【環球網科技報道 記者 李文瑤】光譜儀在科研和工業生產中應用廣泛，大部分光譜儀體積龐大，工作原理仍和牛頓當年的實驗相似，已無法滿足日益發展的光譜應用技術需求。但是減小分光和探測元件的尺寸將導致光譜儀檢測質量顯著下降，光譜儀微型化是目前科技界面臨的重大技術挑戰。

浙江大學信息與電子工程學院研究員楊宗銀則另闢蹊徑，希望研製出一種新型的納米線材料，進而突破在微米尺度上實現大光譜範圍色散的科學難題，解決傳統光譜儀小尺寸與高性能無法兼具的挑戰。

而這一研究成果，也讓他獲得了2023年達摩院“青橙學者”桂冠。

這樣一個比頭髮絲直徑還小千倍的器件，楊宗銀前前後後研究了8年，失敗了150次。

“每天晚上大概10點多做完實驗，騎車穿過燈紅酒綠的劍橋市中心，看到大家都穿得很漂亮，在酒吧放鬆。內心也會動搖，是否沒有融入當地生活。但一想到，如果有可能把這個工作做出來，就能開拓一個新的領域，就很興奮地騎車回家，然後第二天又信心滿滿地去實驗室。”

2018年8月，在一個週六的晚上，楊宗銀在實驗室測量到了信號，有點不敢相信自己的眼睛，驗證了多次都和商用光譜儀測量結果相符。

楊宗銀最終憑此開發出世界上最小的光譜儀，其器件尺寸僅幾十微米，通過進一步開發，可內嵌到手機、無人機以及可穿戴設備中。未來，用手機掃一掃，檢測一下蔬菜瓜果農藥殘留，“讀出”牛奶裏是否含有三聚氰胺……這些科幻片裏的情景，很可能變成現實。

他的論文於次年5月投稿給Science雜誌，7月便被接受。Science的編輯評價這項成果是“世界上最先進的材料合成，最高超的實驗技巧，最巧妙的算法”。

據瞭解，楊宗銀提出了一種全新的結構，用半導體納米材料替代了傳統光譜儀中用到的光柵、探測器陣列和準直光路等大元件，結構非常簡單，因此尺寸能縮小爲傳統光譜儀的千分之一。該光譜儀可用於單細胞高光譜成像、光譜監測和篩選。此外也可通過材料的替換，使該微型光譜儀的工作波段從可見光延伸到中紅外，從而開拓出更多的應用，如血糖檢測。這也讓中國在光譜儀微型化領域走在了世界前列。

在楊宗銀看來，科學家是一個很好的職業，有興趣也有能力去做一些探索未來的工作。理論型的科學家爲人類開拓邊界，應用型科學家則通過製造工具造福社會。

循着夢想的軌跡，他考上了浙江大學機械系本科，碩士保送到心儀的光電子研究領域，隨後拿到了全額的獎學金赴劍橋大學讀博，並接過牛頓的思考，推動光譜儀進入到納米時代，有可能創造出更大的技術應用前景。

如今，學有所成的楊宗銀回到了母校浙大任職，專注於將光譜儀微型化的成果轉化爲產業應用，無創血糖檢測是核心應用場景之一。由於親友中有糖尿病患者，楊宗銀看到糖尿病人在生活上的諸多不便，“每天都要扎手，這個真的很難受，中國的糖尿病人有上億之多，希望光譜儀的技術能夠推廣下去，真正幫助到他們。”