湖北实验室巡礼：光谷实验室 给内窥镜装上 “感知神经”

作为湖北十大实验室之一，光谷实验室以国家和湖北经济社会发展的重大战略需求为导向，锚定光电子领域基础研究，主攻光感知方向，拓展光计算（光互连）、光存储等前沿探索方向，已形成涵盖基础科学研究，应用研究和前沿探索的完整研发体系，并产出一批重大成果，孵化一批优秀光电子企业。

近日，华中科技大学闫志君团队在光谷实验室支持下，成功研发多芯密集光纤光栅阵列传感技术，为医用内窥镜装上“感知神经”，实现高端内镜三维导航核心技术自主可控，大幅降低成本，为我国微创医疗装备国产化突破写下重要一笔。

临床痛点突出：内镜操作存风险，核心技术被垄断

长期以来，胃肠镜检查存在一大临床痛点：传统内镜仅能向前成像，医生无法实时掌握镜体在体内的形态与姿态，操作高度依赖经验手感，极易出现镜体打结、肠道穿孔等风险。

与此同时，高端内镜三维导航技术长期被国外垄断，同类系统成本动辄上百万元，核心器件、算法、原材料全依赖进口，不仅价格高昂，更存在技术 “卡脖子” 风险，严重制约基层医院普及应用。如何在保障安全的同时实现技术自主，成为行业亟待破解的难题。

装上感知神经：光纤传感赋能，内镜实现智能导航

针对这一行业难题，华中科技大学光学与电子信息学院教授、光谷实验室研究员闫志君团队，历经三年技术攻坚，创新研发多芯密集光纤光栅阵列传感器。

这根细如发丝的金属玻璃丝被植入内镜后，相当于给器械装上一套 “感知神经” 与 “智能导航”，可实时获取内镜插入段三维形状与空间位姿，精准判断是否打结、如何松解，从技术层面大幅降低诊疗风险，让微创操作更安全、更精准。闫志君形象地介绍，这就像给司机配备了自动泊车和导航系统，探头姿态、体内路径一目了然。

全链条自研：打破技术垄断，成本降至进口 1/5

“真正的核心技术是买不来的，只能靠我们自己沉淀。” 闫志君坦言。团队坚持全链条自主研发，从光纤原材料制备、器件封装、信号解调到芯片嵌入式算法，全部实现国产化，彻底打破国外技术封锁。

此前，团队曾长期面临原材料、器件依赖进口的困境，经过三年沉淀，实现了从跟跑到并跑的跨越。依托自主创新，团队将国外百万级的系统成本大幅压缩至1/5，未来规模化量产后有望降至 1/10，显著降低临床采购成本，推动高端微创技术惠及更多患者。

平台强力支撑：实验室打通转化 “死亡谷”

这一突破的背后，是光谷实验室搭建的创新转化平台在强力支撑。2021 年，光谷实验室由华中科技大学牵头，联合中科院精测院、中国信科等 8 家企事业单位组建，作为湖北光电领域战略科技平台，实验室不局限于基础研究，更以市场需求为导向，重点打通高校原始创新到工程化产品的 “中间转化带”，跨越成果转化 “死亡谷”。

为加速技术落地，光谷实验室创新构建 “科学家 + 项目经理 + 工程师 + 技术经理人” 联合攻坚体系，目前拥有全职工程师 50 余人、技术经纪人队伍 20 余人，为科研团队提供新概念验证、工程化开发、市场对接等全流程支持。闫志君表示，实验室始终聚焦 “实用性、市场性、痛点解决”，助力项目快速完成原型样机开发，让技术不再停留在实验室阶段。

医工交叉加速落地 瞄准手术机器人未来方向

与此同时，实验室积极推动医工交叉融合，支持团队与同济医院、协和医院等临床机构深度合作，根据一线诊疗需求优化产品设计，加快成果走向临床应用。目前，该光纤感知内镜技术已完成关键验证，未来可广泛应用于胃肠、泌尿等微创诊疗，并逐步拓展至高精度外科手术场景。

谈及未来，闫志君明确手术机器人是团队最终目标，将持续深耕光纤感知技术，推动成果向高端医疗装备延伸，以自主创新赋能健康中国建设。

创新成效显著：赋能产业升级，锻造科创策源力

成立五年多来，光谷实验室创新成效显著：已设立50余项创新科研项目，累计获得知识产权400余项，科技成果转化金额超2500万元，孵化培育企业11家，参与孵化企业总估值超20亿元。

依托量子点短波红外成像芯片技术，实验室成功研制国内首款量子点短波红外“庄稼CT机”，30秒就能诊断作物早期病虫害，成本不到进口产品的百分之一，为农业绿色防控装上国产“慧眼”。

实验室还联合华为、腾讯等行业龙头，攻克光刻机纳米精度工作台、高速光通信芯片等关键技术，以硬核创新支撑湖北 “光芯屏端网” 万亿产业集群升级。

从量子点短波红外成像芯片实现百万级订单，到反式钙钛矿光伏组件完成中试下线，再到医疗内镜感知技术打破垄断，光谷实验室正以 “用” 为导向，持续激活光电子领域创新策源能力。未来，实验室将继续紧扣国家与湖北重大需求，完善成果转化机制，强化原始创新与产业协同，为湖北打造全国科技创新高地、加快发展新质生产力注入更强劲动能。