百年清华

邱虹云:穿越光年,走向未知

2020-12-15 | 文/孙博然 图/邱虹云 | 来源 公号“THU2000届”2020-11-26 |

邱虹云,清华大学材料系1996级校友,本科期间创造多项发明,被王大中校长称为“清华的爱迪生”。本科期间开始创业,创建“视美乐”公司,产品为多媒体投影仪。之后在清华大学光学工程专业攻读博士学位。毕业后创立了QHYCCD科学相机品牌,研发生产的高性能科学相机提供给业余天文爱好者和专业天文机构,是目前全球主要的科学相机制造商之一。

邱虹云在2019年美国天文学会年会

邱虹云的发明创造,小时候就已经开始了。

邱虹云的父亲在化肥厂的分析化学实验室工作,母亲是一位小学教师。因此在小时候,邱虹云就经常出入实验室,与各种仪器相伴。年少的邱虹云,从化学指示剂颜色实验做起,直到研究分立元件晶体管收音机以及无线发射器,在动手与思考中度过了自己的童年。

也正是这种对动手的热爱,偶然间,邱虹云接触到了天文这一领域。一页科学杂志上的彗星观测预告激起他的好奇,于是他在小学搭起了自己的第一台天文望远镜。似乎是冥冥之中的注定,天文观测也将成为他一生的事业。

清华岁月:挑战与创新

1996年,邱虹云以威远县理科状元的成绩考入清华大学。初入清华的他,尽管面临着激烈的竞争与繁重的学习压力,但仍然没有停止发明创造的脚步。

恰恰相反,清华大学的丰富的科创赛事,以及自由的选课学习,似乎正是为他所准备的。他天才的创造力,在这里迅速涌现。

初入大一,邱虹云就参加了挑战杯。他的第一个作品创意发源于自己高中时做的天文望远镜。他发现,在做实验的时候,需要用较高倍率的镜头观察。然而自己的望远镜为了达到较高的倍数,采用了很长的焦距,这就导致了镜筒弯曲的缺陷。

而解决方案同样也源于实验。邱虹云发现,如果采用多组镜片级联多次成像,可以实现在较短的焦距实现较大的倍数。与此同时,他也发现改变一些条件,就会使焦距发生变化。带着这些灵感,他做出了“变焦望远镜”,在挑战杯上初试锋芒。

大学四年,邱虹云对天文与挑战的热爱从未衰减。他加入了天文协会与摄影协会,作为天文协会的副会长,带领着协会团队二度参加挑战杯,并做出了新型的望远镜。直至大学毕业,他已四次登上了挑战杯的顶峰。

四次挑战杯的问鼎,已经让他的大学生涯熠熠生辉,而邱虹云大学生活的高光时刻,发生在他第三次,也就是大三时参加的挑战杯。这一次,他带来的是“低成本投影仪”。

今天谈起投影仪,人们都已然司空见惯了。但要知道,在那个时候,人们家用的电视,还停留在显像管的阶段,最大也只有20寸。就连液晶电视都是一种新出现的稀奇玩意。至于投影仪,更是一台动辄几万,甚至十万。对于那个年代的普通家庭,这是难以想象的。

邱虹云正是在大学阶梯教室上课时,被教学用的投影仪激发了灵感。回忆起那段时光,他说,要是这么一台低成本的100寸投影仪的话,看电视效果会非常震撼。

事实也是如此。当做好的投影仪被放到宿舍播放电视节目,就立刻吸引了一大批同学前来围观。在挑战杯展览的现场,它也是最吸引人的项目。邱虹云的同学专门把整个展台用布罩了起来,这样就相当于是一个“黑屋子”,投影仪的效果更加明显。一批批人进入这个“黑屋子”,大家都被震撼到了。

投影仪的制造,持续了较长时间。起初,邱虹云忙着购买各种资料,还在图书馆、网站论坛等地方查找资料,不断摸索。随着投影仪的逐渐成型,邱虹云也遇到了个难题——光会经过液晶屏,如果投向很大的屏幕,那么照明的光会非常强,光源的功率将会非常大。而如果过强的光通过了液晶屏,将会产生大量的热,甚至会烧坏器件。于是,如何寻找理想的光源,成为了最重要的事情。

也正如当年爱迪生尝试多种材料寻找灯丝的最佳选择,这位“清华爱迪生”也选取了各种各样的光源去做实验,最终成功攻克了这个难题。

谈论大学期间的成就,邱虹云将这些挑战归结于自己的兴趣。隔着屏幕,他的脸上只有平静与淡然。

创业:零,一与无穷大

或许在大三的挑战杯结束时,邱虹云会选择直接卖出投影仪的专利。然而,他的作品被来自自动化系的王科看中。王科是创业协会的创办者,富有商业头脑的他自然发现了邱虹云投影仪的巨大潜力,更看出了邱虹云深厚的技术水平。于是他们一拍即合,带着这个投影仪共同参加了创业大赛。

回忆起与王科共同工作的经历,邱虹云对他做出了高度的评价。“王科是一个很有激情的人”,邱虹云说道,“他的头脑十分灵活,能把一个产品乃至一种理念向周围的人推广出去。”

在斩获创业大赛大奖之后,邱虹云与王科更进一步,以投影仪为基础创办了视美乐公司,开始了真正的创业。他们认为,当这个产品已经被做出来了,那么它就可以走进千家万户。

几个年轻人开始寻找融资,开始宣传,大学生创业的开创与拓荒使得社会反响热烈,媒体报道铺天盖地。于是邱虹云团队租了经管学院的一个会议室,每天与投资者见面,介绍自己的项目。

当然,他们播放PPT的投影仪正是自己研发的投影仪。

然而,真正的创业远比想象的难得多。对于邱虹云来说,创业大赛在本质上是写一个商业计划书,通过计划书来呈现未来创业过程中技术团队、融资以及市场等关键点。但是,这仅仅是计划而已。在真正创业的时候,他却发现情况在不断地变化,这些变化要远远多于创业计划书里所写的内容。每天都会遇到新的问题,比如市场情况发生了新的变化,团队人员发生了重大变动。

因此,在学业与发明创造之间游刃有余的邱虹云,也感到一丝力不从心。“创业它是非常耗时的”,邱虹云回忆起当年一边学习一边创业的经历,“而且你永远觉得时间不够。计划通常赶不上变化,你只能不断调整计划,最终会发现与初期的计划完全不同。”

比如后来,邱虹云已经做出来了偏向家用的第一代产品。然而,他却发现效果与预期不太一样。他希望能造出一台在成本上能与电视pk的产品,但是一旦液晶屏的分辨率上去了,成本就会大大增加。因此如果追求高分辨率,就难以大规模普及,只能走教学路线。但是走教学路线意味着产品将与索尼、夏普等老牌投影仪公司竞争,其间差距难以弥补。除此之外,还存在着技术的不确定性。液晶技术的迅速普及使得液晶电视尺寸越做越大,投影仪的市场越发狭小。

学生创业的成功率并不高,也许90%的公司终将失败。但尽管如此,邱虹云仍然不后悔自己的决定,以至被问及如果重启大学生活的问题时,他毫不犹豫地回答,自己还会走向创业这条道路。而今天的邱虹云也对当年一位团委老师的话记忆犹新,“一旦你走上创业这条道路的话,你就会一直走下去”。

而这一次创业经历,也正如团委老师所说,直接决定了邱虹云的人生轨迹。

回归原点,追寻星光

经历了市场的起起落落,视美乐公司早已淡出了公众的视野,但是邱虹云仍未停止创业的脚步。事实上,在首次创业时,邱虹云就面临着学业与创业的矛盾。而指引邱虹云发展道路的,是他的导师,精仪系的田芊老师。

邱虹云第一次见田老师是在机械创新设计大赛上。他对自己大一时的挑战杯作品“变焦望远镜”做了一些机械化的改进,实现了自动对焦,于是带着它参加了比赛。自然,邱虹云与他的新作品给田老师留下了深刻的印象,田老师也认为邱虹云的兴趣在于光学,并且鼓励他保持兴趣,继续深造。

在大学生创业的理念刚刚进入国内的时候,校园里掀起了创业的热潮,清华大学也出台相关的政策,允许学生休学创业。而邱虹云最终选择了继续学业。“田老师认为在本科阶段,还是应该以学业为中心,打下坚实的基础”,邱虹云回忆道,“必须要去读研读博,这样才能在专业里有更多建树,我觉得他的教诲非常关键。”

坚实的学业基础确实非常重要。在邱虹云大二时,他开始思考如何实现数字化的拍摄。邱虹云发现,即使是实验室用的CCD相机,也没法进行长时间的曝光,难以在夜空中拍摄到较暗的星星。所以,他决定自己发明一个CCD相机。但在那个时代,市场上还没有今天的数码相机,能找到的资料凤毛麟角。尽管他做了许多尝试,却仍未能在本科完成。反思当年的尝试,邱虹云认为,本科阶段的积累还不够。

所以邱虹云选择前往田芊老师门下深造。在研究生阶段,他又重新拾起当年的“CCD相机”这一创意。邱虹云从零开始,搭建电路,查阅文献,学习CCD的原理;同时去各地购买电子元器件,最终在2002年下半年完成了CCD的硬件部分。2003年前后,正值非典肆虐。大家不能再去教学楼以及实验室,只能待在宿舍中。而这一突发情况,也为邱虹云提供了一个静下心来研究CCD的机会。那段时间,他成功地编程做出了CCD相机的驱动,为本科阶段未完成的梦想画上了句号。而这个CCD相机,正是今天邱虹云所在公司“光速视觉”QHYCCD系列产品的原型机。

QHYCCD研制的1.5亿像素大靶面科学CMOS相机

有了第一次创业的经验,邱虹云重出江湖更显从容。有着CCD技术的核心竞争力,第二次创业更像是一次水到渠成的过程。起初,邱虹云制造相机,一方面为了满足天文爱好者的需要,一方面也是用于自己观测。后来,他的相机在网络上的名气越来越大,逐渐有公司开始了合作。到了邱虹云博士毕业的时候,已经成了一定规模了。而在这个过程中,他的CCD相机全靠自己一人制造。“这是一个比较自然的增长过程“,邱虹云说道。

用户使用QHYCCD产品拍摄的天文图像

今天,邱虹云的“光速视觉”公司在专业级天文相机领域已经跻身世界前列。邱虹云仍参与新相机的研发,每隔几个月就会推出新的型号。产品或面向天文爱好者,或提供给专业的天文台。与此同时,他也关注着天文学的科普工作。“科普是非常重要的,特别是对人们科学素质的提高。”

谈及未来的发展,邱虹云认为,天文观测设备的研发在天文学这一领域,是一个重要的分支,科学家需要通过观测最终才能产生一个科学成果。他们要做的,就是去助力人类探索宇宙的前沿科技。今天的邱虹云,仍将带着他的CCD相机,走向宇宙中未知的世界。



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