光谱成像的范畴之内存在着一个困扰了几十年的难题，那就是试图去清晰地分辨“颜色细节”之时，画面却无法完整地拍摄下来；而当想要完整地拍摄画面之际，细节却又模糊成一片。从事天文研究的人员测量一颗恒星的光谱需要等待相当长的时间，进行遥感工作的人员追踪一个目标需要花费好几个小时去调整参数。而这一极为棘手的痛点，被我们中国的科学家借助一块小小的芯片给解决了。

在过去的很长一段时期之内，光谱成像这个领域仿佛被施加了所谓的“紧箍咒”，传统技术借助物理分光的方式，这就如同运用筛子去筛面粉 ，要是想要筛出更加细微的粉末，也就是高光谱分辨率，那么就需要更换成更小的筛孔，然而其结果是每次仅仅能够筛出极为少量的粉末，也就是成像通量较低 ，要是想要多筛得一些粉末，那么筛孔就必须变大，可是这样一来细节也就缺失了。这样的状况致使光谱仪变得庞大且笨重，当将其用于天文观测之时，要测定银河系千亿颗恒星的的光谱竟然需要耗费数千年的时间 ，当将其应用于遥感卫星之上时，对于一个小目标的“颜色密码”甚至就连全部抓取都无法做到。全世界范围内的科学家们，都在寻觅打破困局的办法，然而始终都没能取得突破，一直到清华大学的方璐教授所带领的团队出手了，才出现转机。

没错的，要知道，他们没沿着那走“物理分光”的旧途径，转而施展了一回“计算光学”的新手段，也就是提出可搭建计算 optical 成像架构了，硬是把传统好比“筛面粉”那般的方式，转变成为“运用各异筛网组合，一回算出全部粉粒”的形式。详细来讲，团队挖掘采用了 niobium lithiatmOS 铌酸锂材料的“电光重构”特质，恰似给芯片安了个“智能滤镜器件unit”，能够迅速切换不同的干涉图形样式图案，接着借助算法将这些图案“拼接连接join联合”起来，从而得出高维光谱讯息信息 data 。

举个例子来说，如果传统光谱仪是采用固定镜头依次拍摄100张照片之后再完成拼接，那么“玉衡”则是运用100个动态镜头同时进行拍摄从而直接计算得出所有细节。仅仅这般一块只有2厘米×2厘米×0.5厘米大小的小芯片，在400至1000纳米这个较宽的光谱范围之内，不仅能够清晰地看清达到亚埃米级（即头发丝直径一百万分一一）的光谱细节，还能够同时拍摄下呈现千万像素的画面，这一来便彻底打破了那个“分辨率和通量无法同时获得”的既定困境。

这一实现突破的情形，直接致使中国于高精度光谱成像范畴处于世界先进的行列位置。依据《自然》论文所给出的数据，“玉衡”的快照光谱成像是呈现分辨能力的，其相比传统技术要高出100倍，然而体积情形却是小到能够被塞进卫星里，甚至是无人机当中，乃至手机之内的。

以往的时候，天文观测若要“普查”银河系当中千亿颗恒星的光谱信息，那可得耗费数千年的漫长时间，而如今有了“玉衡”，在十年之内便能够完成这项工作；对于机载遥感追踪森林火灾这一情况，以前需要来回飞行好几圈才行，现在只需“咔嚓”一下拍摄一张快照，就连每一片树叶的燃烧温度都能够精确地捕捉到。另外，在未来，智能机器人识别物体、医疗设备测算细胞成分，甚至手机拍摄一张照片就能够分析食物营养——这些以往必须依靠大型机器才能实现的事情，小小的芯片都能够将其搞定 。

不是平白无故就从被“卡脖子”的状况变为全球领先，这并非是那种天上掉下来的馅饼，而是中国科学家在实验室里凭借长时间钻研“磨”出来的厉害本事。方璐团队耗费了足足五年时间，先是从材料特性方面深入挖掘，而后又进行算法重构，最终把原本“不可能”达成状态转变成了“玉衡”呈现。这可不单单只是一块芯片取得突破这么简单，更是中国在智能光子领域顺利实现“从0到1”的重大跨越哦。

于此，同样向每一位悄然埋头钻研的科技工作者致以敬意，恰是缘由于他们那种执着坚持、不轻易妥协的劲头，使得我们朝着更为智能化的将来，又迈进了相当大的一段距离，。