【中关村资本-科学家创业系列选题】长光时空：中科院团队攻坚20年，领跑VCSEL激光芯片国产化

科学家创业 十年磨一剑。在实验室与广阔市场之间，横亘着一条条鸿沟。是谁，能为这些深藏于试管、代码与公式中的颠覆性力量搭桥铺路，让创新的种子穿越险阻，生长为参天大树？今天，我们正式开启“让创新生长”系列专栏，将目光投向一群特殊的创业者——他们是实验室里的首席科学家，也是搏击商海的创始人。让我们记录科学家创业者从“论文”到“产品”、从“技术”到“产业”的跨越之路，揭开他们披荆斩棘、勇闯无人区的创业故事。
本系列中，我们专访由中关村资本投资并陪伴成长的科学家创业团队，面对面聆听领航者们的初心与梦想，揭开他们从“书架”走向“货架”的奋斗故事，剖析企业发展的核心亮点，见证技术如何破壁融合，开辟全新市场。我们更将探寻，在这段充满未知与挑战的征程上，中关村资本如何以“耐心资本”的姿态，提供超越简单财务投资的全方位服务——从战略布局、资源嫁接，到市场开拓、长期陪伴，成为科学家们最坚实的同行者。
让我们一起，读懂创新生长的力量，见证资本与智慧共同写就的传奇。

2003年前后，中科院长春光机所王立军院士团队率先瞄准VCSEL激光芯片这一“卡脖子”赛道，启动了专项研发。历经十余年深耕打磨，团队成功突破低噪声、窄线宽等核心性能瓶颈，沉淀出了足以打破进口依赖的硬核技术成果。

2018年，为让实验室成果真正落地产业，团队在长春成立研发主体（长光时空长春子公司），按下了产业化加速键。这支由王立军院士（中国科学院院士、激光与光电技术专家）领衔的团队，汇聚着一众顶尖科研力量：国家级领军人才、中科院长春光学精密机械与物理研究所博士生导师宁永强，其门下的长春光机所博士、国家级领军人才张星（现任公司董事长），以及半导体激光芯片专家、国家级领军人才张建伟等技术骨干。

2022年，长光时空锚定“打破进口依赖、实现自主可控”的核心使命，深度依托王立军院士团队十余年技术积淀，全力攻坚技术迭代与中试突破，夯实创新发展根基；2024年正式投产后，公司迅速实现单模VCSEL、人眼安全VCSEL两大核心产品的批量供货，成功将“中科院硬核技术”转化为实打实的“国产化核心竞争力”。

靠着核心性能优势，长光时空的产品不仅成功替代进口芯片，更广泛应用于量子精密测量、气体传感和激光雷达三大领域，服务对象覆盖航天、中船及头部企业。如今，长光时空已在国内量子精密测量激光芯片领域建立领先优势，成为了细分赛道的领军企业，部分产品单项性能甚至已超越国外标准。

2022年11月，长光时空完成资本结构重组，核心引入中关村资本作为关键投资方，同时联动中科长光创投及地方国资引导基金等力量协同赋能。作为市场化资本的代表，中关村资本的入局不仅为公司技术攻坚与产能扩张注入核心资金动能，更通过专业资本赋能优化治理结构，稳步推进资本化进程。

作为光芯片国产化领域的中流砥柱，长光时空正持续助力国产光芯片产业突围升级。

本次，融中财经与长光时空董事长张星围绕VCSEL芯片的技术攻坚、产业落地与未来布局展开深度对话，以下内容为融中财经整理。

融中财经：在与中关村资本的合作中，其提供的投后赋能具体体现在哪些方面？

长光时空：

中关村资本的投后赋能对长光时空的发展，尤其是资本化推进，起到了关键作用。

第一，是早期资金注入与融资背书支持。作为市场化知名机构，中关村资本对长光时空的早期投资不仅为公司注入了关键的初期资金，更凭借自身的行业影响力为我们后续的融资工作奠定了良好基础，有效撬动了各类资本跟进参与，最终助力公司稳步立足、持续发展，解决了初期资金与融资层面的核心问题。

第二，是业务与品牌的双向赋能。业务上，它帮我们对接了大量上下游供应商和客户资源，直接推动了产品的产业化落地；品牌上，中关村资本对接的资源让我们获得了更多行业宣传曝光的机会，提升了市场认可度。

第三，是资本化与公司治理的专业支撑。我们团队出身科研院所，擅长技术研发，但对资本化和公司治理不熟悉。中关村资本帮我们解决了两个核心短板：一是设计合理的股权架构，让后续融资更顺畅；二是协助完善治理结构，帮我们摆脱原来课题组的科研体制束缚，建立了符合企业发展的管理模式。

这些支持，不仅让我们从“科研团队”更快转型为“规范企业”，也为后续资本化打下了基础——并且它的投资本身就是很好的背书，对我们后续再融资、推进资本化进程都有积极作用。

融中财经：贵司由中科院团队创立，核心技术源自二十多年的积累，最初决定将实验室技术推向产业化的核心初衷是什么？有没有创业故事可以分享？

长光时空：

我们推动实验室技术产业化的核心初衷，是打破激光芯片的进口依赖、实现国产化自主可控。早期国内研发量子精密测量传感器（如原子钟、磁强计）时，核心激光芯片完全依赖进口，国内相关单位迫切需要本土企业突破这一短板——正是基于这样的需求牵引，王立军院士团队才瞄准量子精密测量场景，启动了VCSEL激光芯片的专项研发。随着技术迭代，2017-2018年，研究所研发的小批量芯片已获得国内用户认可，具备了商用潜力，我们也因此正式决定成立公司，推动这项技术从实验室走向产业。

我个人的技术积累与团队研发进程高度同步：2006年我加入中科院长春光机所王立军院士团队，师从宁永强导师（后接任团队负责人），从研究生阶段就深耕量子精密测量VCSEL激光芯片研发。彼时的团队技术几乎从零起步，初期芯片性能与国外差距很大，我们只能通过反复摸索逐步改进；博士毕业后，我留在所里继续攻关，毕业时芯片虽能初步适配传感器样机，但性能仍落后于国外产品；又经过数年打磨，直到2017-2018年，我们的小批量产品才初步达到国内用户的商用需求，为后续产业化奠定了基础。

在技术持续积累的基础上，我们分阶段推进产业化落地：2018年先在长春成立“长春长光时空”，重点完成产品从小批量研发到中试的过渡，验证规模化生产的可行性；2022年，为进一步拓展市场、对接产业资源，我们成立了“江苏长光时空”，并在中关村资本、中科长光及地方引导基金的支持下，完成了对长春公司的控股；到2024年正式投产，标志着我们的产业化进程进入了新阶段。

融中财经：贵司的核心产品，像单模VCSEL、人眼安全VCSEL，已经覆盖了量子精密测量、气体传感、激光雷达这些领域，想了解下这些产品在不同领域里，具体是怎样应用落地的？对应的客户群体是哪些？

长光时空：

量子精密测量的应用场景覆盖了多元需求：一方面，面向高端需求的高性能产品，重点实现替代进口与国产化；另一方面，高性价比的产品已开始应用于民用领域的量子精密测量传感器。

我们目前主要有两类核心产品：

一类是量子精密测量领域的单模激光芯片。早期这类芯片的供应商只有国外公司，国内下游企业完全依赖进口；后来随着相关领域对国产化的需求越来越明确，“打破进口依赖”的需求变得更迫切。所以我们的落地思路很直接，就是以“替代进口”为核心——研发出性能对标国外产品的单模激光芯片，配合国内量子精密测量传感器厂商将进口芯片替换为国产芯片，最终实现这一核心器件的自主可控。

在单模激光芯片领域，我们的客户群体主要是量子精密测量领域的科研院所和头部企业。

另一类是人眼安全波段激光芯片，它主要瞄准的是民用场景，重点覆盖气体传感和激光雷达两大领域。在气体传感领域，这款芯片已经实现了实际落地，目前已经应用到激光气体传感器上，今年已经开始批量供货，按照规划，明年的供货量还会逐步增加；而在激光雷达领域，它的优势很明显——在相同能量水平下，能更好地满足人眼安全要求，但目前还处于研发优化和客户验证的阶段，后续会根据验证情况推进规模化落地。

我们的客户最关注的主要有两点：一是技术迭代能力，能否跟上他们未来不断提升的技术需求；二是供货与质量保障能力。

做公司后我们深刻体会到，批量供货远不止“把产品卖给客户”这么简单——真正的合作，是要和客户一起扛住质量责任，这才是维系长期信任的关键。

融中财经：在中美科技博弈背景下，贵司的芯片供应链如何实现自主可控？是否仍存在“卡脖子”？贵司的技术在国内、国际上处于怎样的水平？

长光时空：

我们做的激光芯片属于光芯片，光芯片和电芯片（如集成电路CPU、GPU、存储器）不一样，在技术路径和产业现状上有明显区别。

电芯片的核心指标是单位面积内的器件集成度，因此必须依赖先进的集成电路制程和高端封测工艺——而这正是目前国内芯片领域“卡脖子”的主要环节，很多关键技术和设备仍需突破。

但光芯片的核心诉求是实现特定的功能，不需要依赖电芯片那样的先进制程和高端封测技术。也正因如此，国内在光芯片的工艺研发和生产设备方面，已经较快实现了自主可控。

所以对我们来说，激光芯片的供应链短期看不存在“卡脖子”风险；从整个行业来看，光芯片也成为了目前国内有希望实现全链条自主可控的芯片细分领域。

从国际层面，长光时空的激光芯片技术发展，其实是跟着国内量子精密测量领域的节奏逐步推进的，大致能分为两个阶段：

第一个阶段是“对标追赶”。早期国内量子精密测量领域刚起步，技术路线和应用需求主要借鉴国外，核心诉求是让芯片能匹配国外同类产品、满足现有设备需求。所以这一阶段我们的重点就是对标国外商用产品，最终实现了性能基本持平，解决了“有没有”和“能不能用”的问题。

第二个阶段是“迭代超越”。随着国内量子精密测量领域快速发展，新的传感器技术、新的应用场景不断出现，对激光芯片的性能提出了更高要求——不再是“跟上国外”，而是要“满足国内新需求”。基于这样的牵引，我们开发出了多款单项性能优于国外的激光芯片，目前已经应用到国内多家单位的先进传感器上，真正实现了从“跟跑”到“局部领跑”的转变。

融中财经：作为国内半导体激光领域的领军者，贵司在VCSEL芯片研发过程中，曾经历过哪些关键的科研“攻坚期”？最核心、最难的技术突破点是什么？

长光时空：

我们遇到的最大挑战，是将科研成果转化为客户可用的批量产品。

我们早期是纯研究所团队，一直聚焦科研攻关，对“产品化”的逻辑其实很陌生，所以走了不少弯路，比如一开始总盯着技术参数突破，却没深入理解客户的实际使用需求；比如客户关心的不是“参数多先进”，而是“用起来是否稳定、是否适配现有设备”；再比如不懂批量生产的规律，科研样品能做到高性能，但批量生产时性能波动特别大，没法满足客户的规模化需求。

更关键的是，科研要解决的是“科学问题”，比如突破某个技术瓶颈，可产品要解决的是“实用问题”：比如长期使用的可靠性、每一批次的一致性，这些看似基础的问题，反而比科研攻关更耗精力、更需要耐心。我们花了很长时间，一边调整思维（学会站在客户角度想问题），一边逐个解决这些落地难题，才慢慢完成从“做样品”到“做产品”的转变。

创业过程并非一帆风顺。除了技术转化的难点，创业初期的运营压力也让我们印象深刻。在研究所时，有国家项目资助，预算充足；可办企业后，没稳定的供货就没稳定的现金流，早期经常面临资金紧张的困境。

最困难的是公司成立的第三年，当时产品已迭代多轮、用户验证也已通过，却迟迟未确定客户订单，导致现金流极度紧张。那段时间我连续两三个月都因资金压力难以入眠，直到拿到首笔稳定订单才缓解了危机。也是那时候我才真正明白，做企业不只是把技术做好就行，保证现金流、让公司先“活下去”，同样是必须守住的底线。

融中财经：贵司的激光芯片在量子精密测量领域，差异化优势具体体现在哪？从技术趋势看，VCSEL芯片是否会面临被替代的风险？未来5-8年，这个领域的核心技术突破口在什么地方？

长光时空：

我们聚焦的这类激光芯片已有较长的发展历史，但迭代速度一直很快——整体趋势是激光器的功率越来越大、速率越来越快，这背后是下游应用需求的持续升级，尤其是AI浪潮带动高算力领域，对芯片调制速率的要求大幅提升。

不过，不同领域的技术迭代风险和需求重点差异很大：

在AI高算力这类对速率要求极高的领域，VCSEL芯片未来几年确实存在被硅光等新技术替代的可能；但在量子精密测量领域，至少未来5-8年不会出现替代技术。

一方面，VCSEL芯片本身就是迭代而来的技术，它早年已经替代了传统的原子谱灯，成为该领域的最优解；另一方面，量子精密测量对激光芯片的核心需求不是“某一项指标越高越好”，而是“各项指标长期稳定可靠”，芯片的各项性能必须长时间保持稳定才能满足传感器需求，这恰好与VCSEL芯片的特性高度匹配，也是我们能实现批量应用的关键。

而我们的差异化优势，正是围绕“稳定”这个核心打造的。科研阶段可能更关注单点性能突破，但产品落地要解决的是“如何让高性能持续稳定”——我们通过技术优化，让芯片的关键性能长期保持可靠，避免因性能波动影响传感器工作，这才让芯片真正适配了量子精密测量的产业化需求。

至于未来5-8年的核心技术突破口，大多和深海、深地、深空这类特殊场景相关，会需要更低功耗的量子精密测量传感器，这就对激光芯片提出了更苛刻的要求——我们要在保持现有稳定性不下降的前提下，把芯片的单项性能再提升一个数量级甚至更高，这是目前我们攻坚的主要方向。

融中财经：贵司在推动激光芯片技术与量子技术、人工智能、工业互联网的深度融合上，是否有初步的探索或合作项目？例如AI算法是否已应用于芯片性能优化或产线质量控制？

长光时空：

跨领域融合的难点，在于不同领域存在天然的信息差。比如做光芯片的团队，大多出身半导体、光电子等专业；而AI领域的从业者，更多擅长数学、编程或大模型开发——专业背景的差异，很容易导致认知上的隔阂：各自领域的人会习惯用自己的逻辑去理解技术，却很难快速get到其他领域的需求和应用场景。所以，要让不同领域的技术真正融合，第一步就是打破这种信息差，这需要建立新的沟通机制和协作模式。

融中财经：您认为技术和产业如何配合才能让新质生产力跑得更快？

长光时空：

我理解的新质生产力，是相对原来的发展模式而言的。原来我们总是跟在国外后面跑——国外做更先进的产品赚取超额利润，我们只能承接他们换代淘汰的产能，结果大家一起打价格战，陷入内卷。

而新质生产力，核心是靠技术驱动：我们自己去引领技术发展，开发下一代技术，并且率先把这些技术产业化。这样就能摆脱之前的跟随姿态，掌握定价权，避免原来那种打价格战、内卷的不良产业生态。

简单说，新质生产力就是用技术引领发展，摆脱跟随国外的模式，跳出内卷，这是我对它的理解。

融中财经：作为技术驱动型企业，贵司是否有明确的资本化规划？目前处于什么阶段？阶段性目标具体是什么？

长光时空：

我们的资本化规划始终围绕“稳扎稳打、兑现承诺”推进，没有好高骛远，而是结合公司实际发展节奏来制定。

从当前阶段来看，生产基地2024年第四季度才正式投产，现在核心是兑现阶段性目标、完成对股东和地方政府的承诺。2025年我们已经实现了生产基地上规这一目标，2026年的重点计划是继续提升产能，公司营收和利润再上一个台阶，同时同步启动下一轮融资，拓展公司的产品线，进一步巩固量产能力。

融中财经：在参与国际竞争时，贵司如何应对国外的技术壁垒或市场准入限制？是否有拓展国际市场？目前进展如何？

长光时空：

在应对国外技术壁垒和市场准入方面，我们的核心逻辑是“以性能破局”——国外客户更关注产品是否能满足其技术需求，对价格的关注度不高。只要我们的激光芯片性能达标，合作推进就比较顺畅。目前我们已和国外多家客户建立合作，出口进展符合预期。

融中财经：回顾过往，您觉得团队做对的关键事情是什么？如果用一句话送给贵司的下一程，您会说什么？

长光时空：

回顾过往，做对的关键事情是当时从体制内完全辞职，成立新公司。其实做这个决定的时候，并没有十足的把握——中间有段时间进展不顺，我甚至怀疑过这个选择，觉得自己有点冲动，毕竟已经完全脱离体制、没有退路了。但现在看，公司发展符合预期，回头再想，才觉得这个看似冒险的选择，其实选对了方向。

如果用一句话送给公司下一程，就是“车到山前必有路”：我们设定有挑战但也有可行性的目标，然后全力以赴地去做。坚持前进，不要偷懒，踏踏实实地走好每一步。