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许宁生：《太赫兹未来产业增长可期 》
2026-10-09 09:22:05
作者：许宁生（中国科学院院士，复旦大学教授）
太赫兹波作为频率介于0.1至10太赫兹之间的电磁波，因其独特的物理特性备受瞩目。它既能穿透多种非极性材料，又具备低能辐射特性，不会对人体造成伤害，同时分辨率极高。这些特性使其在安检、通信、雷达、生物医学成像等领域展现出巨大潜力。许宁生指出，太赫兹技术已被美国列为改变未来世界的十大关键技术之一，而我国在低频段器件研发方面已实现自主可控，但在高频段仍面临全球性挑战。
过去，太赫兹研究多局限于基础探索，与产业需求存在脱节。联盟将搭建高校、科研院所与科技企业之间的桥梁，通过协同创新机制打通从基础研究到产业应用的全链条。他以集成电路发展为例，指出技术突破必须依赖产业界与学术界的紧密合作，避免关键环节受制于人。在高频段器件研发方面，全球普遍存在的“断点”问题成为制约技术突破的瓶颈，主要源于太赫兹波源的稳定性与探测器的灵敏度不足。传统半导体器件难以分离信号与噪声，而以石墨烯为代表的二维材料通过有序可控的原子排列，有效抑制了干扰，为探测器研发开辟了新路径。他特别提到，这一突破得益于上世纪50年代的理论奠基，如今材料科学的进步使其得以落地应用。
关于太赫兹与传统半导体技术的融合，硅基芯片的电子迁移率限制了其在高频段的应用，而新型材料的引入将推动半导体产业在材料与工艺上的创新。这种融合不仅需要实验室成果向工业生产的转化，还需避免生产线交叉污染，因此从研发到应用仍需时间沉淀。从国际竞争格局来看，我国太赫兹研究已进入全球第一梯队，与发达国家形成并跑态势，甚至在某些领域具备领跑潜力。许宁生坦言，这得益于近十年尤其是近五年的集中攻关，但我国在科学仪器开发与工程转化方面的基础仍需夯实。他透露，太赫兹技术已被工信部列入“十五五”规划重点领域，与原子级制造、激光制造等新兴赛道共同构成国家未来产业布局。
核心元器件与科学仪器将成为首要突破口。随着国内研发实力的提升，过去依赖进口的仪器设备正逐步实现国产化。短距离太赫兹通信在人工智能、数据中心与低空经济等领域的迫切需求，将驱动技术快速落地。他强调，只要解决元器件自主可控问题，国内系统集成与软件开发的优势将助力通信领域实现弯道超车。
作者介绍：
许宁生：真空微纳电子学家，中国科学院院士、发展中国家科学院院士，复旦大学教授、博士生导师，曾任中山大学校长、复旦大学校长，国家杰出青年科学基金获得者。许宁生院士长期从事真空微纳电子学研究工作，主要开展新型场发射冷阴极和真空微纳电子源阵列器件的基础研究，以及它们在功能器件上应用的探索性研究。研究了大面积金刚石及相关薄膜场发射特性和机制，发展了物理解释模型，并研究了类金刚石薄膜在真空微电子源阵列的应用。研究了纳米冷阴极场发射的应用基础问题，发展了纳米冷阴极材料可控生长及电子源阵列制作的技术，并研制出新型纳米冷阴极原理型器件。已主持国家、省、部级科研项目超过25项，其中包括国家重点基础研究发展计划（973计划）项目、国家高技术研究发展计划（863计划）项目以及国家杰出青年基金项目等许多重大国家项目；在Phys. Rev. Lett，Adv. Mater. 和Appl. Phys. Lett. 等刊物上发表科技论文超过200篇，其中SCI收录超过100篇；据SCI统计，论文被国际同行引用超过500篇次以上，单篇最高引用超过150篇次。成果以第一完成人获2项国家自然科学二等奖。荣获广东丁颖科技奖、广东省青年科学家奖、广东省劳动模范、全国留学回国人员先进个人、国家有突出贡献中青年专家、全国师德先进个人等荣誉。
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