史晓刚： 一副AR眼镜 两个美妙世界

史晓刚，北京理工大学集成电路与电子学院2019级博士研究生，北京枭龙科技有限公司董事长兼CEO，第十七届“中国大学生年度人物”。曾荣获“全国五一劳动奖章”“第四届中国互联网+大学生创新创业大赛金奖”“第二十七届中国青年五四奖章”等。他创办的AR技术（增强现实技术）科技公司，是国内AR领域发展速度最快、技术实力最强的高新技术企业之一，在行业中具有领军地位。他带领团队攻克光栅波导核心技术，让公司成为目前全球范围内极少数掌握光栅波导技术核心原理和工艺的公司之一。

近年来，在全国两会和北京两会上，经常有记者戴着AR（增强现实）智能眼镜采访。一副看似普通的眼镜暗藏玄机，戴上它后记者既能实时看到采访对象的相关信息，也能把现场图像实时传输给后方新闻采编平台。

做出这款“黑科技”眼镜的，是北京理工大学集成电路与电子学院2019级博士研究生、北京枭龙科技有限公司（简称“枭龙科技”）董事长兼CEO史晓刚及其团队。多年来，史晓刚带领团队在AR领域，“从0到1”攻克光栅波导核心技术，推出的多项AR产品都达到国际先进水平。

虚拟和现实，两个世界的美叠加呈现

自幼受哥哥的影响，史晓刚在心中埋下了科技创新的种子。“我哥比我大11岁，学电子相关专业，所以我从小学起就开始接触各种电子元器件、电子测量仪器等。”史晓刚回忆。

高考后，史晓刚被北京理工大学录取，一入学便成为众人眼里的“科技狂人”。大学四年里，他主攻两方面：一是参加各种科技类竞赛；二是担任学校大学生实践创新基地学生负责人，主要负责大一、大二学生的科技项目立项和实验室的日常管理。

大一时，史晓刚就开始筹划各项参赛事宜。他的首选目标是“挑战杯”首都大学生课外学术科技作品竞赛。该项赛事每两年举办一届，学生一般会在大学三年级参赛。为了尽快参赛，大一、大二那两年，史晓刚基本吃住在实验室，废寝忘食地准备科研项目——倾转涵道式垂直起降验证机。

这个项目，是从现代战争和突发自然灾害对高性能垂直起降无人机的需求出发，针对现有倾转旋翼型垂直起降无人机的缺陷而进行设计。当时，没有任何实验室的现成成果可利用，一切从 0 开始。“我是项目团队负责人，我是学电子的，无人机的控制软件由我来做；气动外形，比如机翼怎么设计，我要找宇航学院的同学来做；结构设计，我要找车辆学院的同学来做。于是，我们5个人组成了团队，没日没夜地干。”最终，史晓刚带领团队，凭此项目荣获第六届“挑战杯”首都大学生课外学术科技作品竞赛一等奖。

该项目有广阔的应用空间。例如，针对海上环境进行相关改进后，搭载观测和搜救设备后，该机在面对地震等突发灾害时有较大的优势：可以实现快速抵达，在第一时间侦察灾情。可悬停作业，实施搜救。同时，涵道动力可使其在较为复杂的地形垂直起降。

2013年本科毕业时，考虑到自身经验、资源的不足和创业方向尚不明朗，史晓刚选择先就业再创业，入职华为公司，从事智能手机硬件研发工作。在华为的两年里，史晓刚接触了AR技术。

AR即Augmented Reality，也就是增强现实，通过在现实环境中去叠加虚拟的数据，从而对现实进行增强。一谈起AR技术，生活中有些内向的史晓刚如同换了个人，开始侃侃而谈：“我得科普一下，AR技术与大众熟悉的VR技术不同，前者比后者要求更高、更难实现。VR是虚拟现实，让人完全沉浸在虚拟世界里，但是看不到现实世界。而AR是增强现实，当人们戴上AR装备，能够看到周围的真实环境，同时又可以看到虚拟显示的相关信息，比如数据或者图像。简单来说，就是通过佩戴一个集合了计算机、智能手机各种功能的設备（比如一副眼镜），在眼前就会呈现一个透明的画面，然后可以用手势、语音非常自然地与之交互。”

那么，对普通人来说，AR智能眼镜有何具体用处呢？史晓刚解释道：“举个简单例子，戴上AR智能眼镜后，人们可以身临其境地看到新房装修效果、不同家具摆放画面、各种绿植装饰图景……从而快速精准决定是否购买。”

史晓刚坚信，AR眼镜会成为继电脑和智能手机之后的下一代主流个人智能设备，应用潜力非常大。“对于这样的新兴技术，如果我们能够做到颠覆性突破，是可以引领全球行业发展的。”2015年，史晓刚选择辞职创业，去打拼AR技术，他想将“虚拟和现实两个世界的美妙”同时呈现在用户眼前。

眼前3米看100英寸屏幕

然而，创业维艰，尤其是做硬科技创业的公司，周期长、投入高、风险大、困难多，用从0到1的突破来形容史晓刚的创业再合适不过。更何况，现实中的挑战不仅仅是技术的从0到1。

创业筹备期的半年时间里，公司总共只有三五个人。史晓刚及其团队考虑良久，最终选择运动领域作为市场切入点。AR眼镜技术涉及硬件、外观、光学、设计等领域，所有技术都得依靠自主研发。史晓刚带领团队从底层研发起步，稳扎稳打，从仿真软件到光学设计方案，再到调试、加工、量产，他们从走过的弯路中不断发现、修正问题。

2016年，公司实现了从0到1的突破，推出了首款针对骑行的AR智能眼镜“XLOONG X100”。它不仅能接打电话、收发信息、记录骑行时的各项数据和运动轨迹等，还能随时拍摄沿途风景，并实现3D导航。产品一经推出，马上成为业内关注的焦点，半年时间内，就卖出了3000多套，总销售额约1000万元。

随后，枭龙科技创新的步伐可谓“一发不可收”。2017年，枭龙科技发布了“XLOONG X200”AR智能眼镜。2020年又推出“XLOONG X300”AR智能眼镜，这款眼镜不仅重量轻，还能实现身份识别、车牌识别、执法记录、远程指挥调度等功能。

AR是一项高度集成和复杂的技术，其中最为核心并且最难突破的就是光学显示组件。如何在一个很薄、很小的镜片上显示出更大、更清晰的画面，是世界上公认的难题。

“AR眼镜很复杂，里面包含集成显示等各种功能模组，最难做的就是光学显示模组。最早的产品，镜片很厚、模组体积很大，导致AR眼镜既大又重，只能在特殊行业应用，普及不到消费者。这是因为之前采用的是几何光学和机械冷制造技术，理论上已经没有延展空间，很多年没人能够突破。” 史晓刚介绍，“于是，我们开发了另外一项技术——光栅波导，它是基于物理光学和微纳制造的工艺。”

由于兼具视场角大、显示效果好、体积小、重量轻、批量生产成本低等优点，光栅波导已成为未来近眼显示光学技术发展的主流方向。史晓刚团队研发的AR眼镜，使用的就是光栅波导显示模组，该模组由光栅波导镜片与微投影光机共同组成，是AR智能眼镜终端最为核心的组件。这种眼镜的镜片厚度不到2毫米，比普通的眼镜片还要薄，光机只有人手指指甲盖的1/3大小，可以完美隐藏到眼镜腿里。当人们戴上这种像普通眼镜一样轻便的AR眼镜后，视场角可达55°以上，能呈现相当于3米外100英寸透明屏幕的效果。

“把AR智能眼镜做得像普通眼镜一样轻便，我们就能将之推向大众消费领域。”史晓刚解释说。

“相比手机的有限空间，AR可以呈现给人们一个无限大的世界。”在史晓刚看来，AR技术未来的应用会非常广泛，将帮助人们享受新颖便利的生活方式。从PC到智能手机，再到AR眼镜，每次计算平台的迁移都伴随着输入效率、输出效率、场景宽度等核心指标的大幅提升。在PC时代，人们只能进行简单的文字信息输入和输出。在智能手机时代，语音、图片、视频成为主要的输入和输出方式，AR眼镜则有更多的空间动作（如手势）和位置变化（如拿起），还能提供巨型屏幕，并且做到了场景的虚实结合，这是PC和智能手机都无法完成的。

史晓刚大胆预测，手机等移动设备的主导地位未来将会被轻便的AR智能眼镜替代，“那将是一个虚拟和现实结合的世界”。

如今，梟龙科技已成为全球范围内极少数掌握光栅波导技术核心原理和工艺的公司之一。据史晓刚介绍，在与两大战略投资方——京东方和立讯精密的紧密合作下，该技术已经逐步实现产业化。枭龙科技研发的AR技术产品广泛应用于消费、工业、军工、安防、融媒体等多个领域。例如，团队研发的“穿戴式AR智能眼镜测温系统”和AR智能安保系统，应用在抗疫和北京2022年冬奥会、冬残奥会保障工作中，引起多方关注。其中，“穿戴式AR智能眼镜测温系统”可应用于各公共场合，实现移动巡逻和布控场景下的安全高效、无接触体温检测，测温结果直接显示，自动提示或报警。AR冬奥安保系统，与公安系统的无人机管控系统进行联合部署、协同作战，对奥运场馆进行全方位360度布控，实现了对奥运场馆安保态势的24小时实时观测、精准指挥调度。

史晓刚自信满满地说：“成熟的AR技术将在未来5到10年大规模融入日常生活，中国的自主创新将引领世界！希望我们公司未来能成为像苹果、微软这样引领时代潮流的科技型企业！”

0到1，5年功

光栅波导是一个多学科综合领域，涉及光学、半导体制造、纳米压印（一种新型的微纳加工技术）、电子等。彼时，在世界范围内尚处在起步阶段。史晓刚带领研发团队从零开始，探索各种光栅波导的设计方案，摸索各种制作工艺。“因为需要多学科交叉融合，我们公司申请设立了博士后科研工作站来培养人才，工作站里每个人都具备某个领域的顶尖技术。大家团结一心，通过5年的不懈努力把这项技术做出来了。”史晓刚说。

光栅波导的设计需要专业工具辅助完成，而目前该领域并无成熟的软件。于是，枭龙科技自主研发了基于RCWA算法的AR光栅波导设计软件，可快速分析光栅的衍射效率分布和光栅波导光线传输性能，分析结果直观、简洁，可大幅度提升设计效率。“我们团队里几个博士没日没夜地干，干一两年才编出来。”史晓刚回忆。

光栅波导技术是通过纳米结构对光的衍射及光学元件的波导效应实现虚拟图像的近眼透视显示，采用高精度光刻、刻蚀（与光刻相联系的图形化处理的一种主要工艺）等芯片级工艺制作，通过纳米压印工艺实现器件的低成本批量稳定制备。纳米压印最难的是制作硅模板，即在硅片上做出光栅结构，再通过压印设备把模板上的光栅结构转移到薄薄的镜片上。“需要利用半导体光刻，这类似于把制作半导体的工艺，如光刻、纳米压印应用到AR眼镜上。但光刻机需要很多钱，我们买不起，那就只能硬着头皮去找资源，寻找有光刻机的科研院所帮忙加工，并且一起探索如何制作。”每当谈及专业话题，史晓刚就像打开了话匣子。

2019年，在对光栅波导核心技术进行集中攻坚的过程中，史晓刚重返北京理工大学，成为一名全日制博士研究生。谈及为何读博，史晓刚说：“攻克‘卡脖子关键核心技术，涉及很多底层的突破，不光是工程化的东西。需要更多学术资源的支持，和很多高校、科研院所建立合作。”

2020年，史晓刚及其团队在对研发方案进行上百次推翻重改后，他们终于攻克了纳米光栅波导显示光学器件核心技术，成功研发出高性能纳米光栅波导显示光学器件，各项性能指标与显示效果均达到国际领先水平。

史晓刚说：“做这个东西，实验成本高，周期长，找不到可参考的先例，我们只能一次次去测试、调整。特别是工艺环节，生产相关器件的光刻设备很贵，每一次纳米压印模板的制作都是近百万元的投入。在曙光未现的时候，那么多钱砸下去，是很让人崩溃的事情。但我坚信时间、精力积累到一定程度时，量变就会引起质变。最终，我们做出来了！”

论学习力

创业源于史晓刚对于科技创新的热爱，但真正走上这条路后，他才发现，只有热爱远远不够。掌握核心技术仅仅是基础，还要有市场调研、管理、推广、人才培养以及资本助推等方方面面的支持，创业路上的每一步都是挑战，“要保持极强的学习力”，史晓刚是这样说的，更是这样做的。史晓刚不断突破自我成长天花板，带领公司乘风破浪，飞速前进。

从做技术到当好CEO，要经历一番磨砺。史晓刚原本擅长硬件领域，但AR眼镜涉及多个专业，背后是一个庞大的系统，为了有更全面深入的理解，每个阶段他都会专注一个领域学习研究。每次和团队开会，他总能提出一些核心点，并作出准确判断。

產品应用、开拓市场也不是小挑战。史晓刚总能从走过的弯路中不断反思、调整、再出发。某次，他们的设计与实际应用场景不契合，甚至出现了降低应用场景效率的情况，史晓刚带领团队反复修改完善，找到症结所在，“之前是纯技术思维，对应用场景和需求的理解不深刻，把一堆‘高大上的技术拼凑在一起，却没有商业价值”。有了更多的市场意识后，他们的AR技术很快在工业、安防等领域得到了应用，加速了传统行业的转型升级。

“最开始创业时，我将重心主要放在技术上。后来要带团队，从技术突破到产品的研发，再到量产、应用场景的拓展、市场的开发、人才培养、资本团队的管理等，这些都促使我不断去学习，让自己不会落后于公司本身的发展。”

争取投资，是创业路上必须迈过的一道关。在注重资历与技术积累的硬件行业，年轻并不是多大的优势，先入为主的质疑不可避免。为扭转劣势，史晓刚未雨绸缪，不打无准备之仗，不像一些初创企业大海捞针般地找投资。史晓刚从一开始就精准定位，他挨个查阅、分析相关领域的投资公司，从中筛选出最有可能的对象，然后再想办法调动一切资源去争取。

史晓刚原来不太爱说话，就连在公司开会，前几分钟他的声音都是颤抖的，更别提当众演讲、投资谈判了。为了克服此弱点，他会提前打磨演讲稿，对着镜子一遍又一遍地练习，力争在最短的时间内演示、表达清楚。如今，面对各种场合，他都从容且自信。

近年来，我国的AR技术蓬勃发展，并成为“十四五”规划中的数字经济重点产业之一。站在时代机遇的路口，下一步，史晓刚计划带领团队研发出更多消费级的大众AR产品，让科技点亮人们的生活。

责任编辑：丁莉莎