深圳光啟高等理工研究院（以下簡稱“光啟理工院”）院長劉若鵬不久前剛剛過了30 歲生日，長著一張娃娃臉的他看上去像剛剛本科畢業的大學生。不過，當他拿起手邊一幅可以折疊為筆記本大小的“江南水鄉風景畫”，游刃有余地介紹起這其實是一個用超材料（metamaterials）制造的超級便攜式衛星天線時，聽眾會不由自主地忘記他的年齡。

生于80 后的劉若鵬站在了技術的前沿。

“毋庸置疑，超材料技術的引入將徹底顛覆傳統的衛星天線，讓笨重的鐵鍋毫無存在的空間，”劉若鵬說，“一年多前，我們將它安裝到了軍用飛機上；目前我們的超材料衛星天線已經在全國22 個省份得到安裝試用，包括中國最北邊的漠河村邊防哨所。”80后出生的劉若鵬眉宇間的自信不容置疑。

千萬不要小瞧這個不起眼的平板衛星天線，它是全球前沿的超材料技術進入商業化應用的起點。今年7 月，美國專注于超材料衛星天線商業化應用的高科技公司凱米塔（Kymeta）宣布獲得5,000 萬美元的C 輪融資，用于超材料衛星天線產品的商業化發展。這一事件因在美國作為超材料技術商業化的標志，并因該公司此前得到比爾· 蓋茨的早期投資而成為媒體報道的焦點。甚至有媒體提出：凱米塔將成為比爾· 蓋茨的下一家10 億美元的公司。而事實上，凱米塔管理層表示，到2015 年公司才可能開始銷售相關衛星天線產品。

“在超材料技術的商業化方面，我們的確領先于全球！”劉若鵬頗為自豪地說。成立于2010 年7月的光啟理工院專注于超材料技術（Meta-RF）的研發和產業化發展。據他透露，2013 年光啟產業化公司總收入將超過2 億元人民幣（不包括對產業鏈下游的投資性收入）。智慧社區、無線互聯、航空航天三大領域是光啟營業收入的主要來源。

超材料是與電磁波密切相關的新興技術材料，是調控電磁波的手段之一。電磁波在我們生活的世界里無處不在。從物理學角度來看，溫度高于絕對零度的物體都會產生電磁波，而世界上不存在溫度等于或低于絕對零度的物體。從低頻到高頻分類，電磁波包括無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外光、X- 射線和伽馬射線等等。

之所以稱為超材料，是因為自然界中并不存在這種材料。它是通過人工對于某些復合材料的微結構設計，使材料具備了超出自然材的某些電磁波響應特性，比如對電磁波的負折射率。科幻小說中的“隱身衣”便被視為未來超材料應用的極致案例。其隱身的奧秘在于，“隱身衣”的微結構可以讓可見光“轉向”，從而繞過它傳播，而當人眼接收不尖端技術商業化電磁波負折射傳播示意圖。到可見光到達物體表面后產生的反射光時，物體就“隱身”了。

早在上世紀60年代，前蘇聯科學家便做出假想，渴望能夠制造出“超越自然”的負折射率材料。然而，這一理論由于過于脫離實際而在此后的30 多年時間里無人問津。與以往新材料通過提取或者復合的宏觀化學或物理的發展方式不同，超材料的設計從底層微觀開始。“這有點類似于傳統的手工織布，一點點將微結構搭建起來，直到最終形成整體，”劉若鵬解釋說，“超材料是一個跨學科的科學，它的發展直接取決于兩點：一是對超材料結構的設計需要大規模計算和仿真的能力，這一點在很大程度上依賴于計算機的發展；二是微結構加工的工藝手段，這對超材料的產業化極其重要。”

超材料科學是一個相當年輕的學科，從誕生至今只有10 多年的發展歷史。2000 年，美國杜克大學史密斯（David Smith）教授首次在實驗室做出負折射率材料，他以“超材料”命名，并在《科學》雜志發表論文，由此宣告了超材料極其學科的誕生，而史密斯教授也因此成為超材料科學的創始人之一。

2006 年本科畢業后，劉若鵬獲得美國杜克大學電子與計算機工程系的全額獎學金，并赴美攻讀博士學位，而他選定的導師正是在超材料領域赫赫有名的學科創始人史密斯教授。在杜克研究超材料的過程中，劉若鵬認識了此后與他回國共同創業的4位伙伴張洋洋、趙治亞、季春霖和欒琳。5 人中的3 人此后取得杜克大學博士，張洋洋和季春霖分別是牛津大學博士和哈佛大學博士后。

“超材料是一個多學科交叉的復雜學科，我們在研發過程中常常會展開跨專業、跨學校的合作，而我們5 人的搭配對于超材料科學來說相當精益，每個人都有各自擅長的領域——我擅長材料、洋洋擅長系統、治亞擅長工藝、春霖擅長計算、欒琳擅長光電子通信。”劉若鵬稱。對他來說，搞這樣的合作早已駕輕就熟，在中學期間他就經常自己拉隊伍參加物理競賽。而正是這樣的團隊合作讓劉若鵬等人在此后取得了超材料研究方面重大學術突破。

2009年1月，劉若鵬和季春霖作為第一作者在《科學》雜志上發表了一篇關于新型超材料寬頻帶隱身衣的論文，成為超材料科學發展史中的一個里程碑。劉若鵬及團隊成員做出了一塊類似黃色搓衣板的復合材料，該材料能夠在無線電波和微波下成功“隱身”。業界泰斗史密斯教授在成果發布后接受媒體采訪時表示：“這一成果與此前的成果相比就像白天與黑夜一樣具有顛覆性意義，它讓隱身材料對于電磁波響應的頻寬向紅外線和可見光邁進了一大步。”他還認為，這一成果的誕生將推動很多商業應用的產生。

對于劉若鵬的5 人團隊來說，這一學術成果更為重要的意義在于為他們回國創業找到了支撐。“我們在正式回國一年多前就已經開始籌劃創業的事情了。超材料強調的是根據需求調節電磁波的逆向設計思維，隱身衣僅能成為學術的里程碑，而我們要把學術成果轉化為商業價值。”劉若鵬如此宣稱。2008 年底，劉若鵬和張洋洋率先回國考察，張洋洋參觀了蘇州的創業精英大賽。“那時國內對于吸引海外人才回國創業的支持力度很大，我們頗受鼓舞。”張洋洋回憶說。他們走遍了中國大部分可能創業的地方，不過最終他們選定了深圳。