北京时间 6 月 21 日，我国科研团队研发的三维光纤微镊技术相关成果正式刊发于国际顶级学术期刊《自然》，这款基于商用光纤自主研发的微观操控设备，输出作用力达到传统光学镊子的十万倍，可实现微米级微小物体精准抓取、位移、固定操作，一举打破欧美企业在微观精密操控设备领域长达二十年的技术垄断，在微创肿瘤早期诊断、细胞生物实验、高速光模块芯片封装三大领域具备广阔产业化前景，成为我国光子精密装备领域又一项里程碑式技术突破。
传统光学镊子依靠激光束形成光场束缚微小粒子，作用力微弱，仅能完成纳米级生物粒子的观测操作，无法对微米级微小组织、微型芯片元器件施加稳定的夹持力，在人体微细血管微创活检、半导体微小元器件封装场景中始终无法落地商用。本次国产三维光纤微镊创新采用多束光纤协同耦合结构，通过三路光纤精准调控光场作用力方向，可在三维空间内任意角度夹持、移动微米级物体，设备探头直径仅数十微米，能够顺着人体胆管、毛细血管深入体内病灶位置，在不开刀的前提下完成病变细胞取样活检，大幅降低早期肺癌、消化道肿瘤、血管类疾病的诊断创伤与手术风险，让很多高危疑难病症实现无创早期筛查。
在半导体先进制造领域，当前硅光芯片、高速光模块、传感器微型元器件尺寸已经缩小至微米级别，海外垄断的精密微操控设备不仅采购价格高昂，还附带严苛的技术出口限制，国内光通信、高端芯片企业常常面临设备采购周期长、维修维保受限的困境。这款光纤微镊可以精准抓取微小芯片元器件，完成高精度贴装、线路对位操作，能够将光模块封装良率提升 12 个百分点以上，依托国内成熟的光纤产业链，整套设备量产成本仅为进口同类产品的三分之一，未来有望快速实现国产替代，补齐我国光电子精密制造环节的装备短板。
从产业化落地节奏来看，目前该技术已经完成实验室原理样机验证，国内多家医疗器械企业、光通信头部厂商已经启动产学研转化合作，计划用两年时间完成医疗临床审批、工业设备可靠性测试，率先在三甲医院微创诊疗中心、高端光芯片封装产线投入商用。科研团队表示，后续还会迭代多通道阵列式光纤微镊设备，实现上百个微小元器件同步精准操控，面向第三代半导体、生物芯片、基因测序等前沿领域拓展应用场景。
