塑料、金屬、陶瓷，仿佛脫胎換骨，變得如云朵般輕盈，卻又堅韌無比；水凝膠化身能量收集與轉換大師，用來為健康手環、無線耳機充電；古老的剪紙藝術與新興納米科學結合，創造精妙且用途廣泛的光學器件……這些科幻小說中天馬行空的想象，在香港大學機械工程系教授方絢萊的實驗室中正在變為現實。通過將光與物質相互作用的研究（微納光子學）和特殊設計的材料結構（超材料）相結合，方絢萊團隊創造出了一系列令人驚嘆的新材料。

▲方絢萊

追隨好奇心，將微納光子學、聲學超材料、光學3D打印等知識相互融合，方絢萊致力于將奇思妙想一一落地。負笈海外二十余載，如今歸國勤勉立業，對未知保持謙遜和好奇，他在不斷挑戰并擴展著傳統光學和材料科學的極限。

讓傳統煥發新生機

方絢萊本科和碩士均就讀于南京大學物理系，畢業后，他去往美國加州大學洛杉磯分校攻讀博士學位。“從理論轉向工程應用，起初確實有些不適應。但正是這種跨界的挑戰，讓我學會了用不同的視角看待問題。”早期在國內的求學夯實了方絢萊的理論基礎，在加州大學洛杉磯分校，跨學科、跨領域合作與工程應用的結合又鍛煉了他解決實際問題的過硬本領。這些經歷，為他后來的事業開展做好了準備。

美國伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校是方絢萊獨立研究的起點，在那里他向學生傳授著知識，并嘗試尋找科研落腳點。“在那段時光里，我很幸運遇到了許多良師益友，他們教會我，做科研不僅要追求創新，更要注重培養人才。”

在美國麻省理工學院，方絢萊迎來了科研生涯的新篇章。他有了更多跨學科交流與合作的機會。正是在這樣的背景下，他的研究方向開始從光學領域進一步拓展，與先進制造技術緊密結合。

方絢萊所在的團隊，是致力于用先進技術進行前沿材料研發的佼佼者。團隊深諳材料結構的神奇，將高精度的3D打印系統用在微米和納米尺度上的材料加工。“我們想把制造芯片的技術，轉化為制造新型材料的工藝，讓材料實現華麗變身。”方絢萊解釋道。

2015年，團隊研發的微型晶格納米架構材料獲評《麻省理工科技評論》十大科技突破之一。作為納米光電及3D納米生產技術實驗室的核心人物，方絢萊領銜了這項研究。在他的帶領下，團隊讓傳統的金屬、塑料、陶瓷等材料煥發出新的生機，展現出超輕、超強的神奇特性。

這項突破性研究的核心是讓傳統金屬材料“脫胎換骨”。方絢萊坦言，這一理念，其實早在20世紀90年代就已由團隊中的一位同事提出，但受限于當時的工藝和制造能力，只能停留在理論階段。通過設計特殊的微觀結構，團隊成功制造出了像云朵一樣輕盈的金屬材料。“想象一下，一塊金屬可以飄浮在蒲公英上，”方絢萊解釋道，“這種材料不僅超輕，還保持了金屬的強度和韌性，在航空航天等領域有巨大的應用潛力。”

在科研道路上，團隊協作與智慧碰撞不可或缺，方絢萊深知這一點。“麻省理工學院就像一個巨大的創新實驗室，不同領域的思維在這里碰撞出火花。”他積極促進跨學科合作，與力學、材料學等領域的專家深入交流。同時，團隊還與醫院、汽車公司、航空公司、材料公司等合作伙伴展開廣泛合作，這為結構性材料的探索找到了更為廣闊的應用空間。

目前，這些新型材料已在骨科、牙科、臨床的細胞體外培養等醫學領域得到應用。同時，方絢萊還與日產汽車公司、波音公司、巴斯夫等國際知名企業開展技術轉化合作，推動這些材料在汽車零部件、工程器件等領域的應用。

盡管轉化過程漫長且充滿挑戰，但方絢萊相信，在企業的支持下，這些概念性產品終會轉化為終端產品，服務于日常生活和人類社會的進步。

“摩方”轉出新天地

“回到香港，首先是考慮到父母年邁，我希望離他們近一些，以便更好地照顧與陪伴。其次，我渴望向大灣區的產業學習，這里匯聚了眾多先進的技術創新。”2022年，已是麻省理工學院機械工程系終身教授的方絢萊辭去教職，投身新的事業征程。

在美國的求學、工作經歷讓方絢萊深刻體會到，跨學科、無門戶合作的重要性。因此，到香港后，他意識到需要重新去深入了解這里的產學研環境。他相信，在開放、包容的環境中，一定能夠找到更多的合作機會，共同推動科研與產業的進步。

得益于企業的資助和學校的支持，實驗平臺迅速搭建，這為方絢萊在香港的科研生涯打下了堅實的基礎。“感謝那些長期合作者，他們的大力推薦和信任，讓我有幸接收到優秀的學生。從剛到實驗室面對著空蕩蕩的房間，到現在我們已經能夠順利開展一系列的研究工作，每一步都離不開他們的無私幫助。”方絢萊說。

▲方絢萊（左一）團隊合影

在人才培養上，方絢萊深受恩師、前輩的啟發。設立高目標，激勵學生不斷進取；鼓勵他們在感興趣的領域深入探索，不斷突破自我；這種培養模式對方絢萊影響深遠，他也希望學生能夠在這樣的環境中成長。“在美國求學時，我看到一幅有趣的漫畫，將研究生比作幼兒園的小朋友，他們就像沒有被框架限制的幼童，看到沙堆便迫不及待地想要嘗試。這提醒我，在研究生的培養過程中，打開思路、突破思維限制是多么重要。這種好奇心和勇于嘗試的精神，正是我希望在學生身上看到的。”

推動有價值的技術向產業落地轉化，是方絢萊心里一直存著的念頭，事實上他早已在2016年就邁入了創業的征程，與合作伙伴共同創立了深圳摩方科技材料有限公司（以下簡稱“深圳摩方”）。“創業的念頭在我心里千回百轉，但商業語言和技術語言有時完全無法溝通，需要一個優秀的譯者。幸運的是，我遇到了一個既懂技術又懂商業的伙伴，他就是我的合伙人賀曉寧博士。他帶著孩子到我們實驗室參觀，本想給孩子找一個近距離接觸科研的機會，結果最后把自己變成了CEO，所以幸運之神會在不經意間降臨，帶來意想不到的驚喜。”方絢萊笑著說。

成立8年，深圳摩方創新產業孵化探索持續向前。近年來，公司有意識地與眾多前沿企業、高校科研院所、地方政府等合作，發揮“產、學、研”轉化優勢，為不同學科/產業鏈提供新的技術支持和解決方案，探索孵化可量產的創新終端產品。

極薄強韌牙齒貼面就是一個代表性產品。傳統機加工的牙齒貼面產品厚度普遍在400微米以上，而通過深圳摩方顛覆性高精度3D打印技術制作而成的牙齒貼面，厚度可以降低70%，讓患者免磨牙就可以實現牙齒的美白和修復。

2021年開始，深圳摩方攜手北京大學口腔醫院，聯合攻關極薄牙齒貼面產品從技術到應用的關鍵點，推動產品從實驗室到市場的批量化生產應用。

目前，超薄牙齒貼面產品除在日本推廣外，北美、歐洲也在緊鑼密鼓地推進中。而在國內，2023年年底，深圳摩方與醫療健康知名品牌美年健康已達成全面戰略合作，共同推動口腔產品的普及。

“牙齒貼面項目初步驗證了深圳摩方在創新孵化和產業支持方面的能力，但顯然，這僅僅是開始。目前，更多的創新應用場景仍在探索中。科學不是高高在上的知識，而是每個人生活中的一部分，主動尋找可以從原始創新到產業化應用轉化的產品，我們的目標是讓眾多傳統精密制造強國看到‘中國創造’的力量。”即使付出長期而艱苦的努力，方絢萊亦要堅定前往。

方絢萊是一位充滿好奇心的探索者，他的許多研究都源于對未知領域的探索欲望。甚至有些研究可能初看上去并沒有直接的聯系，但正是敢于跨界思考和嘗試，讓他能夠在不同領域間找到新的交匯點，進而催生出創新的研究成果。

以離子束為剪，方絢萊與合作者首次應用納米剪紙技術造出納米尺度的光學器件。這些器件比常規的類似器件小幾個量級，可以產生更復雜的光學芯片，用于計算、傳感及通信系統或生物醫學設備。

探索水凝膠能量轉換的機制和理論模型，以及如何提高它作為便攜式清潔能源的實用性，方絢萊與上海交通大學的研究者合作提出了一個便攜式綠色能源的創新方案。未來用水凝膠作為一種新型的能量收集和轉換設備，利用環境中的溫度差或濕度差來生成電能，或可為健康手環、無線耳機、智能手機等提供清潔能源。

在水下超聲探索領域，方絢萊與廈門大學的科研團隊合作，不僅闡明了海豚發聲和定位的新物理機制，還為水下通信檢測，以及動物間交流機制的研究提供了新的視角。未來輕量化、高效率的器件可能會被應用于民用探魚、水資源檢測等方向。這不僅能提升相關工作開展的效率與準確性，還能為生態保護和水資源管理提供有力支持。

懷揣對未知的好奇和渴望，不斷挑戰科學的邊界，科研的神秘面紗等待著方絢萊一層層去揭開。