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沈憧棐:红外领域的“颠覆者”

作者:陈卓君

2017-2-15 15:51:27

  在电影《铁血战士》里,施瓦辛格跳进水里将自己的温度和周围保持一致,试图遮蔽自己的红外信号源,避免热成像仪的侦查。在诸多谍战大片中,红外热成像仪频频崭露头角,在军事领域的应用已经非常广泛,并且正在从军事走向工业和民用市场。

  笔者走进上海巨哥电子科技有限公司,在红外热成像摄像头的监控下,人体散发的热辐射都被探测,门口屏幕上显示出了当下的体温,身体不同部位因温度的差异而显示出不同的颜色。

  其实,红外热成像技术所能运用的范围远比我们想象的广泛。它能检查建筑物安全隐患,帮助电力公司、仓储设备排查故障设备,预防火灾;能穿透重重雾霾,方便司机夜视道路;还能加载在无人机上实现城市反恐搜寻;能在大型会议或机场安检口,迅速查出密集人群中的不正常发热者;能帮助人体进行医疗初步诊断,为筛查乳腺癌等疾病提供参考;能检测野生动物温度,从而帮助户外爱好者在伸手不见五指的野外,躲避黑暗中的危险……

  2008年,国家“千人计划”专家沈憧棐在上海创办巨哥电子。从国外创业到回国创业,他深耕红外热成像领域十余年,致力于通过核心技术降低成本,将红外热成像技术推向工业、民用乃至消费市场。

  从被封锁到爆炸性增长

  红外热成像的原理听起来并不复杂,沈憧棐介绍说:“任何温度在绝对零度(-273℃)以上的物体都是红外热辐射的光源,因此利用探测器测定目标和背景的红外热辐射,可以得到不同的红外图像,即热图像,它反映了场景中每一点的温度。”

  凭借这一特点,美国军方夜视仪几乎都应用了红外热成像技术。其基本原理是在漆黑一片场景中,利用温差清晰看到几乎任何物体,因为任何物体或多或少都有温度区别。

  但是要将这一技术产业化却比想象难得多。早年它应用于美国军方,但美国一直对中国禁止输出。国内最近几年才开始有了自主开发的能力,因受限于技术发展和市场应用现状,其产品价格居高不下,难进民用市场。

  “之所以回国创业就是觉得这个行业非常可惜,实际用途很多,但价格却始终降不下来。”沈憧棐边说边拿出一片晶圆,上面由几百个红外探测芯片组成,“早期一个芯片就1000欧元,一片晶圆就不止一辆宝马车的价格。”

  红外探测器芯片是热像仪的核心,动辄数百美元。为此沈憧棐投入了大量科研精力,自主开发红外探测器芯片和热像仪系统,结合工业与民用市场应用场景特征,开发了多项先进技术缩减成本,为物联网和消费类的海量应用提供了可能。

  2013年,公司采用自主研发探测器生产的手持热成像仪,首次定价低于1000美元,成为全球第一家将产品做到低于1000美元的企业,在参加美国行业展览时引起不小轰动。

  2016年4月的第四届“上交会”上,巨哥电子首次亮相,全国政协副主席、科技部部长万钢和上海市委副书记、市长杨雄等领导的驻足和高度评价。

  既然选择了远方,便只顾风雨兼程

  如果说创业需要守得云开见日出,那么沈憧棐今天的成功就是靠坚守换来的。他选择的这条创业之路并不一帆风顺。

  沈憧棐出生于浙江海宁的一个教师家庭。他的身上有着70后的典型气质,吃苦耐劳、坚韧不拔,有点理想主义情怀,而且还有一股不服输、爱挑战的精神。

  小时候,他梦想成为爱因斯坦一样的科学家,创造出一些改变人类观念、对世界有颠覆性影响的理论。1989年,他以海宁市理科状元的成绩考入清华大学物理系,梦想似乎触手可及。

  然而,随着对物理学的深入学习,沈憧棐发现“那些成熟的理论公式、数据实验,不像从前那么令我激动人心了,更向往学习当今最新的科技。”出国留学又激起他挑战的欲望,“之前觉得出国读书比较遥远,后来发现班上60位同学,差不多有50几位都已经或者准备留学。外面未知的世界对我来说有着很大的吸引力。”1996年,清华的研究生还没有读完,沈憧棐便踏上了赴美国普林斯顿大学的留学路。

  在普林斯顿,他的住所离爱因斯坦的旧居仅有几步之遥,那个关于成为物理学家的儿时梦想会经常浮现在脑海。然而,那时硅谷创业风起云涌,每天都创造着创业神话。那是一个互联网创业的黄金年代。“看到了许多互联网一代大佬、百万富翁,在泡沫破裂时从巅峰掉落,也看到了原先默默无闻的挑战者,通过创新走上了成功道路。”沈憧棐被这种刺激的生活所震撼。

  创造自己的“硅谷故事”

  2001年,沈憧棐顺利获得普林斯顿大学电子工程专业的博士学位。全球顶尖名校的博士证书完全可以让他很轻松地在通用电气、IBM这类知名公司找到一份不错的工作,但是在他看来,这种“一进去就养老”的工作“一点儿也不酷”,向来喜欢“挑战”的沈憧棐认为,硅谷才更有吸引力!

  沈憧棐的选择让人大跌眼镜,在一家成熟公司工作一年多后,他选择加盟一家刚刚起步的小公司Brion Technologies(睿初科技)。就在几天前,他的同学还到这家公司面试,回来后直摇头:“这是什么破公司?”七八个斯坦福、加州理工和普林斯顿毕业的年轻人在铁路边租了一间20多平米的办公室,跟车库差不多大,里面有张沙发床用于加班时休息,所谓的会议室就是路边的一张露天餐桌,办公室堆得乱七八糟,地上还有吃剩下的饼干屑,太不专业了!然而,正是这样的“破公司”才够吸引力,在沈憧棐看来,这简直是一个硅谷创业神话的缩小版,一个真正的硅谷!

  沈憧棐不后悔自己的选择,这家公司虽小,但有着硅谷众多成功故事背后的共同特质——颠覆和创新。“硅谷有一种生命力,是它立于创新不败之地的关键。那就是那里创业的年轻人,总是在想创造出颠覆以往的新东西,一旦成功就举世瞩目。”沈憧棐直言,“中国并不缺少创新,只不过我们的创新常常有种跟跑的感觉,这个市场被创造出来了,很多人就跟着去做。” 2006年,这家小公司以4亿美金的价格被世界著名光刻机供应商ASML收购,完成了自己华丽的蜕变。

  然而,伴随着公司的一步步成长,看到了公司成功的潜质,沈憧棐却没有等到享受鲜花和掌声才离开。他负责的是新型半导体光电器件和芯片开发,而公司发展战略导向由硬件开发逐步转向软件,这让他感觉英雄无用武之地。就在公司被收购的前一年,他选择了激流勇退,毅然做出了自主创业的打算。

  为自己打两年“零”工

  辞职后,他与普林斯顿的一个同学一起探索开发工业和民用红外探测和热成像设备,这是他们所擅长的专业领域。

  2005年,沈憧棐在硅谷与同学合伙创办了他人生中的第一家企业TransVision Microsystems,决心攻关红外热成像核心技术。他的想法也很有“硅谷特色”——传统红外行业成本高居不下,他要颠覆整个行业的定价,做出真正消费级别的红外热成像设备来,让更多的人能够享受到红外探测技术的便利。

  一旦踏进创业这条河流,就时时刻刻与风险共舞。做研发需要资金投入,而且在红外热成像这个技术性很强的领域,他们面对的竞争对手是极其强大的美国和法国企业。对此,沈憧棐做好了第一年不拿一分钱工资的准备,因为他持有上一家公司的一些股票期权,手中有粮,心里不慌。

  但是风险远比他预估的大。原先预计一年没有收入,事实上他为自己打了两年的“零”工。虽然有一些零星的投资,但是对于仍然在搞研发、迟迟没有真正“颠覆性”产品问世的公司来说只是杯水车薪。

  压力就像生活的背景音乐

  虽然公司在美国很难办下去了,但是他们的技术仍然被很多投资人所看好。有投资人建议他们回中国去做。在他们看来,红外热成像技术受到美国对外出口的限制,中国国内红外热成像企业普遍缺乏核心技术,只能依靠从国外进口价格昂贵的探测器芯片,国内急需填补这项空白。

  又一次新的“挑战”摆在面前,以沈憧棐的性格当然不会轻言放弃。2007年,他和合伙人一起回到了北京,准备继续他们的创业。

  没想到,回国不到一个月,合伙人却因为家庭原因匆匆返回美国,他不得不接受刚回国公司便被迫关门的窘境。

  接连的不顺利,让沈憧棐一下子无所适从。那段日子里,沈憧棐自嘲自己成了一名“北漂”,常常“流浪”在母校的校园里,散散步,见见老同学,晚上去五道口逛书摊、泡酒吧。他有时也感到很焦虑,“刚开始常常失眠,睡不着觉,思考今后要做什么。但后来慢慢习惯了,压力就像背景音乐一样,它时刻存在着,但是你已经不去特意关注了。”

  当时,他并非没有退路。硅谷“老东家”的大门仍然为他敞开,他们很希望他能回去。“回美国的话,就是重回之前的老路。”沈憧棐心里有太多的不甘心。当初把美国的房子退租,将行李打包回国,毅然决然,怎么能说回去就回去了。在他的心里,很想“把事情做下去”。

  他将创业的想法暂时搁置,为自己预留了一段调整的时间。经清华校友的介绍,他来到清华长三角研究院任研究员,这份工作既没有让他离开红外领域,又离家很近。研究院所在的嘉兴市距离他的老家海宁只有三十几公里,在外漂泊十余年的他重新回到故乡温暖的怀抱。在研究院,他创建了传感技术与智能网络实验室,招收研究生,申请科研经费,继续从事红外成像芯片的研究工作。

  然而,风平浪静的实验室工作自然不是沈憧棐最热烈的追求。在研究院工作了大半年之后,沈憧棐正式向“研究员”身份告别,去继续他未完成的事业。

  守得云开见日出

  2008年,沈憧棐在上海创办巨哥电子科技有限公司,重新披挂上阵,杀回红外热成像仪的市场。“第二次创业,只剩下我一个人”,沈憧棐说,没人愿意投资给一个仅拥有“一些想法和一个简单实验室”的“光杆司令”。

  但机会总会眷顾那些有准备的人,家乡海宁的一位民营企业家找到沈憧棐。这位企业家是制造业起家,对于红外热成像领域并不熟悉。投资人问他:我投入800万的真金白银,你能投入什么?沈憧棐回答:你投入的是八百万,我投入的是青春和血汗,我会把后半辈子押在这上面。投资人看中了这样一个人!

  面对市场上动辄投资额达上千万美元的竞争对手,只有800万元人民币的巨哥电子看上去丝毫没有胜算。“大家省吃俭用,拿很低的工资,天天加班,资金控制得比较好。我又通过各种途径进行新一轮融资,总算有惊无险地度过了最困难时期。”谈起那段共同经历的艰辛,沈憧棐对自己的团队充满了感激。几年下来,他收集了大约1000张各种投资人的名片,终于找到了3500万元的第二轮投资。

  2010年,沈憧棐入选了中组部“千人计划”,巨哥电子也在国内热像仪领域“愈战愈勇”,一跃成为国内热像仪领域的领跑者,公司连年翻倍增长。最突出的是,他们拥有包括核心探测器芯片和热像仪系统的全部自主知识产权。他们推出的机器人和无人机载热成像仪系列产品,体积小巧,重量仅有150g,拥有30万像素高清分辨率。在南京青奥会、APEC会议等大型集会活动中,巨哥电子科技的产品被用于埃博拉病毒发热人群的筛查。还有一部分产品采用了自主研发探测器,具有很大的成本优势,为热像仪在工业自动化的大规模应用提供了解决方案。

  如今,沈憧棐将目标瞄准了消费类热像仪应用市场,之前推出的红外热成像夜视仪已成为户外运动爱好者的必备用品。即将推出的即插即用型红外手机摄像头,能够轻松实现利用手机侦测外界物体温度,为户外运动爱好者提供支付得起的热成像夜视仪。而在智能家居领域,利用红外热成像仪可以监测夜间室内温度分布和人员行走状况,适时做出空调和灯光等电器的自动调整。红外热成像技术正一步步走进卓越城市的智慧生活之中,让我们的生活产生颠覆性改变。

  “市场的普及仍需时日,价格依旧是最大的困扰因素。但一旦价格下来,红外热成像技术将面临爆炸性的增长机会。”对于未来,沈憧棐充满了信心。