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近日，央视中文国际频道在节目中罕见披露了我国新一代舰载装备的详细关键数据，并表示该系列装备采用了“我国独有的超材料技术”，其雷达反射截面积比成人手掌还小，综合性能是其他国家同类装备的5倍，是全球首款实现电磁弹射的五代舰载机。这一突破不仅标志着我国尖端装备性能的全球领先性，更凸显了我国超材料技术作为战略性前沿科技的核心价值。作为我国超材料创新与产业化的领跑者，光启创始人刘若鹏博士近期以线上科普直播的形式，首次向公众揭开超材料的神秘面纱，为大家系统详解其起源、技术原理与发展历程。

科普初心：破除认知偏差，彰显中国领跑力

究竟什么是超材料？是如何发展起来的？

“超材料”概念最早可追溯至上世纪60年代。1968年，前苏联理论物理学家维塞拉戈提出“负折射”假想，却在自然界中难寻对应材料。本世纪初，英国帝国理工学院约翰·彭德利教授提出用“人造微结构”实现负折射现象，为超材料研究打开突破口。2001年，时在美国加州大学圣地亚哥分校的大卫·史密斯教授团队，首次用超材料实现了负折射现象并在《科学》杂志发表，正式推动超材料学科建立。

此后，全球对超材料的关注持续升温：2005年波音公司验证负折射率超材料理论；2006年美国杜克大学团队在《科学》杂志发表“隐身衣”近似实验模型；2009年，当时在杜克大学的刘若鹏以第一作者身份发表超材料最新论文，解决了超材料大规模与大带宽设计难题，首次实现宽频带超材料产品的制备，推动了超材料从科学理论向工程技术的转化，引发全球关注。《今日材料》将超材料评为“过去50年材料科学十大进展”之一，《科学》杂志更将其列为“21世纪影响人类的十大科技突破”。

尽管超材料已成为全球科技竞争焦点，大众对其仍存诸多误解。作为我国超材料领域的领军人，刘若鹏博士深耕超材料领域22年，2010年在深圳创立光启，专注推动超材料基础研究与产业化落地。他先后荣获第十八届“中国青年五四奖章”、国防技术发明一等奖、超材料规模化量产技术奖等多项殊荣，刘若鹏博士此次科普有两个核心目标：一是向公众展示我国在超材料领域的自主创新成果与产业化突破；二是通过技术原理的通俗解读，纠正“超材料是普通材料”的认知偏差，同时展现中国从“跟跑”到“领跑”的全球竞争力，推动超材料从实验室走向千行百业，成为驱动新一代信息技术、智能制造与国防科技的“核心引擎”。

超材料：材料的“基因编辑术”

超材料技术是如何形成产品的？

“超材料本质上是‘材料的基因编辑技术’。”直播中，刘若鹏用通俗语言阐释其核心——人类通过微观设计与制造，赋予宏观材料超越自然的超性能。与传统材料依赖天然成分不同，超材料的“超”源于其人工设计的微观结构：通过精确排布人工单元结构，实现反常物理特性，其性能本质是物理场能量与结构的协同作用。

超材料产业化的核心，不是简单应用某类材料，而是“按需编辑”——针对具体场景，先明确要解决的问题，再反向设计对应的超材料结构、制备工艺与专用设备。这一过程高度依赖“以终为始”的逆向思维，与多数行业“技术演进→标准化生产”的线性模式截然不同。

从技术路径看，超材料制备分为微观与宏观两类：微观制备聚焦微纳米级结构加工，类似半导体光刻技术，主流方法包括光刻与印刷；宏观制备则涉及结构组装与功能集成。光启选择微观工艺路线，通过“微结构设计→光刻→功能集成→三维重构→固化”等流程，将实验室成果推向产业化，相关产品已广泛应用于我国尖端装备。

值得强调的是，超材料的“非标特性”颠覆了传统制造的“微笑曲线”——其规模化生产不仅不降低附加值，反而因高度定制化、全链条自主可控的要求，成为最具技术壁垒的环节。正如刘若鹏所言：“光启的规模化生产能力，恰恰是不可替代的核心优势。”

从“一张单程票”到全球领跑：中国超材料的逆袭之路

为何是我国独有的超材料技术？

这一切还是与刘若鹏博士密不可分。2009年，26岁的刘若鹏在《科学》杂志发布表论文后，已获美国顶尖研究所录用，但他却怀揣“科技报国”信念，买了一张单程机票回国创业，致力于发展我国的自己的超材料产业。

在缺乏基础研究平台、产业链空白的条件下，光启团队用十余年时间完成“理论突破→技术攻关→产业落地”的全链条布局，成功开发出“超材料复杂功能结构件”——这一颠覆性产品将多种结构功能、航空电子系统与承力结构集成一体，彻底改变了传统装备的设计逻辑。

如今，中国超材料已形成全球领先的竞争格局：据Derwent Innovation、Incopat等专利数据库统计，截至2024年，我国超材料专利总量占全球约70%，远超美国（15%-20%）、日本（5%）等国，呈现“中国主导、多国跟随”的态势。仅光启一家，累计申请超材料专利超6000件，覆盖基材、设计、微结构、制备及应用等核心环节，占全球该领域专利总量80%以上，连续多年保持全球申请量第一。

产业化层面，光启不仅是我国唯一实现超材料规模化量产的企业，更跻身全球领导者——据《Metamaterials-Global Market Share and Ranking,Overall Demand Forecast 2024-2030》报告，2023年全球超材料市场规模14.29亿美元，光启以12.38%的市占率位列全球五大厂商之首。

超材料的革命性未来

超材料还有哪些应用？

直播互动环节，刘若鹏博士进一步回应了嘉宾的疑问，并展望超材料的广阔前景。他表示，我国已建立全球领先的超材料研究与产业化体系：2024年超材料大会参会规模创历史新高，超千人专家与企业代表共探技术路线，展现出“百花齐放”的创新活力。

当前，超材料已在尖端装备领域发挥关键作用，同时在民用市场展现出巨大潜力——通信、医疗、能源等领域均可能因超材料的应用发生变革。而光启也正加速产能扩张，以“超材料+”战略构建开放生态，让超材料技术赋能更多的高端制造领域。

在机器人领域，光启利用超材料的独特性能，携手人工智能与机器人产业链伙伴，推动全新的基于AI的人形机器人实现超材料的全方位智能制造，将应用于光启各大基地提升生产效率；同时，公司将开发人形机器人所需要的超材料关键部件，赋能更广阔的机器人产业。

在无人机领域，光启全面启动对无人机整机制造的全维度数字化平台赋能：以“人、机、料、法、环、测”为核心，结合供应链协同平台，逐步构建起符合无人机生产特性的端到端管控体系——向前延伸至供应链上游的供应商资质审核、零部件质量溯源，向后覆盖生产环节的合规监管、成品检测数据归档，真正实现“供应链-生产链-管理链”的全环节数字化经营，为产业链各环节提供标准化、可追溯的数字化支撑。

在智能汽车检测领域，光启将尖端装备级检测技术“降维”应用于汽车领域。其联合中汽研成立的“汽车紧缩场联合实验室”，通过超材料微波暗室实现整车通信性能精准测试，解决了传统近场测试中“有源指标测不准”“天线偏心定位难”等痛点。2025年，该技术助力**享界S9T车型获得“全球首个整车通信性能S级认证”。

定义未来材料的“中国范式”

从实验室里的理论假想到守护国家安全的国之重器，从追赶全球前沿到定义行业标准，中国超材料的崛起，不仅是一次技术突破，更是“科技自立自强”的生动注脚。正如刘若鹏所言：“超材料的未来，是重新定义材料的可能性，更是中国科技引领全球创新的又一里程碑。”在机器人、无人机、智能汽车等新兴领域的持续突破，标志着光启技术正从“核心系统级产品供应商”进化为“产业生态构建者”，为全球超材料发展提供“中国方案”。

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