来通信与高端制造能力 从产业逻辑看,太赫兹技术一旦在关键器件上实现工程化突破,将对多个领域带来外溢效应:在通信领域,可为6G候选频段与超高速短距传输提供技术储备;在探测领域,可大幅提升雷达分辨率与成像能力,服务智能交通、低空经济、公共安全和深空探测;在制造领域,可用于精密无损检测与质量控制,提升高端装备与先进材料的检测效率与可靠性;在医疗领域,则有望推动更安全的成像与诊断手段发展。 更重要的是,太赫兹与集成电路、先进材料、精密仪器等产业高度耦合。许宁生指出,过去我国在若干关键技术上曾经历“买不来、要不到”的被动局面,最终仍需依靠基础研究与产业力量协同攻关。太赫兹若能实现从器件到系统的自主可控,将在未来信息产业竞争中形成战略性支点。 对策:以联盟为抓手构建协同机制,打通“基础研究—技术研发—产业应用”创新链 此次在复旦大学成立的太赫兹创新联盟,被定位为面向实际问题、推动成果转化的协同平台。许宁生表示,联盟将推动高校、科研院所与企业形成更紧密分工:科研端聚焦原理突破、关键材料与器件的前沿创新;产业端围绕系统集成、工艺迭代、成本控制与市场开拓加速工程化落地。通过任务牵引与联合攻关,提升创新效率,实现“1+1>2”。 多位与会人士认为,上海在太赫兹产业化上具备独特综合优势:一是集成电路制造能力突出,可为硅基太赫兹芯片提供工艺与量产支撑;二是新材料研发活跃,二维材料等方向具备科研与人才集聚;三是高端制造、仪器装备和应用场景较为丰富,有利于形成“研发—试制—验证—应用”的闭环。下一步,联盟有望围绕关键器件、系统样机与标准化测试等环节形成一批可复制的工程方案,推动产业从“有器件”走向“有产品、有规模”。 前景:窗口期正在形成,竞争焦点将转向可量产的高频器件与系统级能力 综合研判,太赫兹技术正处在从实验室走向规模应用的关键阶段。短期看,低频段更可能率先在通信回传、成像检测等细分场景实现规模化试点;中期看,高频段“波源—探测器”若取得实质突破,将带动高分辨雷达、6G候选技术路线和精密检测设备加速成熟;长期看,太赫兹与硅基芯片、二维材料、先进封装和系统软件协同演进,有望形成新的产业集群与增长曲线。 业内人士同时提醒,太赫兹产业化不能仅靠单点突破,还需同步推进标准体系、测试评价平台、可靠性验证与应用牵引,避免“技术强、产品弱”“样机多、规模少”。通过联盟机制聚合资源、形成任务清单、推进联合验证,将成为抢占未来制高点的重要抓手。

太赫兹技术的产业化进程,折射出我国科技创新从跟跑到并跑、再到局部领跑的发展轨迹。创新联盟的成立,不仅是组织形式的创新,更是对产学研协同机制的深度探索。在关键核心技术攻关中,打破壁垒、汇聚合力,才能将科学发现转化为产业优势,让前沿技术真正服务经济社会发展。该实践,或将为其他战略性新兴产业提供可借鉴的经验。