造“特种光纤” 绘“城央封面”

　　硬核工作室出品

　　近日，2025年度广东省科学技术奖正式揭晓。在备受关注的突出贡献奖评选中，两位来自广州高校的著名学者共同获此殊荣，他们分别是华南理工大学校长、中国工程院院士杨中民和广东工业大学讲席教授、中国工程院院士杨志峰。

　　这两位专家各自在科研领域取得了哪些重要成果？这些成果已有哪些应用？本期《科技周刊》，我们深入采访两位院士，揭秘他们的硬核本领。

　　文、图/广州日报全媒体记者武威 见习记者张文馨 通讯员李嘉（除署名外）

　　他让光纤既传输光又发光

　　杨中民 华南理工大学校长、中国工程院院士

　　如今，随着百兆、千兆光宽带进入千家万户，大家对光纤已不陌生。但光纤的作用远不止通信，它还能在激光器等重要领域起到关键作用。

　　杨中民是我国特种玻璃光纤领域的专家。他介绍，通信光纤主要负责远距离、高速率地传输光信息，本身只传输光信号，不会发光。特种玻璃光纤则是光纤家族中的“特种兵”，不仅可以传输光信息，还能发光。特种光纤掺入不同元素后，能具备普通光纤所没有的“本领”，可实现光放大和特定波段激光输出，从而用于科研、医疗和精密加工等场景。

　　杨中民带领团队长期深耕与自主攻关，构建了从玻璃光纤材料设计、制备到光纤激光系统集成的完整研究体系，研制出具有高增益系数的特种玻璃光纤和高性能光纤激光器系列产品，提升了我国激光装备的核心竞争力。

　　“更高的增益系数有助于在较短光纤长度上获得足够增益，更宽的增益带宽有助于拓展波长覆盖。这些关键指标的提升，使相关激光器性能达到国际领先水平。”杨中民说。

　　为了研发特种玻璃光纤，团队还先后攻克了三大难点：一是材料设计要同时兼顾增益和带宽，而两者往往相互制约；二是制备工艺窗口较窄，高浓度掺杂、低损耗、高均匀性和批次一致性均难以实现；三是从材料到光纤再到器件，性能传递过程会受到损耗、非线性、热效应和封装等因素影响，需要反复迭代。

　　利用特种玻璃光纤制成的先进激光器，在大湾区拥有丰富的应用场景。新能源汽车制造是当前最核心的应用场景之一。在动力电池生产线上，光纤激光器已覆盖极片切割、清洗、焊接、打标等全链条工序。

　　在高端电子信息制造领域，光纤激光器也是不可或缺的“光刀”。它能对柔性电路板进行微孔加工，并对芯片等精密部件进行微米级修调，是支撑AI算力硬件精密制造的关键装备。

　　在新能源与光伏产业，光纤激光器技术正延伸至更广泛的绿色能源领域。例如，在光伏生产线上，它可用于玻璃钻孔、钙钛矿模切等关键工艺。

　　在医疗健康领域，凭借高精度和微创特性，光纤激光器正成为重要的医疗工具，可用于激光诊疗、微创介入治疗、医美手术及医疗碎石等。

　　光纤激光器技术还在向更多“高精尖”领域拓展：在航空航天、船舶等领域用于高精度增材制造（3D打印），在微光夜视等特种领域发挥作用，并用于桥梁、大坝等大型基础设施的安全监测。

　　让科研真正服务于生产

　　杨中民表示，中国激光产业未来的核心竞争力，应从“用起来便宜”升级为“造出别人造不了的”，具体表现为——

　　第一，要攀登“技术金字塔”的塔尖。继续死磕上游核心器件，比如特种光纤、高功率激光芯片等“卡脖子”环节。只有把最核心的技术牢牢掌握在自己手里，才能真正掌握定价权和话语权。

　　第二，要扎根“应用场景”，推动深度融合。中国拥有丰富的工业制造场景，这是国外巨头不具备的天然优势。我们要把激光技术与AI、智能制造深度绑定，在新能源汽车、光伏、半导体等中国领先产业中，把激光用成“独门绝技”，用海量应用场景倒逼技术迭代升级。

　　第三，要打造“全球品牌”，参与“国际标准”制定。过去是“产品出海”，未来要转向“品牌出海”和“标准出海”，牵头制定国际标准，并在海外建设研发中心和服务网络。

　　先后在华南师范大学、华南理工大学工作20多年，杨中民有很多切身体会。他说：“务实是广东最大的优势。广东产业基础雄厚，市场嗅觉敏锐，这为科研提供了最真实的‘问题清单’。我们做研究不能闭门造车，要善于从产业的痛点中提炼科学问题，让科研真正服务于生产。”

　　他让“城市绿心”生机勃勃

　　杨志峰 广东工业大学讲席教授、中国工程院院士

　　作为我国生态环境领域的知名专家，杨志峰主要从事生态修复规划的相关科研。多年来，他持续为生态环境部、自然资源部、水利部等国家部委提供专业的生态修复建议；同时也为广州等城市的生态环境提升出谋划策。

　　上世纪末至本世纪初，杨志峰团队联合广州市生态环境局相关团队，围绕广州市环境提升制定相关规划并推动规划落地，形成了生态修复的“广州样板”。

　　“我们团队主要在规划和技术上提供指导。其中最重要的一项成绩，就是让原先‘脏乱差’的万亩果园，变为如今游人如织的海珠国家湿地公园。我觉得，这是我们为广州做的一件非常有意义的事。”杨志峰告诉记者，海珠湿地地处珠江之畔，原本应成为广州的“城市之肾”，发挥强大的水体净化功能。然而，20多年前，这片区域的河道淤塞、生境恶化等问题十分突出。

　　为了挽救“城市之肾”，杨志峰团队经过仔细研判，判定万亩果园已成为受人类活动强烈干扰的生态脆弱区，果断将其划定为重点调控单元，确立其作为城市生态安全格局重要战略节点之一的地位；同时提出将万亩果园作为“城市绿心”予以重点保护和修复，配套实施生态农业开发等工程措施，严格控制人类干扰对生态空间的挤占。正是这些极具魄力和前瞻性的规划，为今日广州留下了珍贵的生态资产。如今，海珠湿地的生态功能大幅提升，成为“城央封面”。

　　近年来，杨志峰还指导团队统筹推进全链条创新，产出一系列具有国际影响力的重要原创成果，并应用于我国的环保实践。“在国家高度重视下，我们在环境生态领域已经由原来的‘跟跑’‘并跑’，迈入世界领先行列。这次我获奖，也是广东对整个环保界工作的肯定。”杨志峰说。在师生的共同努力下，广东工业大学环境生态工程本科专业教学科研水平大幅提升。

　　杨志峰说：“接下来，我们将积极拥抱AI，推动AI与生态环境科研更紧密地结合。AI的应用将给科研范式带来深刻变革。”

　　“业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。”科研路上，杨志峰一直用这句话来鞭策自己。“科研没有捷径可走，需要持之以恒，敢想敢干。作为学科的带头人，我也十分重视年轻人，给他们充分的发展空间和自主权，尊重他们的学术意愿。”

　　她让功能食物更容易吸收

　　肖杰 华南农业大学教授

　　除了奖励为广东科技创新作出突出贡献的顶尖科学家，2025年度广东省科学技术奖还设有青年科技创新奖。来自华南农业大学的肖杰教授就是今年的青年科技创新奖获得者之一。她长期从事食品功能因子定向健康干预理论、稳态增效控制技术及精准健康食品创制等方面的研究，并在全国率先组建了“功能食品递送增效技术创新研究团队”。

　　功能食物：吃了不等于有用

　　肖杰介绍，很多功能食品本身含有生物活性成分，但这不等于“吃进去就能发挥作用”。食品在加工、储藏、消化、吸收和代谢等环节中，功能因子的健康效应可能受到影响。“我们团队的目标，就是让功能因子尽可能转化为人体能够有效利用的健康成分。”

　　稳态护活性 增效促吸收

　　肖杰团队创新提出了稳态增效理论和方法，让食品中的功能因子更好地发挥作用。所谓稳态，是针对益生菌等对环境敏感的活性物质，研发分子级环糊精包合和微米级微胶囊技术，使这类物质在加工和储藏过程中尽可能保持活性。所谓增效，则是通过科学方法，让食品更好地被人体吸收。

　　肖杰举例：“像姜黄素、类胡萝卜素这类脂溶性活性成分，本身溶解度低、水分散性差。在食品基质设计中，我们利用微乳液提高活性物的增溶能力和过饱和维持能力，或利用纳米乳液提供合适的载体油，使活性成分进入胃肠道后更有效地参与形成混合胶束，促进肠道吸收，同时避免肝脏快速代谢。目前，我们已形成了增溶稳态、多重包埋、消化道程序控释、分腔室共递送、协同配伍等一系列技术。”

　　目前，团队还在研究相关技术，以提升传统食品的品质。“例如，针对粤式炖汤、广式腊肠等，我们可在加工过程中更好地实现风味保真和营养持留。”肖杰说。

　　● 2025年度广东省科学技术奖中，广州共获151项（人）奖项，占全省获奖总数66.52%

　　● 获奖数量连续6年位居全省首位

　　● 广州获得的奖项中，包括突出贡献奖2人（杨中民、杨志峰）、特等奖2项、一等奖38项、二等奖79项；同时揽获青年科技创新奖12人、科技合作奖3人、科技成果推广奖15项等多个类别

　　数据来源/广州市科技局