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浙江大学马耀光：聚焦超表面光学，在亚波长尺度“雕琢”光

光电汇OESHOW

2025-07-02

今年4月，中国超表面行业头部企业，杭州纳境科技有限公司（以下简称“纳境科技”）成功获得超表面光学领域全球首个千万级量产订单。这一重大突破，不仅填补了国内市场国产光学集成芯片的空白，更意味着我国在新型超表面光学赛道实现了从“跟跑”到“领跑”的跨越，也让我们看到超表面这一庞大的市场蓝海。

本期《追光者》系列访谈，我们怀揣着满满的期待与敬意，有幸邀请并采访到了浙江大学教授、博士生导师，同时也是杭州纳境科技创始人兼首席科学家的马耀光老师。让我们一同走进他的世界，探寻超表面光学新兴领域的未来方向。

马耀光，浙江大学教授、博士生导师，浙大光电工程研究所书记、副所长，浙江省光学学会理事、常务副秘书长，杭州纳境科技创始人兼首席科学家。长期致力于研究介观尺度上光与物质相互作用的机理与相关效应。目前的研究兴趣包括超构表面器件、光热调控器件、计算光学、精密检测等方向。团队研究领域涉及多学科交叉，涵盖科学探索、工程应用等多个方面。

一

学术之路：厚积薄发，逐梦科研高峰

马耀光的学术之路，是与光结缘、厚积薄发的逐梦之旅。

本科阶段，马耀光在南京理工大学电子工程与光电技术学院（以下简称“电光学院”）度过了充实的四年时光。在这里，“进德修业，志道鼎新”的校训深深烙印在他的“学术基因”中。电光学院浓厚的军工背景和扎实的工程训练，为他奠定了坚实的光电技术基础。

跟随梦想，马耀光顺利考入以光学工程专业排名第一的浙江大学光电科学与工程学院。在浙大这所百年学府的学术沃土中，马耀光师从童利民教授，潜心钻研微纳光子学。浙大“求是创新”的校风与自由开放的学术氛围，让他的科研视野和创新能力得到质的飞跃，为超表面光学领域的重大突破埋下了关键的种子。

在取得浙江大学博士学位后，马耀光对“光“的探索并未止步。他选择北上，进入中国物理学研究的“殿堂”——北京大学物理学院凝聚态物理研究所继续深造。在这里，马耀光有幸加入了著名半导体物理学家秦国刚院士领衔的科研群体，跟随戴伦教授做博士后研究。这支传承自中国半导体物理学研究的开拓者之一黄昆先生的学术队伍，为他打开了凝聚态物理与光电子学交叉研究的新视界。这段经历让他的研究视野从纯光学拓展到更广阔的物性研究领域。

求知征程未言终，赴美深造。

为了接触国际前沿的科研理念与技术，马耀光先后前往美国加州大学圣地亚哥分校（UCSD）纳米工程系、科罗拉多大学博尔德分校（CU Boulder）机械工程系从事博士后研究工作。2017年，马耀光在尹晓波教授指导下发表的随机结构超材料辐射制冷Science论文，入选了“Breakthrough of the Year 2017” （Physics World杂志评选）。在海外求学的日子里，他沉浸于国际顶尖的科研环境中，与世界各地的科研精英交流合作，不断拓宽自己的科研边界，为日后的科研与创业积累了宝贵的经验。

二

多元探索，科研&事业两手抓

归帆载志，开展应用基础研究

2017年下半年，马耀光怀着满腔的对“光“的热情回国并入职浙江大学。在被问及为何选择浙江大学时，他答道：“浙大是我的母校，我对浙大十分熟悉，也了解学校的政策。综合考量之下，我认为浙大是最为合适的选择。一方面，浙大学术氛围浓厚，且在鼓励科研成果向产业转化方面走在全国前列。开展产业化工作需要开放的环境，而浙大工科文化氛围浓厚，历任校长也始终秉持开放包容的态度。学校支持并鼓励教师与企业交流，推动应用技术发展，这对将来自己研究的学术向产业转化大有裨益；另一方面，浙江民营经济发达，是市场经济的沃土，有利于科研成果转化。”作为被重点引进的青年才俊，马耀光老师进入浙大后，在光电学院和光电工程研究所的支持下，很快就组建了自己的科研团队，主要聚焦于亚波长微纳结构的光场调控技术，尤其专注于超材料领域。

科研之路荆棘丛生，充满挑战与挫折是常态。团队初建时，面临着人员较少、成果产出相对缓慢等诸多问题，但团队成员并未因此退缩，通过持续积累和沉淀，最终迎来了发展的转机。

2021年，马耀光和他的团队与华中科技大学陶光明教授团队合作，联合研发了一种无源随身“空调”——在阳光直射的室外环境下，可无源制冷的光学超材料织物（Metafabric）。相关研究以《无源制冷光学超织物用于可扩展的日间被动辐射制冷》为题发表在Science上。该技术对多尺度光学层级结构进行优化，能有效调谐超材料织物在太阳光谱上精准的光学响应，并将其黑体辐射功率做到接近极限，从而展现出相较于以往研发材料更优异的辐射制冷性能，且具备零能耗、低成本、可批量生产等特性。

“超材料织物正是基于辐射制冷的原理，通过形态分级的设计理念，使面向天空的地表物体可以通过大气透明窗口向宇宙辐射热量，将温度接近绝对零度的外太空作为一个“天然冷库”，从而实现零能耗降温。该成果也入选了2021中国光学十大进展”、“2021年光学领域十大社会影响力事件”、国家科技部评选的2021年度“中国科学十大进展”的候选进展（全国共30项）。

马耀光在介绍光学超构材料的概念

马耀光带领的团队研究方向主要围绕介观尺度上光与物质相互作用的机理与相关效应展开，共细分三个子方向：

低维微纳材料的光学特性研究：主要聚焦介观尺度下的光与物质相互作用研究，探索材料尺寸小于光波长时的独特光学响应，以及小颗粒或纳米波导在光散射和传导方面的特性。
二维超表面光场调控器件：运用半导体技术加工纳米尺度的结构单元阵列，精准控制“超原子”的形状、位置和材料，从而实现对光学成像、光谱响应的精准控制。该技术与半导体工艺兼容，颠覆传统光学元件的加工方式，能加快生产、降低成本并实现多功能融合，受产业界关注。
三维超材料光热调控器件：通过调控亚波长结构的散射特性，实现对吸收、反射等材料宏观响应的宽波段调节，进而实现光热调控的功能，如辐射制冷或保暖等。

目前团队的研究内容涵盖了超构表面器件、光热调控器件、计算光学、精密检测等方向。团队研究领域涉及多学科交叉，涵盖科学探索、工程应用等多个方面。

马耀光课题组成员合影

“双星”携手，选定超表面市场

创业之途，始于一次偶遇。

一次偶然的机会，马耀光与同在浙大的信电学院博士生导师林宏焘相识。林宏焘老师师从超表面研究的国际顶尖学者，和自己有着非常接近的学术履历。深入交流后。他们惊喜的发现彼此在超表面产业化落地这件事业上有着高度契合的理念与宏大抱负，创业的火花瞬间点燃。在很短的时间内，他们找到了“杭州宏音投资管理合伙企业”作为种子轮投资人，并一起创立了杭州纳境科技有限公司。

纳境科技通过半导体量产工艺制备的12 英寸、8 英寸晶圆样品

“超表面技术作为微纳光学前沿阵地，彼时，超表面技术的市场认知度低，并不被业内看好。产业界和学术界一开始都认为超表面器件只是科学上有趣的一种潜在发展对象，离产业化还有较远的距离。再加上传统光学器件与超表面器件的应用方式与产品逻辑有些差别，需要从0开始探索产品研发的每一个阶段。”创业初期，恰逢疫情的特殊时期，远程协作的交流障碍、简陋的办公条件等重重困难横亘在前行的道路上。面对这些困境，团队所有人员齐心合力，迎难而上。为了解决认知问题，他们的足迹遍及祖国南北，深入了解客户的个性化需求，为客户量身定制解决方案，证实超表面器件的可靠性，赢得了客户的信任与青睐；技术研发上，专业人才稀缺，他们就自主培养。为了企业发展，马耀光带领工程师团队自己动手编写代码改造商业软件核心部分来适配自身需求，不断突破技术瓶颈，改进产品，提升良率。

马耀光在华为公司光感知技术论坛做报告

创业维艰，历经几年磨难和坚守，纳境科技已经从一个“丑小鸭”成长为一个有成熟的研发、市场和经营管理团队，获得全球首个千万级市场订单，并持续获得资本市场青睐的浙江省“专精特新”企业。纳境科技先后获得同创伟业、中国互联网投资基金、新干世业等知名投资机构的投资。订单的获得，证明了超表面作为“革命性”的光学领域发展新方向获得了市场的认可。资本市场的青睐则预示着产业未来发展的广阔空间。

如今，纳境科技已经成为超表面行业的领军企业，这中间经历的苦和难，马耀光和他的创业伙伴有着非常深刻的感受。

三

取之平衡，践行“双师型”教学模式

从纯粹的科学研究转向复杂的高新技术创业历程，马耀光也完成了心态与角色的双重转变。

“在科研工作中，重点在于充分发挥技术特长，追求特定参数的极致优化，以实现学术上的突破与创新；而在产业化过程中，做产品则需要全面考量，既要符合客户的需求，又要兼顾性能和成本，不能存在任何短板。”这两种截然不同的思维模式，在初期给马耀光带来了不小的挑战，为了有效解决这一问题，马耀光和他的伙伴们一方面更积极的面向市场，另一方面带领研发团队深入研究技术细节问题，不断打磨产品，找到兼顾科研创新与市场需求的最佳解决方案。

与此同时，企业运营的复杂性也让马耀光深刻认识到个人能力和精力的局限性。即是深思熟虑，也是机缘巧合，公司引入了同为浙大校友，经验丰富的全职CEO，共同创业，负责企业的日常管理工作。而自己则专注于产品设计与研发团队的管理与指导，致力于推动技术创新与产品优化。这种合理的分工模式，使他能够在科研与创业之间寻找到微妙的平衡，实现二者协同发展。

在兼顾学校教学科研与企业运营的过程中，马耀光惊喜地发现两者之间存在着相互促进、相辅相成的紧密联系。“企业运营过程中所积累的丰富实践经验，可以运用到学校的研究与教学工作中。通过将实际案例与产业动态融入教学内容，能够让以往专注学术的学生更加直观地了解产业界所看重的关键指标和核心参数，切身体会到所学知识在真实项目中如何运用。并且也能让学生理解如何执行高效的团队合作，为学生未来顺利进入职场提供更为实用、有效的指导。特别是对于超表面器件这种将传统几何光学设计和现代电磁理论仿真结合于一体的独特领域，这种融合与交叉的效果尤为突出。”这种集科研与实践于一身的“双师型”教学科研模式，培养出的学生不仅具备扎实的理论基础，更拥有较强的实践能力和适应能力，能够更好地满足社会对高素质人才的需求。

四

编后语