程德文：一路追光

杜月嬌

程德文

伴隨著下一代智能計(jì)算平臺(tái)的來臨，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)作為一項(xiàng)影響未來的技術(shù)也備受大眾矚目。雖然目前出現(xiàn)的A R可穿戴設(shè)備為大眾帶來了全新的體驗(yàn)，但是這項(xiàng)潛力無限的技術(shù)還未真正成熟，未來它將進(jìn)化成什么樣子著實(shí)令人期待。有人預(yù)測(cè)，或許不久的將來，智能A R眼鏡將代替手機(jī)，影響人類生活的各個(gè)維度。

從2014年開始，A R產(chǎn)品逐漸從實(shí)驗(yàn)室和投資機(jī)構(gòu)走入大眾視野，A R眼鏡研發(fā)也迎來了幾波小高潮?；诖似鯔C(jī)，2015年，在光學(xué)領(lǐng)域有十幾年求學(xué)工作經(jīng)歷的北京理工大學(xué)光電學(xué)院教授程德文和幾個(gè)伙伴一起創(chuàng)辦了北京耐德佳顯示技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“耐德佳”），專門從事AR光學(xué)產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)工作。

挑戰(zhàn)高難度課題

2000年，程德文從有著“中國(guó)最美鄉(xiāng)村”之稱的江西婺源來到北京，成為北京理工大學(xué)光電學(xué)院的一名學(xué)生。那一刻，程德文與“光”匯聚在了一起。

入學(xué)伊始，先后擔(dān)任班級(jí)學(xué)習(xí)委員和班長(zhǎng)的程德文組織班里的同學(xué)集體自習(xí)，這一組織就是4年，從未間斷，最終培育出了班級(jí)濃郁的學(xué)習(xí)氛圍。努力奮進(jìn)的班風(fēng)為班集體贏得了北京市優(yōu)秀班集體的最高榮譽(yù)，并確保班級(jí)成員鎖定了保研生中絕大部分名額。程德文自己更是在大四時(shí)，以專業(yè)第一名的成績(jī)被保送研究生，并提前進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室接觸科研，師從國(guó)際知名專家、長(zhǎng)江學(xué)者王涌天教授。

程德文至今仍珍藏著一張報(bào)紙，那是2002年12月20日的627期北京理工大學(xué)校報(bào)。文章寫的正是他的導(dǎo)師，標(biāo)題為：《在勤勉中不斷創(chuàng)新——記“長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”特聘教授王涌天》，正是這篇文章堅(jiān)定了程德文跟隨王教授的決心，明確了他的未來科研方向。對(duì)程德文來說，王涌天不僅是一個(gè)優(yōu)秀的導(dǎo)師，更像是一位慈愛的父親。

明確方向后，勤奮努力的程德文得以提前進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，接受導(dǎo)師的指點(diǎn)。第一個(gè)科研任務(wù)，便讓程德文感受到了科研的艱難，也更加激發(fā)起他對(duì)科研的熱情。導(dǎo)師布置了一個(gè)自由曲面光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)，要求在原有基礎(chǔ)上，設(shè)備體積必須減半，重量必須降到1/7以下，但是顯示效果還必須要提高，這是當(dāng)時(shí)沒有任何前輩實(shí)現(xiàn)過的設(shè)計(jì)。“明知山有虎，偏向虎山行”，程德文在經(jīng)過演算論證后，著手搭建了初始系統(tǒng)并進(jìn)行試驗(yàn)。這是一個(gè)有著上百個(gè)參數(shù)的系統(tǒng)，任何一個(gè)細(xì)微的變化，都會(huì)有巨大的影響。于是，之后幾百個(gè)日夜，程德文就在各種優(yōu)化算法和思路嘗試，失敗與不斷再失敗中度過。

就在絕望到崩潰的邊緣，程德文開始了冷靜的思考和仔細(xì)的分析，他發(fā)現(xiàn)恰恰是這無數(shù)次看似毫無作用的失敗，為他指明了新的途徑，讓他看到了新的曙光。

經(jīng)過兩年的漫長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)，在接近第3萬個(gè)系統(tǒng)時(shí)，程德文終于得到了完美的設(shè)計(jì)，繼而樣機(jī)試制成功，實(shí)驗(yàn)效果非常理想。比這更為關(guān)鍵的是，他還研究出了全新的設(shè)計(jì)理論和方法。用傳統(tǒng)方法需要花兩年才能完成的設(shè)計(jì)，用新的方法和技術(shù)只需兩周，甚至是兩天。不可能完成的任務(wù)終于順利通過了驗(yàn)收，得到評(píng)審專家的一致好評(píng)。

憑借這一重大突破，2009年、2010年，程德文連續(xù)兩次摘得光學(xué)工程領(lǐng)域國(guó)際最高獎(jiǎng)項(xiàng)“Michael Kidger Memorial Scholarship”和“Optical Design and Engineering Scholarship”，這兩個(gè)獎(jiǎng)由本領(lǐng)域最具權(quán)威的組織——國(guó)際光學(xué)工程協(xié)會(huì)頒發(fā)，每年在全球范圍內(nèi)只評(píng)出一名獲獎(jiǎng)?wù)摺?/p>

技術(shù)的研發(fā)成功雖然提高了我國(guó)在顯示領(lǐng)域的國(guó)際地位，但程德文深知要真正跨入國(guó)際前列，我們的基礎(chǔ)還相對(duì)薄弱，需要借鑒國(guó)外先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和經(jīng)驗(yàn)。在讀博士的第3年，國(guó)家啟動(dòng)了公派留學(xué)生項(xiàng)目，程德文有機(jī)會(huì)進(jìn)入全球最好的光學(xué)中心之一——亞利桑那大學(xué)光學(xué)中心學(xué)習(xí)。盡管這一學(xué)業(yè)階段的留學(xué)意味著延期畢業(yè)，他還是毅然選擇出國(guó)深造。他說既然選擇了科研這條路，就要走得更遠(yuǎn)、飛得更高。

在異國(guó)綻放光彩

在海外留學(xué)的3年里，身處異國(guó)他鄉(xiāng)的程德文充分利用美國(guó)先進(jìn)的設(shè)備和科研環(huán)境進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究。每周兩次的學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)他一次不落積極參加，并堅(jiān)持廣泛閱讀文獻(xiàn)。盡管程德文身在國(guó)外，導(dǎo)師王涌天卻一直關(guān)注著他的成長(zhǎng)，3年間，王教授寫給他的郵件有六七百封之多，傾其所能默默地支持著程德文。

不間斷的閱讀、交流和學(xué)習(xí)不僅印證了“熟能生巧，勤能補(bǔ)拙”的古訓(xùn)，也碰撞出了創(chuàng)新的火花。程德文陸續(xù)在專業(yè)頂級(jí)期刊上發(fā)表了多篇論文，還獲得了2009年中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)頒發(fā)的“王大珩光學(xué)獎(jiǎng)”以及美國(guó)著名的光學(xué)設(shè)計(jì)軟件公司頒發(fā)的2009年度光學(xué)設(shè)計(jì)競(jìng)賽最高獎(jiǎng)，并多次應(yīng)邀在國(guó)際大會(huì)上作特邀報(bào)告。

懷著對(duì)祖國(guó)的眷戀，對(duì)母校的不舍，對(duì)老師的感恩，程德文帶著一身所學(xué)，帶著自己取得的科研成果，如期回到祖國(guó)，回到北京理工大學(xué)。

追尋心中那束璀璨的光，程德文回到了夢(mèng)開始的地方。

創(chuàng)業(yè)在象牙塔外

回國(guó)拿到博士學(xué)位后，程德文留在了母校任教，幾年間主持國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國(guó)家原“863”項(xiàng)目、“973”項(xiàng)目和重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等20余項(xiàng)課題；申報(bào)100余項(xiàng)專利，包括10余項(xiàng)國(guó)際專利；相關(guān)研究成果已在國(guó)內(nèi)外著名學(xué)術(shù)刊物和會(huì)議上發(fā)表論文80余篇，包括光學(xué)領(lǐng)域的頂級(jí)刊物Optics Express、Optics Letter、和Biomedical Optics Express等。因在光學(xué)設(shè)計(jì)、優(yōu)化仿真、自由曲面光學(xué)研究上做出的突破創(chuàng)新貢獻(xiàn)，2012年，他入選教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才；2014年，入選國(guó)家“萬人計(jì)劃”青年拔尖人才；2018年，入選國(guó)家“優(yōu)青”。

在忙于科研工作的同時(shí)，程德文會(huì)利用短暫的閑暇思考科研模式。學(xué)校的科研工作開展，一直以科研人員向國(guó)家申請(qǐng)項(xiàng)目，申請(qǐng)經(jīng)費(fèi)，研究取得科研成果，完成項(xiàng)目并答辯結(jié)題的方式進(jìn)行。這樣的模式，使得成果的應(yīng)用很大程度地局限在了項(xiàng)目答辯的應(yīng)用上。好的研究成果局限于學(xué)術(shù)領(lǐng)域，這讓程德文感到很惋惜。他所期望的是科研成果切實(shí)推動(dòng)社會(huì)發(fā)展，產(chǎn)生社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益反過來持續(xù)推進(jìn)加速技術(shù)的進(jìn)步，這便是產(chǎn)學(xué)研一體化概念的雛形。這一想法在程德文的大腦中越來越清晰：作為一名高校教學(xué)科研型教職人員，除高水平科技論文，還應(yīng)該切實(shí)做一些應(yīng)用，落地學(xué)術(shù)成果。事實(shí)上，程德文從在研到在職申請(qǐng)了眾多A R相關(guān)專利，而這些專利在日后被證明，在光學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生的影響巨大而深遠(yuǎn)。將A R相關(guān)專利，研轉(zhuǎn)產(chǎn)，產(chǎn)促研，最終促成了北京耐德佳顯示技術(shù)有限公司——一家致力于智能A R眼鏡核心光學(xué)部件研發(fā)與生產(chǎn)的公司的誕生。

“耐德佳，取自‘N E D+’，即‘Near Eye Display（近眼顯示），”程德文介紹，“作為一名技術(shù)研究者，我希望用自己潛心研發(fā)的技術(shù)改善人們的工作和生活，讓技術(shù)產(chǎn)生價(jià)值，回饋社會(huì)?！彼?，耐德佳的定位也很清晰，將A R光學(xué)顯示從技術(shù)變成產(chǎn)品。

A R光學(xué)的痛點(diǎn)是視場(chǎng)角小，沉浸感不強(qiáng)；體積重量大，穿戴不便；成像質(zhì)量差，色差嚴(yán)重。自由曲面光學(xué)正好可以針對(duì)這些痛點(diǎn)發(fā)力，通過充分發(fā)揮設(shè)計(jì)自由度高的特點(diǎn)，為解決這些難題提供了很好的思路。“光學(xué)設(shè)計(jì)面形描述從球面發(fā)展到非球面，到現(xiàn)在的自由曲面，就好比從二維空間發(fā)展到三維空間，最后到多維空間。因此，在光學(xué)設(shè)計(jì)上有很高的自由度。”程德文介紹。

采用自由曲面光學(xué)技術(shù)，耐德佳推出了多款A(yù) R光學(xué)模組產(chǎn)品，視場(chǎng)角（F O V）實(shí)現(xiàn)了從19°到120°全面覆蓋，滿足了客戶多樣化應(yīng)用場(chǎng)景需求，尤其是在沉浸感和輕薄化方向，產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了重大突破，為A R行業(yè)帶來了全新的設(shè)計(jì)理念。

其中，“無界”A R光學(xué)解決方案，以輕巧的體積，實(shí)現(xiàn)單目120°的超大F O V，可覆蓋人眼正常視覺，虛實(shí)“無界”融合，讓AR與VR完美切換。隨著產(chǎn)品的量產(chǎn)，將對(duì)VR/AR的產(chǎn)品形態(tài)和應(yīng)用帶來顛覆性的革命，具有廣泛的商業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景，提前7年實(shí)現(xiàn)微軟預(yù)測(cè)的目標(biāo)。

耐德佳依托國(guó)際前沿的光學(xué)設(shè)計(jì)與研發(fā)能力，成功研發(fā)并量產(chǎn)了數(shù)款自由曲面A R光學(xué)解決方案，并在波導(dǎo)、光場(chǎng)等方向上進(jìn)行了豐富的技術(shù)積累。目前已經(jīng)積累了近百項(xiàng)核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)，成為全球?yàn)閿?shù)不多的實(shí)現(xiàn)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和高精密制造的完整閉環(huán)的AR光學(xué)公司。

2018年12月，耐德佳核心光學(xué)元器件研發(fā)與生產(chǎn)基地“德伽智能”在鎮(zhèn)江正式投入運(yùn)營(yíng)，具有上百萬A R光學(xué)鏡片的產(chǎn)能，意味著耐德佳進(jìn)入大規(guī)模AR/VR光學(xué)量產(chǎn)時(shí)代。目前，“德伽智能”已引進(jìn)超精密加工車床、超精密注塑機(jī)、精密光學(xué)檢測(cè)等多種加工與批產(chǎn)設(shè)備，對(duì)耐德佳光學(xué)產(chǎn)品進(jìn)行高品質(zhì)、批量化生產(chǎn)。

截至目前，耐德佳已經(jīng)初步構(gòu)建了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和高精密制造的完整閉環(huán)，服務(wù)了幾十家全球500強(qiáng)公司以及數(shù)百家AR/VR行業(yè)整機(jī)企業(yè)，并得到市場(chǎng)和業(yè)內(nèi)的口碑認(rèn)可。

程德文介紹，得益于近幾年來的持續(xù)研發(fā)，耐德佳在設(shè)計(jì)、制造和檢測(cè)的品控標(biāo)準(zhǔn)方面已積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn)，也研發(fā)了一些具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的檢測(cè)設(shè)備。所以，耐德佳的目標(biāo)是進(jìn)一步提高產(chǎn)品的管控，爭(zhēng)取進(jìn)入到科技巨頭的供應(yīng)鏈中，迎接下一個(gè)AR市場(chǎng)的發(fā)展高潮。

一家企業(yè)的情懷

開公司、做科研、帶學(xué)生、做科普，偶爾刷個(gè)抖音了解大眾需求和動(dòng)向，把握市場(chǎng)脈搏。時(shí)間被安排得滿滿當(dāng)當(dāng)?shù)某痰挛暮芾郏宦纷邅?，他也沒想過丟掉肩上任何一個(gè)擔(dān)子。

之所以能堅(jiān)持下來，一方面是因?yàn)樗旧眄g性好、能熬，另一方面也是由于對(duì)工作的熱愛。就像上癮一樣，幾天不做設(shè)計(jì)，程德文就覺得好像缺了點(diǎn)什么；有想法一出，晚上不睡覺他也會(huì)爬起來寫論文，想著得讓新想法趕緊實(shí)現(xiàn)?！爱?dāng)設(shè)計(jì)做出來時(shí)，看著光線通過美妙的光路舒服順暢地通過，我會(huì)覺得很美，盯著光路系統(tǒng)可以看半天，好多疲憊和痛苦會(huì)被這個(gè)沖淡，很有成就感。”

當(dāng)然，對(duì)于程德文來說，在苦樂參半的科研路上能堅(jiān)持下來更離不開團(tuán)隊(duì)的協(xié)作與支持。他經(jīng)常跟人說，北理工有全國(guó)光學(xué)設(shè)計(jì)最豪華的團(tuán)隊(duì)，通過引人才、建團(tuán)隊(duì)、搭平臺(tái)、育人才，團(tuán)隊(duì)里個(gè)個(gè)都是牛人。

在公司里，同樣他也有一支精英團(tuán)隊(duì)。目前公司里聚集了一群有文化、有激情、有理想的人才，在程德文、段家喜、侯偉洪、王陽組成的領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)的帶領(lǐng)下，在創(chuàng)造自身價(jià)值的時(shí)候，他們也為公司贏得了口碑。

做企業(yè)不僅是盈利，社會(huì)責(zé)任更是耐德佳的重要目標(biāo)?；谶@個(gè)共識(shí)，把企業(yè)做強(qiáng)，為廣大消費(fèi)者提供真正需要的技術(shù)和產(chǎn)品，服務(wù)社會(huì)，成為公司每個(gè)成員的情懷?！霸谶@樣一個(gè)好時(shí)代，可以去創(chuàng)造你的價(jià)值，發(fā)揮你最大的效率，只要有想法就可以去實(shí)現(xiàn)，可以改變這個(gè)時(shí)代，有這樣的機(jī)遇，我們?yōu)槭裁床蝗ジ赡兀俊背痰挛恼f。

追尋著心中那束璀璨的光，對(duì)于程德文來說，每天都是啟程的日子。