造出“隱身衣”的中國小伙，拒絕美國名校，回國干了件大事

著名科幻小說家阿瑟·克拉克有句名言：“任何足夠先進(jìn)的科技，都與魔法無異。”

這句話用在劉若鵬研究的“隱身衣”上再合適不過了。

2009年，25歲的美國杜克大學(xué)在讀博士劉若鵬，率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出“隱身衣”，這一成果發(fā)表于《科學(xué)》雜志上，在全球范圍內(nèi)引起轟動。

● 劉若鵬。圖片來源：光啟

這種隱身衣在指定的電磁波頻段內(nèi)，能夠使電磁波轉(zhuǎn)向，繞過被覆蓋的物體，從而達(dá)到“隱身”效果。

此后，該技術(shù)作為一項(xiàng)戰(zhàn)略前沿性技術(shù)，成為歐美科技大國角逐的重點(diǎn)。

英國物理學(xué)家John Pendry預(yù)期，軍方有望利用這種技術(shù)，來避免船艦和坦克被雷達(dá)的微波探測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)行蹤。

美國麻省理工學(xué)院則向劉若鵬發(fā)出就職邀請。

但讓很多人沒有想到的是，面對優(yōu)渥的待遇，劉若鵬帶領(lǐng)4位團(tuán)隊(duì)核心成員毅然回國。

這群年輕人一頭扎進(jìn)超材料的研究中，他們用十余年時間，讓我國超材料行業(yè)從無到有、從弱到強(qiáng)，一步步站上了世界的巔峰。

● 光啟五人創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)

01 什么是超材料？

科學(xué)界有個比較有意思的說法：人類所有的發(fā)明，本質(zhì)上都是發(fā)現(xiàn)。

例如火的使用源于對燃燒規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，發(fā)電機(jī)的誕生源于對電磁感應(yīng)原理的應(yīng)用，計算機(jī)的誕生則是對半導(dǎo)體、二進(jìn)制等規(guī)律的組合利用等。

但如今，隨著超材料的出現(xiàn)，這種論調(diào)有些站不住腳了。

● 第一代至第四代超材料結(jié)構(gòu)圖。圖片來源：光啟

超材料被譽(yù)為材料領(lǐng)域的“基因編輯技術(shù)”，它通過復(fù)雜的人工手段，對材料微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行重組，從而創(chuàng)造出自然界從未有過的物質(zhì)，獲得超越常規(guī)的物理特性。

這種材料最早于1967年由蘇聯(lián)物理學(xué)家Veselago提出，但在后續(xù)漫長的幾十年時光里，幾乎沒有取得任何實(shí)質(zhì)性突破。

直到2001年，美國David Smith教授等人，在實(shí)驗(yàn)室成功制造出世界上首枚負(fù)折射率的超材料樣品，這才為超材料走到臺前拉開了序幕。

劉若鵬大學(xué)時開始接觸超材料，博士階段師從David Smith，是最早研究超材料的一批人。

他說：“我們在進(jìn)入超材料領(lǐng)域時，連‘超材料’這個名字都沒有，即使在美國它都是最新、最前沿的技術(shù)。而我們這幾個人就是這個領(lǐng)域的先驅(qū)。”

● 劉若鵬。圖片來源：深圳晚報

劉若鵬出生于1983年，陜西人，9歲那年父母因工作需要前往深圳，他便也隨著父母到深圳生活。

那時的深圳正處于高速發(fā)展期，經(jīng)濟(jì)、文化、科技等方面的變化日新月異。

還在讀小學(xué)的劉若鵬猶如被打開了新世界的大門，他第一次見識到了什么是新股認(rèn)購、什么是高科技展覽會，對科學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣。

劉若鵬19歲保送浙江大學(xué)，被選拔進(jìn)入浙大竺可楨學(xué)院混合班，這里又被稱作“天才班”，重點(diǎn)培養(yǎng)理工科領(lǐng)域的拔尖創(chuàng)新人才。

由于學(xué)習(xí)成績極為優(yōu)異，劉若鵬獲得美國杜克大學(xué)電子與計算機(jī)工程系全額獎學(xué)金，赴美碩博連讀，深入研究超材料。

● 杜克大學(xué)。圖片來源：攝圖網(wǎng)

他率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，于2009年利用超材料技術(shù)成功研制出“隱身衣”，相關(guān)成果發(fā)表于世界頂級期刊《科學(xué)》，引起學(xué)術(shù)界、公眾媒體和各國政府的高度重視。

“對材料學(xué)具有顛覆性意義。”另一頂級期刊《自然》如此評價。

2010年，《科學(xué)》將超材料列為“21世紀(jì)前10年自然科學(xué)領(lǐng)域的10項(xiàng)重大突破”之一。

而到了2012年，美國國防部已將超材料列為“六大顛覆性基礎(chǔ)研究領(lǐng)域”之首；美軍方確立超材料技術(shù)率先應(yīng)用于最先進(jìn)的軍事裝備；日本和俄羅斯也將超材料列為下一代隱身裝備的核心關(guān)鍵技術(shù)。

● 光啟參加中國國際航空航天博覽會。圖片來源：光啟

在這種環(huán)境下，如果劉若鵬留在美國，他和團(tuán)隊(duì)的幾位成員無疑將獲得大量的設(shè)備和資金支持。

但他們最終還是選擇回國。

劉若鵬很清楚，若他們帶著成果回國，那么中國在這個高精尖領(lǐng)域，不但不輸發(fā)達(dá)國家，還具有先發(fā)優(yōu)勢。

他說：“我們這批80后是戴著紅領(lǐng)巾、站在紅旗下成長的一代，愛國的種子從小便種在了心中。長大后，我們希望能以所學(xué)報國。”

02 在國內(nèi)艱難起步

2010年7月，劉若鵬和團(tuán)隊(duì)通過高層次人才引進(jìn)計劃落戶深圳，在深圳正式創(chuàng)立光啟高等理工研究院。

但創(chuàng)業(yè)過程比他們預(yù)想的更要艱難。

那個時候，超材料在國內(nèi)尚屬一片未被開發(fā)的領(lǐng)域，行業(yè)壁壘多、門檻高，幾乎一切都要從零開始。

● 光啟技術(shù)總經(jīng)理欒琳，也是光啟核心創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)中唯一的女性

超材料的研發(fā)需要巨額投入，而他們拿到的啟動資金，僅夠解決基本的科研問題。

做電磁波測試時，為了躲避信號干擾，一幫人不得不深更半夜跑到一個沒有完工的地下車庫做實(shí)驗(yàn)。

深圳的夏天潮濕悶熱，有人熱得實(shí)在受不了，索性光起膀子干活。

保安聽到動靜跑過來，朝他們大聲喝斥：“干什么的！”他們趕緊解釋是在做實(shí)驗(yàn)。

有一次，劉若鵬和同事們在一處垃圾堆旁做超材料性能測試。

電源是從不遠(yuǎn)處的小賣部買東西，跟老板娘商量后用插線板拉過來的，每隔一段距離蹲一個人監(jiān)測。

有小孩子好奇地湊過來看熱鬧，很快就被媽媽拽走了，還指著他們教育孩子：“你看看，不好好學(xué)習(xí)，以后就是這個樣子！”

搞得一群海歸博士哭笑不得。

● 劉若鵬（右）與同事進(jìn)行產(chǎn)品測試。圖片來源：深圳晚報

雖然實(shí)驗(yàn)設(shè)施簡陋，但劉若鵬他們從未抱怨，反而覺得這段經(jīng)歷非常重要：

“其實(shí)蠻難得能有這樣一段過程，讓大家知道所有機(jī)會都來之不易，不要認(rèn)為實(shí)驗(yàn)室之類的都是天上掉下來的。”

在如此窘迫的條件下，劉若鵬帶領(lǐng)光啟，開啟了光速般的發(fā)展之路。

從2010年到2014年，短短幾年間，光啟申請核心專利數(shù)量超過2600件，穩(wěn)居全球第一，基本完成了超材料行業(yè)的所有專利布局，為中國超材料構(gòu)筑起一道強(qiáng)大的技術(shù)護(hù)城河。

● 各國超材料專利申請趨勢圖。圖源：國家知識產(chǎn)權(quán)局

與此同時，光啟研究院牽頭組建全國唯一的超材料電磁調(diào)制技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，并部署搭建了光啟高性能計算中心。

這是全球第一個超材料高性能計算中心，涵蓋上億種人造微結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，極大地縮短了超材料的自研周期。

“在美國時用3個月做出一個超材料微結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在30分鐘之內(nèi)就可以做出百萬級別的超材料微結(jié)構(gòu)，超材料的設(shè)計和仿真能力大大提高。”劉若鵬如此說道。

此外，劉若鵬還領(lǐng)銜起草了全球首份超材料國家標(biāo)準(zhǔn)《電磁超材料術(shù)語》，打破了西方國家對前沿科技的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)壟斷。

2012年7月，光啟全球首條超材料中試生產(chǎn)線正式投產(chǎn)，中國由此成為首個實(shí)現(xiàn)超材料規(guī)模化生產(chǎn)的國家。

劉若鵬和他的團(tuán)隊(duì)，已在不知不覺間，悄然成長為世界超材料領(lǐng)域的引領(lǐng)者。

03 超材料的產(chǎn)業(yè)化

一項(xiàng)科技的誕生，不能僅僅停留在實(shí)驗(yàn)室，最重要的是轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用，才具有真正的價值。

劉若鵬從創(chuàng)業(yè)初期就深諳這一點(diǎn)。

2025年7月，在光啟研究院成立15周年大會上，劉若鵬現(xiàn)場展示了光啟發(fā)展路上的一長串?dāng)?shù)字：

累計完成11.72萬張設(shè)計圖紙，搭建54.5萬個數(shù)字仿真模型，撰寫超材料設(shè)計技術(shù)文檔7.74億字、工藝制造大綱38.28億字，積累實(shí)測成像圖220萬條、實(shí)測曲線8000萬條……

在這串?dāng)?shù)字的支撐下，光啟超材料成功實(shí)現(xiàn)了從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化的跨越，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于我國海陸空尖端裝備領(lǐng)域，覆蓋多個裝備體系幾十個關(guān)鍵部位，為我國裝備綜合作戰(zhàn)性能的提升做出了巨大的貢獻(xiàn)。

● 光啟超材料生產(chǎn)線。圖片來源：光啟

與此同時，劉若鵬將超材料技術(shù)拓展至更多新興領(lǐng)域，為蜂群無人機(jī)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、人形機(jī)器人等提供核心技術(shù)支撐。

在低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，光啟推出全球首款超材料無人機(jī)，該無人機(jī)不僅在電磁性能、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐久性等方面更具優(yōu)勢，同時降低了機(jī)體重量，使裝備的關(guān)鍵指標(biāo)獲得大幅提升。

● 光啟旗下超材料無人機(jī)。圖片來源：光啟

而在智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域，光啟推出的緊縮場檢測技術(shù)，將上百公里的真實(shí)電磁環(huán)境壓縮在一個籃球場大小的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，由此解決了大尺寸整車電磁兼容性驗(yàn)證的難題。

● 光啟緊縮場實(shí)驗(yàn)室。圖片來源：光啟

一系列的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，讓光啟在超材料領(lǐng)域逐步領(lǐng)跑全球，以12.38%的市占率登上行業(yè)頭把交椅，將一眾海外巨頭甩在身后。

如今，光啟已在全國建成五大超材料生產(chǎn)基地，并聯(lián)合1919家上下游企業(yè)，構(gòu)建起我國超材料領(lǐng)域的完整產(chǎn)業(yè)鏈。

旗下?lián)碛幸淮笈牧蠈I(yè)人才，光博士后就培養(yǎng)出134位。

在專利方面，光啟在全球范圍內(nèi)積極布局知識產(chǎn)權(quán)，累計申請專利6000余項(xiàng)，穩(wěn)居全球首位。

“光啟的成功，比的是原創(chuàng)。”劉若鵬底氣十足。

● 光啟，中華贏

“光啟”二字，取自我國明代大科學(xué)家徐光啟。

徐光啟在數(shù)學(xué)、天文學(xué)、農(nóng)學(xué)和軍事科學(xué)等領(lǐng)域均有重要貢獻(xiàn)，光啟研究院的科研使命與之高度契合。

正如劉若鵬所言：“我們?nèi)∵@個名字，就是希望能為中華民族的科技復(fù)興，做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。”

15年風(fēng)風(fēng)雨雨，劉若鵬和團(tuán)隊(duì)成員們將最好的年華，都傾注在了我國的超材料事業(yè)上。

他們攻克了從基礎(chǔ)理論到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的層層難關(guān)，讓超材料從實(shí)驗(yàn)室走向戰(zhàn)場，從圖紙變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

這15年的堅守，正是對“光啟”精神最好的詮釋——唯有以創(chuàng)新為刃，方能劈開發(fā)展的荊棘之路。文/牧龍閑人