南方財經 21世紀經濟報道記者 張偉澤 香港報道
“某種意義上，不是我選擇了光纖，而是光纖選擇了我。”香港理工大學光電子講座教授及光子技術研究院副院長譚華耀如此說。
這句話總結了他與光纖技術30余年的不解之緣。
從一個因時代洪流而幾無歸處的華僑青年，到如今成為國際知名的光纖傳感領域權威，譚華耀的經歷本身就是一部跨越學術與產業的創新故事。
在譚華耀及其團隊的主導下，2014年香港建成全球首個城市級光纖傳感網絡，監測6條MTR線路。該技術目前已覆蓋香港九成以上的鐵路線路，并推廣至新加坡、荷蘭、澳大利亞等地。
2014年，譚華耀憑借激光傳感技術在鐵路監測中的應用，獲得激光技術領域最高獎金的國際創新獎之一——Berthold Leibinger Innovationspreis創新獎。
近年來，譚華耀團隊將光纖傳感技術從宏觀的鐵路監測延伸至微觀的醫療應用。他們與墨爾本大學及醫院合作，開發出直徑僅為頭發絲十分之一的塑料光纖傳感器，用于人工耳蝸植入手術。
目前，這項技術已進入臨床試驗階段，正與墨爾本皇家維多利亞眼耳醫院的外科醫生以及全球最大的人工耳蝸制造商Cochlear公司合作，推動技術商品化。該技術已獲得專利，并在2025年瑞士日內瓦國際發明展上榮獲兩項重要獎項。
從漂泊到扎根：光纖鋪就的人生軌跡
譚華耀的學術生涯起點，頗有些“誤打誤撞”的意味。
他出生于文萊，在馬來西亞長大，特殊的身份讓他一度沒有國籍和護照。1980年代初，出于畢業后更容易找到工作的現實考慮，譚華耀放棄了最初的物理學夢想，轉而投身當時正熱門的電子工程領域，前往英國曼徹斯特大學修讀電機及電子工程。本科畢業設計的機緣，讓他首次接觸光纖通信，也正是這次經歷，為他的人生開啟了新的大門。
1984年本科畢業后，導師為他爭取到了一個英國公司的博士獎學金項目，研究方向同樣是光纖通信。博士畢業后，譚華耀順理成章地進入了產業界，在倫敦的GEC-Marconi公司進行光纖放大器的研發。
然而，對家的思念最終促使他在1993年選擇來到香港理工大學任教。“我在馬來西亞沙巴的一個小鎮長大，家人也一直生活在那里。離開家鄉多年后，我一直希望能在離家較近的地方安定下來。”從香港飛回家鄉僅需三個小時，這讓他得以在事業與家庭之間找到平衡。
這段在企業的經歷，深刻影響了他的治學理念。“學術界和產業界的文化很不一樣。學術界重在發表文章，研究不一定要成功，結果不能做成產品也能出好文章。但在企業，重點是做產品，必須考慮可靠性和成本。”他將這種“產品導向”的思維帶回校園，在培養學生時，鼓勵他們親手制作儀器，將理論付諸實踐。
這種培養方式已有顯著成果。譚華耀的第一位博士生在20多年前創辦了自己的公司，總部設在香港，專門為國際企業和頂尖科研機構生產先進的激光產品。過去20年，譚華耀的團隊成員孵化了7家光子技術公司。
百公里鐵路到毫米耳蝸
在企業的工作經歷，也為譚華耀推動高校技術成果轉化帶來了啟發。
在通信領域之外，他不斷拓展光纖的應用場景，從建筑、鐵路軌道到醫療領域均有涉足。其中，最為人熟知的便是覆蓋香港地下鐵路的光纖傳感監測網絡。
這項始于15年前的合作，源于一個為企業高層設立的工程博士項目。當時，兩位來自港鐵（MTR）的高管在他的指導下，將光纖傳感器應用于鐵路監測，結果非常成功。如今，這套系統已覆蓋香港90%以上的地鐵線路，成為全球首個城市級的鐵路光纖傳感監測網絡。
譚華耀介紹，該技術利用單根光纖，即可在長達100公里的距離內實現多點、多功能的實時監測。每部港鐵列車都配備了獨立的無線射頻識別編碼（RFID），光纖傳感器能監測每部列車的運作狀況。這項技術隨后推廣至新加坡SMRT的南北線和東西線，以及荷蘭和悉尼的受電弓與架空線監測系統。
如果說監測龐大的鐵路系統是“入地”，那么，他最新的研究則是“入微”——將光纖技術用于僅有毫米級大小的人工耳蝸。
譚華耀解釋說，失聰兒童若在1到3歲的黃金時期植入人工耳蝸，其聽覺和語言能力有望得到最佳發展。但這項手術對幼兒來說卻充滿風險，因為他們耳蝸仍十分脆弱，這就要求醫生在手術中必須極其精準地控制力度，以防造成傷害。
為了攻克這一難題，譚華耀團隊與墨爾本大學及當地醫院合作，開發出一種創新的塑料光纖傳感器，這種傳感器直徑僅為頭發絲的十分之一，可以輕松將數十個傳感器放置在人工耳蝸的精密結構中。
相較于玻璃光纖，塑料光纖不易斷裂，且具有更好的生物相容性。雖然塑料光纖的損耗比玻璃大得多，但在醫療應用中，傳輸距離通常只有幾厘米到幾十厘米，損耗不是問題。
有了傳感器，在進行植入手術時，醫生就能實時監測對脆弱耳蝸施加的接觸力度，避免損傷；同時也可以做到精確導航，確保人工耳蝸植入到最佳位置。“我們的傳感器精度可以達到0.1毫牛頓，遠超20-30毫牛頓的安全閾值要求。”譚華耀道。
創業俱樂部培養“動手派”
從產業界到學術界，再推動學術成果走向產業，譚華耀的職業生涯本身就是產學研融合的縮影。他深知兩者之間的“鴻溝”，也一直在努力搭建橋梁。
跨學科合作需要開放的心態。“心態要開放，要有耐心去聽他們講，而且去拜訪他們，看他們的工作環境。”譚華耀道。為了理解港鐵的實際需求，他和學生經常在凌晨1點到5點多，港鐵的維修時段工作。
2017年，他創辦了“工程與創業俱樂部”。談及創辦初衷，譚華耀指出，世界在過去20年變化很大，許多畢業生并非選擇進入大公司、從事穩定的工作，也有不少學生渴望其他發展方向，例如創業。因此，他搭建這一平臺，旨在為不同專業背景的本科生提供一個將創意轉化為現實的實踐空間。
在工程與創業俱樂部中，學生將有機會參與企業的合作項目，以及參加國際比賽。今年，俱樂部已招募了約200名來自不同學科和不同年級的學生。
對于香港近年來推動的產學研轉化，譚華耀指出，政府政策的支持也至關重要。近年來,香港政府推出了多項資助計劃，例如“產學研1+ 計劃”和“人工智能資助計劃”，極大地促進了產學合作，并通過數碼港和InnoHK等平臺提供頂尖科研設施。“我們與機場和中華電力公司的合作項目，正是在這些政策推動下的成功例證。”
對于香港高校的考核機制偏重論文發表的問題，譚華耀也給出了自己的觀察與建議。“我會鼓勵年輕教授先專注研究，打好基礎；而對于資深教授，則更鼓勵他們與企業合作，將研究成果產業化，回饋社會。”他認為，隨著粵港澳大灣區的融合發展，香港學者將擁有更廣闊的市場和更多的合作機會，產學研轉化的道路將越走越寬。
結緣光纖：從粒子物理到電子領域的轉向
《21世紀》：你最早在曼徹斯特大學獲得博士學位，當時為何選擇光纖方向？
譚華耀：我最初的選擇是攻讀物理專業，尤其希望從事粒子物理方向的研究。但由于我來自馬來西亞，考慮到畢業后需要回國就業，而20世紀80年代初電子領域的發展前景更好，就業機會也更多，因此我轉而選擇了電子專業。進入光纖領域則源于我本科最后一年的畢業設計——我的導師當時從事光纖通信研究，我也由此開始接觸這個方向。
畢業時，由于我出生于文萊，在馬來西亞成長，沒有護照，因此無法在英國工作，同時也難以返回馬來西亞。我的導師了解到我的處境后，為我推薦了一家英國公司，并幫助我獲得了獎學金，支持我在光纖通信方向繼續攻讀博士學位。因此，可以說并非我主動選擇了光纖，更像是光纖選擇了我。博士畢業后，我順理成章地進入倫敦一家規模較大的公司，從事光纖放大器的研發工作，并在那里工作了三年。
塑料光纖的醫療突破
《21世紀》：了解到你在光纖領域深耕多年，能否介紹當前主要研究方向，以及未來可能的突破？
譚華耀：目前我們的研究重點在于開發新一代光纖材料，尤其致力于推動其在醫療領域的創新應用，例如可用于植入人體的新型光纖設備。區別于當前以玻璃材質為主流的光纖傳感器，為規避其在體內應用中存在的易斷裂風險，我們使用的是更柔韌的塑料光纖。
近年來，我們與墨爾本大學及澳大利亞當地一家醫院展開合作，成功將塑料光纖傳感器集成到人工耳蝸中。由于人工耳蝸尺寸極為微小，直徑不足一毫米，傳統電傳感器難以適用，而玻璃光纖又存在斷裂隱患，因此我們選擇以塑料光纖為基礎，在單個人工耳蝸內植入了數十個微型傳感器。
《21世紀》：那塑料光纖能夠解決什么樣的問題？
譚華耀：我們面臨的主要技術挑戰包括兩方面。一是在植入過程中必須精確控制力度，避免對組織造成損傷，而我們的傳感器能夠實時反饋力度數據；二是需要在手術全程中持續追蹤傳感器位置，為醫生提供準確的植入定位信息。這兩類信息對手術的安全性及有效性至關重要，也是本項研究的核心創新所在。
人工耳蝸本身結構精密，包含22個電極，外部通過麥克風接收聲音信號，再經處理分解為22個不同頻段。由于不同頻率對應不同的聽覺感知區域，傳感器的植入位置是否精準，直接決定了患者能否接收到更寬廣的頻率范圍與更真實的聽覺體驗。因此，實現精準定位是該項技術成功應用于臨床的關鍵所在。
《21世紀》：了解到你在光纖領域的研究，跟建筑、醫療等不同領域都有結合，這算不算是一種跨學科合作？
譚華耀：這主要源于我過去在企業的工作經歷，研發的產品面向不同公司，并且常與不同工廠合作，所以較容易接受跟不同背景的人合作。最重要的是心態開放，樂于接納新事物。
過去20年我們一直與港鐵公司保持合作，他們現在仍在使用我們提供的傳感器。目前，在香港我們安裝了許多光纖傳感器，用于實時監測列車運行狀態。比如當火車運行100公里后，車輪會出現裂紋或不圓的磨損情況，光纖傳感器能夠監測到此類情況，從而無需再安排人員實地檢查。
《21世紀》：如何能在光纖里制作傳感器？
譚華耀：首先需要使玻璃具備光敏特性，再利用光的功率與材料的光敏性之間的相互作用，來改變玻璃的折射率。一旦能夠改變其折射率，便可基于此原理制作出不同類型的光纖傳感器。
為學生提供多元化發展路徑
《21世紀》：你在2017年創辦工程與創業俱樂部，當時為什么會有這個想法？
譚華耀：擔任教授后，意識到本科生學習的都是書本上的基礎知識，但是世界在過去20年變化很大，我發現許多學生在畢業后，并不一定選擇進入大型企業或尋求一份傳統意義上的穩定工作，而是希望探索更多元的發展路徑，例如創業，現在的創業環境比以往有較大改善。因此，我創立了工程與創業俱樂部，主要目的是給學生搭建一個平臺，讓他們有機會學習課堂以外的知識。也希望借助這一平臺，促進不同學科背景的學生之間的交流與合作——不僅包括工程專業的同學，也涵蓋如人文社科領域的學生。
首先，我們鼓勵學生積極參加國際機器人競賽。其次，我們會與業界企業合作開展實際項目。例如，我們與中華電力公司合作，承接了用于發電機監測的機器人研發項目。該公司擁有大型發電機，每隔幾年需要進行維修，此時必須將其中重達50噸、可旋轉的部件轉子移出，工程師才能進入一米多的內部空間進行檢測。轉子與定子之間的間隙僅有幾厘米，如果能夠研制出搭載幾厘米傳感器的機器人執行檢測任務，將極大幫助企業節約成本與時間，使維修過程更快速、更經濟。因此，我帶領一組本科生開發了這類機器人。
通過這類行業合作項目，我們得以培養從大一至大四、跨學科的本科生團隊。學生不僅能夠了解不同行業的具體需求，還有機會參與企業內部會議。相較于學校為獲取學分的課程，行業項目更注重最終交付時，具備實際應用價值的成果，因此挑戰性也更高，這類經歷為學生提供了極為寶貴的成長機會。
（實習生謝巧云、問致璞對本文亦有貢獻）
