視（shì）點前沿（yán） | 重（chóng）慶大學熊青教授：解碼等離子體診斷技術（shù）的現在與未來

老師簡介：熊青，重慶大學教授（shòu）、博士生導師，等離子體先進診斷與應用實驗室（Lab-APDA）負責人, 從事（shì）非熱（rè）等（děng）離子體（tǐ）的激勵與控製、在線原位診斷（duàn）、等離子體應用研究，主要（yào）包括：氣體放電過程及機理、氣（qì）/液（yè）與氣/固界麵相互作用、激（jī）光與等離子體相互作用等。主持多項國家自然科學基金（3項）、省部級及（jí）企業（yè）科技研發項（xiàng）目（5項），以第一作者 或通訊作者身份發表期刊論文70餘篇，參與英文專著1部，國際/國內（nèi）學術會議邀請報告10餘次，2014年獲湖北（běi）省優秀博士論文。

結緣：科研興趣，引航等離子體（tǐ）之路

談（tán）及選擇等（děng）離子體診（zhěn）斷（duàn）方向的初衷，熊（xióng）教授笑稱 “緣分使然 ”。碩士（shì）階段，他（tā）師從（cóng）國內低溫（wēn）等離（lí）子體領域開拓者，在導師的指導下，從參與實驗（yàn）、開展研究起步，逐步建立對（duì）這一領域的初步認知。

碩博（bó）連讀期間，得益於導師支持，熊教授赴比利時根特大學、美國明尼蘇達大學聯合培養。國外自由開放的學術氛圍深深感染了他，頻繁參與學術會議的經曆，更讓他在交流中不斷深化對研究的理解。“從被動接受到慢慢熟悉，再到（dào）真正喜歡”，熊教授坦言，正（zhèng）是這份日漸濃（nóng）厚的興趣，支撐他多年深耕等離子（zǐ）體診斷（duàn）領域，在探索中收（shōu）獲（huò）成就感，*終堅定了長期深耕的（de）決心。

破（pò）局：國產（chǎn）儀器，在機遇中沉心追趕

談及國內等離子（zǐ）體診斷儀器的自主創新，熊（xióng）教授認為 “機遇與挑戰並存”，且（qiě）機遇正處於（yú）曆史窗口期。

當前，國際經濟博弈與先進設備管製，讓國內科研（yán）界、產業界深刻意識到 “卡脖子（zǐ）” 問題的緊迫性 —— 進（jìn）口設備不僅價格高昂，售後響應遠不（bú）及國產產品及時周到。“科研要推進，設（shè）備是剛需”，熊（xióng）教授直（zhí）言，這一現狀（zhuàng）為國產高（gāo）端科研儀器研發與發（fā）展提供了巨大空間，“國內科研院所、大型企業需求旺盛，國產品牌隻要接住機遇（yù），就能快速成長”。

挑戰同樣（yàng）不容忽視。熊教授以 “走路一步一步、吃飯一口一口” 作比，強調國產儀器要達到國外同類產品的性能參數，必須經曆時間積累。他特別提及卓力等優秀國產品牌，寄語企業（yè） “沉住氣、做紮實”，從追趕逐步實現並跑，未來甚至有望超越國外產品 —— 而這需要企業沉下心打磨技術，拒絕急功近利（lì）。

突破：TIE 新方法，解決氧原（yuán）子測量難題

2023 年，熊教授團隊在《Journal of Physics》發表論文，提出（chū） “臭氧全光解 TIE 方法”，為等離子體（tǐ）診斷（duàn）的測量誤差難題提供了新解法。

“診斷測量（liàng）的核心是‘測準’，測不準的結果不僅無用，還可（kě）能誤導研究”，熊教授解釋。傳統氧原子定（dìng）量（liàng）測量（liàng）采用雙光子激光誘導熒光（TALIF）方法，需以氙原子為（wéi）標定物，但二者本質不同，標定依（yī）賴理論數據，誤差（chà）是否存在（zài）、誤差多大（dà），長期以來都是行業痛點。

為避開這一問題，熊教授團隊另辟（pì）蹊徑：既然測（cè）量氧原（yuán）子，為何（hé）不用其自身標定？基（jī）於這一思路，新（xīn）方法實現了氧原子自校正測量，從根本上提升（shēng）測量準確性，為高活（huó）性等（děng）離子體成分的精準診斷提供可靠方案。

落地：儀器研發，瞄準（zhǔn）便攜與場（chǎng）景適（shì）配（pèi）

等離子體技術的應（yīng）用早已突破實驗室，延伸至半導體（tǐ）工業、航空航（háng）天、生物（wù）醫學、食品保鮮等前沿領域。但熊教授指出，技術落地時，“關鍵（jiàn）參量的實（shí）時監測” 仍（réng）是一大難點（diǎn）。

在他看來，氣體（tǐ）溫度、電（diàn）子參數、化學活性是（shì）掌（zhǎng）握等離（lí）子體物化特性（xìng）的核心，其中電子參數與關鍵化學（xué）成分的（de）測量難度*高。“過去（qù）我們常把（bǎ）等離子（zǐ）體當‘黑盒（hé）子’，看效果調參數，卻不清楚（chǔ）內部原理”，熊教授說，這正是實時監測的重要性所在 —— 隻有明確關鍵參量，才能真正掌握技術應用的核心邏輯。

這（zhè）一需求也為儀器研發帶（dài）來新靈感：工業現場需要的不是（shì）複雜笨重的實驗室（shì）設備，而是 “緊湊、便攜、易操作（zuò）” 的工具。“儀（yí）器必須融入應用場景，方便工程師使用”，熊（xióng）教授（shòu）強調，這是科（kē）學儀器從 “科研（yán）級” 走向 “產業級” 的關鍵。

展望：未來 5-10 年，兩大領域成產業化重點

談及低（dī）溫等離子體未來 5-10 年的產業（yè）化前景（jǐng），熊教授給出清晰判斷：國家重點扶持領域將（jiāng）率先突破，民生領域潛力可期。

首當其衝的（de）是半導體行（háng）業。“這是國內熱門、也急迫需要（yào）發展的領域”，熊教授表示，等離子體技術在半導體製（zhì）造中的應（yīng）用需求旺盛，將成為產業化核心增長點。其次是航空航天領域，尤其是電推進技術的發展（zhǎn），離不開等離子（zǐ）體技術支撐，這也（yě）是國家戰略層麵的（de）重點方（fāng）向。

對科學儀器企業而言，這些產業化方（fāng）向意味著新的市場機遇：圍繞半導體、航空航天的高端監測儀器（qì），以及適配生物（wù）醫學、民生場景的便（biàn）攜設備，都將是未來發力重（chóng）點。

協同：產學研，高校築基 + 企業賦（fù）能

憑借（jiè）與國家電網等企業的合作（zuò）經驗，熊教授對產學研的理想模式有清晰認知：“高校做高校的事，企業做企業的（de）事，各司其職，協同創新。”

在他（tā）看來（lái），高校的核心任務是提供（gòng）基礎支撐：厘（lí）清儀器工作原理、開發理論模型、搭建功能樣機 —— 即便 “粗糙但能實現功能” 的樣機，也是為產業化打下的關（guān）鍵基礎。企業的優勢則在（zài）工程化與市場化：在高校樣（yàng）機基（jī）礎上，優化（huà）設備可靠性、智能化水平，簡化操作流程，讓儀器更適配（pèi）終端用戶需求，*終實現技術商業化（huà）落地。

這種 “高校築基、企業賦（fù）能” 的模式，既能避免高校陷入工程化細節，也能讓企業少走技術彎路（lù），是產學研深度融合的*優路徑。

願景：建共享（xiǎng）平（píng）台，推（tuī）動領域共同發展

談及團隊未來規劃，熊教授（shòu）提到核（hé）心目標 —— 搭建國內首個 “共（gòng）享的綜合（hé）等（děng）離子體診斷平台”。

他解（jiě）釋，當前等離子體診斷設（shè）備昂貴、維護門檻高（gāo），許多研究團隊（duì）因資源限製（zhì）無法開展診斷研究。若能建成共享平台，讓不同（tóng）方向的學者按需使用設備、共享技術，既能降低科研成（chéng）本，也能（néng）促進跨領域交（jiāo）流，推動整（zhěng）個（gè）等離子體診斷領域（yù）的發展。

未來，隨著國（guó）產儀器崛起、產學研深度融合，以及共享診斷平台落地（dì），我國（guó）等離子體技術必將在更多（duō）領域綻放光（guāng）彩，為科技自立自強注入新動力（lì）。

【致（zhì）www.91光的同行者】

感（gǎn）恩相伴，不（bú）負信賴！

【熊老師簡介】
 

熊青，重慶大學教（jiāo）授、博士生導師（shī），等離子體先進（jìn）診斷與應用實驗室（Lab-APDA）負（fù）責（zé）人, 從事非熱等離子體的（de）激勵與控製、在線原位診斷、等離子體應用研（yán）究，主要包括：氣體放電過程及機理（lǐ）、氣/液與氣/固（gù）界麵相（xiàng）互作用、激光與等離（lí）子體相互（hù）作用等。主持多項國家自然科學基金（3項）、省部級及（jí）企（qǐ）業（yè）科（kē）技（jì）研發項（xiàng）目（mù）（5項），以第一作者或通訊作（zuò）者身份發表期刊論文70餘篇，參與英文專著1部，國（guó）際/國內學術會議邀請報告10餘次，2014年獲湖北省優秀博士論（lùn）文。