微訪談：賽諾瑞克（Senorics）首席執行官Ronny Timmreck博士

采訪背景：賽諾瑞克（Senorics）是一家總部位于德國德累斯頓，2017年從德累斯頓工業大學衍生出來的創業公司。賽諾瑞克團隊擁有十多年的光譜學研究經驗，專注于微型化近紅外光譜傳感器及應用解決方案的專業設計和制造。公司基于有機半導體技術，開發出了顛覆性的芯片級近紅外光譜傳感器，結合了小尺寸（約11 mm x 11 mm）、寬光譜范圍、經濟性以及可規模制造等優勢。2020年7月初，賽諾瑞克宣布推出一款開放、易用的工具箱平臺，通過開放的硬件、知識庫、軟件庫以及數據庫，幫助用戶深入了解芯片級近紅外光譜傳感的工作原理和技術魅力。在此背景下，麥姆斯咨詢采訪了賽諾瑞克首席執行官（CEO）Ronny Timmreck博士，帶領大家一起了解賽諾瑞克如何推動近紅外光譜技術從實驗室走向更廣泛的大眾消費市場。

賽諾瑞克首席執行官Ronny Timmreck博士

麥姆斯咨詢：Ronny Timmreck博士，您好！首先感謝您接受麥姆斯咨詢的采訪！我們注意到您以及賽諾瑞克的高管大多為有機半導體專業博士，請您先簡要介紹一下自己和賽諾瑞克的團隊情況。

Ronny Timmreck：首先，謝謝你們的邀請! 很高興有這次機會和你們交流。回到您的問題：是的，我們公司有很多博士。例如，四位創始人中有三位是半導體博士，包括我在內。就我個人而言，我是這家公司的CEO，擁有物理學博士學位，專業方向是有機電子學。由于賽諾瑞克是德累斯頓工業大學（Dresden University of Technology）衍生出來的，我們的大部分技術人員以前都在該大學工作和研究過。我們是一家真正的高科技公司，目前約有40名員工。大部分工作人員專注于開發包括硬件、軟件和測量算法在內的傳感器解決方案。當然，我們也有行政和業務相關的員工。

賽諾瑞克創始團隊

麥姆斯咨詢：賽諾瑞克的芯片級近紅外光譜傳感技術源于德國德累斯頓工業大學應用物理和光子學綜合中心，該中心在有機半導體領域的研究積累如何助推了你們的產品開發？公司的獨立運營基于哪些專利技術？

Ronny Timmreck：德累斯頓工業大學應用物理和光子學綜合中心（IAPP）對這項技術的發展和賽諾瑞克的誕生都是至關重要的。有機半導體的研究始于90年代初。我們今天所知道的OLED（有機發光二極管）就是那個時候由IAPP研發出來，由此也產生了此技術的第一個創業公司，之后這家公司被三星收購。在此之后，IAPP的研究人員意識到有機半導體也可以用來制造太陽能電池，于是又有了第二個創業公司。從那以后，一步一步的奠定了有機半導體傳感器的核心技術，這就是賽諾瑞克技術的起源。然而，我在這里用幾句話描述的卻是一個長達十年的過程，涉及到很多不同的人。賽諾瑞克是站在巨人的肩膀上！當然，所有的核心技術都在全球主要國家和專利組織申請了專利。我們目前在全球多個國家擁有9個專利族，包含40多項專利。我們還在不斷增加申請，因為我們的研究還在進行，相關技術也在改進。

德累斯頓工業大學應用物理和光子學綜合中心（IAPP）外景

麥姆斯咨詢：請您詳細介紹一下貴司芯片級近紅外光譜傳感的技術原理。

Ronny Timmreck：我們的技術與目前市場上的傳感技術有根本區別。最值得注意的是，我們不使用硅或銦鎵砷化合物（InGaAs）這樣的材料。取而代之的是，我們使用各種有機（在化學意義上是指碳基）材料的堆棧，因此被稱為有機半導體。這些材料也是有機太陽能電池的基礎，這種有機太陽能電池具體一些特性，可以使我們捕獲并放大光，以便用于分析研究。與硅或InGaAs不同的是，我們可以修改材料的堆棧，使傳感器的每個像素只接受特定的波長。除了我剛才所描述的，我們的傳感器的工作原理和其他光譜傳感器一樣:一旦光照射到特定的像素，它就會產生電流。然后，這些電流被放大，并從模擬信號轉換成數字信號——作為傳感器每個像素的讀出信號。這些傳感器像素組合信號提供了被測物體的光譜響應。

電磁波波長范圍和感光材料對應圖

麥姆斯咨詢：傳統光譜儀的入射光通常需要先經過分光系統（如棱鏡、光柵等）將其在一定空間內按規律分開，然后反射光束重新組合并用光電探測器測量。賽諾瑞克的芯片聲稱無需使用任何色散元件和光學元件，請問你們是如何實現分光測量的？

Ronny Timmreck：您說得對，目前的近紅外傳感器使用的是硅之類的寬帶吸收材料，或者是InGaAs之類的材料組合，這些傳感器需要一個像光柵一樣的色散元件來將光分解成不同的波長，因為它們可以同時接收所有波長的光。相比之下，我們使用的是每個像素的單個有機材料堆棧。這種堆疊使其只接收量身定制的波長，不接收其他波長。因此，它作為一個“守門員”，只允許接收此前設計好的波長范圍內的光。所以，我們本質上建立了一種波長選擇性像素，因此可以省去色散元件，這使我們的傳感器小而強大。

賽諾瑞克的芯片級近紅外光譜傳感器的分光測量

麥姆斯咨詢：目前，應用于紅外光譜傳感微型化的技術主要有兩類，一種基于硅材料，另一種基于砷化銦鎵（InGaAs），賽諾瑞克基于有機半導體材料的技術相比之下有哪些技術特點和優勢？

Ronny Timmreck：這項技術最大的優點是它將硅和InGaAs的優點結合在一起。硅的成本非常低，它是一種基本的半導體材料。然而，它的光譜覆蓋有很大的局限性，大約只能到達1100nm，這意味著你無法“看到”并分析在更高波長下吸收的物質，比如酒精、糖和蛋白質。相應地，InGaAs可以吸收波長更高的光，最高可達1700nm，在某些特殊情況下可達2500nm。但是這種材料很貴。另外，這兩種材料都是寬頻帶吸收，這意味著你需要如上所述的色散元件，這進一步增加了系統的成本和復雜性。通過使用有機半導體材料，我們可以實現與InGaAs相同的波長覆蓋。目前，我們可以在1800nm范圍內制造近紅外傳感器。未來甚至可以實現更高的波長檢測。此外，我們可以受益于現有的大規模市場生產技術，這些技術最初是為OLED生產而開發的。這使得我們能夠達到一個與硅基芯片相當的價格范圍。加上我們集成的波長選擇性，這使我們的技術完全貼合B2C大眾市場的應用。此外，我還沒有提到的是，我們的技術不僅可以覆蓋近紅外，還可以覆蓋可見光譜。所以，你可以在一個芯片上得到一個覆蓋可見光和近紅外波段的傳感器。對于某些應用來說，這也是一個真正獨特和巨大的優勢。

賽諾瑞克的有機半導體材料與其他材料的技術對比

麥姆斯咨詢：對于微型化光譜儀，除了探測器，光源也非常重要。賽諾瑞克是否也自己開發光源？面向不同的應用，對光源又提出了哪些要求？

Ronny Timmreck：我們不開發自己的光源。然而，我們與其他公司合作，開發新的微型光源。目前，我們使用的是小型鎢絲燈泡。它們滿足了所有的要求：技術成熟、可靠、能完全覆蓋可見光和近紅外光譜（寬帶發射）、功能強大且成本低廉。這使得它們成為我們目前遇到的所有應用的最佳選擇。很多人有疑問，對此有兩種解釋。首先，LED是窄波段發射，這意味著你需要多個不同的LED來覆蓋不同的波長范圍，這可能會增加成本，并可能意味著你需要更多的空間來整合所有這些LED。其次，更重要的是，目前還沒有能達到近紅外光譜并且足夠強大的LED。目前為止，近紅外發光二極管還沒有被市場需要，所以沒有人開發它們。隨著B2C兼容材料傳感技術的興起，這種情況將會改變，我們很期待未來市場上的新解決方案。

麥姆斯咨詢：據了解，針對不同的客戶需求和應用，賽諾瑞克的芯片級近紅外光譜傳感器還可以提供按需定制，請您詳細介紹一下這款產品的定制化服務。

Ronny Timmreck：是的，我們可以根據具體應用定制近紅外傳感器。當客戶向我們提出一個特定的應用場景時，我們會進行一些測試，并確定此應用場景下所需信號的波長。然后，我們可以定制傳感器的像素，以這些特定的波長，定制真正的專屬此應用的傳感器。為什么我們只用16個像素（意思是16個波長）在我們的傳感器上呢？因為我們只是對重要的波長進行集成，因此它們攜帶此應用所需的信息。此時，16像素的布局就可以滿足所有客戶的要求。事實上，客戶接觸到的大多數應用使用的像素都少于全部16像素。但是，如果未來客戶希望使用一個傳感器處理多個應用，那么我們可以采用我們的布局并構建大于16像素的傳感器。

賽諾瑞克的技術特點

麥姆斯咨詢：光譜分析是根據物質的特征光譜數據，鑒別物質并確定它們的化學組成和相對含量。因此，需要構建數據模型進行大量的樣本訓練，模型越準確，檢測結果精度越高。賽諾瑞克在系統軟件和數據模型方面做了哪些工作？

Ronny Timmreck：由于我們擁有不同波長的獨一無二的傳感器設置，我們也必須適應特定的模型構建技術。原則上，我們使用的基本算法是目前世界近紅外光譜領域的最佳實踐。我們也在通過機器學習和其他現代技術不斷改進我們的算法。這進一步改進了結果，并為客戶提供了更快的模型構建結果。然而，同樣值得注意的是，這些模型只能用來訓練優化樣本。重要的是樣本容量足夠大。我們建議使用至少50個甚至100個樣本來構建模型。此外，完整的對應每個樣品的參考分析庫也非常重要，它可以更明確的知道你需要檢測的物質的定值。然而這一點經常被忽視，從而最終模型的準確性會受到很大影響。

材料傳感的工作流程圖

麥姆斯咨詢：您在演講開場時經常舉例，如果白雪公主當時擁有賽諾瑞克的光譜分析技術，絕對不會吃下那顆有毒的蘋果。請問賽諾瑞克的近紅外光譜傳感技術有哪些目標應用？

Ronny Timmreck：與現有技術相比，我們認為我們的技術非常適合B2B和B2C大規模市場應用。它們通常看重四點主要需求：能探測許多不同物質的強大傳感器、足夠低的價格、堅固耐用以及更小的外形尺寸。我們的技術可以在這四個方面全部打勾。由于它是一種平臺化技術，所以在設計時并沒有考慮特定的應用。事實上，我們與許多不同行業的客戶合作，例如汽車、家電、醫療器械、食品和農業以及造紙行業等等。即使在這些行業中，也有多種可能的應用。例如，在家電行業，我們正在與一些公司合作應用于洗衣機、滾筒式干燥機、吸塵器和熨斗。正如你所看到的，材料傳感的可能性是非常廣泛的。因此，解決哪種應用的問題更多地取決于客戶的想象力和興趣，而不是技術的性能。

賽諾瑞克的近紅外光譜傳感技術的可應用領域

麥姆斯咨詢：為了推動近紅外光譜技術從實驗室走向更廣泛的大眾消費市場，賽諾瑞克近日推出了一款更開放、更易用的工具箱平臺模式，無論是OEM制造商、專業檢測機構，亦或是物質檢測技術愛好者，都可以通過工具箱平臺了解和應用賽諾瑞克的顛覆性近紅外光譜傳感技術。請您詳細介紹這款工具箱平臺所提供的服務。

Ronny Timmreck：工具箱背后的想法是，我們愿意支持我們的客戶從創意階段、可行性測試、原型設計和市場投放到日常產品使用的所有方式。我們發現我們的很多客戶不熟悉材料傳感或近紅外光譜。他們不知道這個技術到底可以做些什么，也不知道如何把一個想法變成一個可行的產品。通常，他們被繁瑣的步驟所困住或感到不知所措。或者，他們只是缺乏某些方法或專業知識來繼續工作。我們的工具箱就是用來解決這個問題的。它包含了所有必要的工具來支持我們的客戶開發自己的材料傳感解決方案。這些工具可以是硬件、軟件或服務。值得注意的是，除了實際的傳感器，我們還提供軟件來操作它們和建立測量算法。此外，我們提供為樣品設計生產的工程咨詢。我們甚至可以承包項目為您研發樣品原型。這完全取決于客戶的需求、知識背景以及個人意愿，不管是客戶自己研發還是外包給我們。這個工具箱設計得盡可能靈活，使每個顧客都可以自由選擇最適合自己需要的東西。未來幾個月，我們將增加更多的硬件、軟件和服務工具。為此，我們也依賴于客戶的反饋。他們可以聯系我們告知需求和我們一起塑造這個工具箱，然后我們可以在工具箱里添加相應的工具。

賽諾瑞克的工具箱

麥姆斯咨詢：國內感興趣的用戶如何注冊使用這款工具箱平臺，并利用它打造自己的近紅外光譜傳感解決方案？

Ronny Timmreck：最簡單的方法是通過我們的網站www.senorics.com。在“我們提供的產品”選項中，您可以找到關于我們的工具箱的詳細信息，然后您可以選擇最適合您的產品。我們目前的三款產品都處于從想法到材料傳感產品的早期階段。“探索與了解”專注于提供信息和專有技術，并讓您體驗我們用于測量和分析數據的SenoSoft軟件。“探索與了解”是免費的，您只需要注冊就可以了。第二個選擇是“測量和分析“，這個付費選項可以讓您選擇一個硬件設備或組件，以用于測量和分析材料，顧名思義，它是一個訂閱選項，提供最大的靈活性。最后是“開發和建設“，這是為了滿足特殊要求而設計的，比如較復雜的可行性分析測試或者原型樣品的研發。由于這樣的項目往往具有獨特性，所以客戶可以直接聯系我們來討論下一步。

賽諾瑞克的會員服務

麥姆斯咨詢：您可否透露一下賽諾瑞克目前有哪些典型客戶？他們的開發或應用進展如何？

Ronny Timmreck：如前所述，我們目前的客戶基礎在地域和行業上都非常廣泛。我們的大多數客戶在歐洲（例如：蔡司、博世、西門子、米勒、博世等），但亞洲和北美的客戶數量肯定在上升。在中國市場，和我們合作比較緊密的要屬海爾的卡奧斯平臺了。當涉及到應用程序開發時，速度和方向通常是由客戶決定的。當涉及到案例時，我們將客戶視為領域專家，而我們將自己視為技術方面的專家。這就是為什么定義某個應用開發的范圍主要掌握在我們客戶手中的原因。也就是說，我們的客戶進展非常快，因為他們對他們想要處理的應用有非常清晰的了解。我們也有一些客戶，他們采取廣泛的方法，希望一次測試多個應用，以找到最有前途的一個，從而使得開始的速度顯得緩慢。這就是為什么很難對這個問題給出一個明確的答案。

廣泛的潛在市場及部分客戶

麥姆斯咨詢：2017年1月，中國長虹率先在CES展會現場發布了世界上第一款搭載小型化分子光譜傳感器的智能手機。在您看來，芯片級近紅外光譜傳感器進入智能手機主要有哪些挑戰？又能開辟哪些新應用？

Ronny Timmreck：我們認為，智能手機集成光譜傳感需要克服四個主要挑戰。第一個是尺寸，芯片必須足夠小，才能裝進智能手機。長虹集成到H2智能手機中的那個已經相當小了，所以我們正在接近它。我們的技術可以進一步推動這一點。第二個挑戰是光譜能力，目前大多數方法使用硅來節省成本。然而，我們不認為硅可以作為智能手機集成的最佳選擇，因為它的光譜限制在大約1070納米，這使得許多材料無法被分析，比如蛋白質。因此，集成硅方案在像智能手機這樣的多功能設備上反而意義不大，因為手機用戶一定希望能夠測量大量的不同類的材料。第三個挑戰是價格。智能手機是拼成本的設備。對于現在的手機來說，除了攝像頭之外，所有內置傳感器的價格加起來不到10美元！材料傳感解決方案必須符合這種成本邏輯，因此不能花費幾十美元。

由于賽諾瑞克技術能夠開發出強大、低成本和小型材料傳感解決方案，因此上述三個挑戰都可以通過賽諾瑞克技術解決。第四個挑戰是各種各樣的測量算法，涵蓋了智能手機用戶感興趣的許多應用。與其說這是一個技術問題，不如說這是一個商業問題。一旦材料傳感解決方案得到更廣泛的應用，我完全相信聰明的人們會看到商機的出現。他們將為特定的應用和特定的目標群體提供專門的應用程序和測量算法。你可以想象建筑工人測量混凝土中的水含量，或者批發商測量水果中的含糖量。首先，它們將通過專門的設備來解決，就像我們在90年代末和00年代初看到的GPS設備一樣。最終，使用案例和可用應用的數量將大到足以吸引智能手機制造商將材料檢測傳感器集成到他們的手機中。我完全可以想象，在未來某天，為智能手機開發材料傳感APP成為一種職業，就像現在的應用程序開發人員一樣。我真的很期待那一天的到來。

麥姆斯咨詢：賽諾瑞克近期在國內的展會、直播平臺頻頻亮相，貴司希望在國內對接哪些合作伙伴，展開哪些合作？

Ronny Timmreck：我們主要在尋找兩種合作伙伴。首先，我們正在尋找有興趣將材料傳感解決方案應用于產品或基于此技術研發新產品的公司或者個人。我們相信，這項技術可以提供機會并且改善許多人的生活，我們想和大家一起打造一個新的前景。其次，我們正在尋找有興趣成為賽諾瑞克合作伙伴的工程和開發公司。這些公司使用我們的技術去幫助他們的客戶建立原型樣品或提供可行性評估來獲得材料傳感解決方案。他們和我們可以是合作伙伴的生態關系。除了這兩類，我們也對研究、媒體或供應商開放。我們希望可以聯系到一切對材料傳感物質檢測感興趣的團體或個人，和我們一起打造這個技術下的生態系統。

麥姆斯咨詢：隨著新冠肺炎的全球蔓延，越來越多的科技公司將自己的技術應用到測溫、社交監控、病毒檢測等防疫應用，賽諾瑞克是否有計劃開發相關應用？

Ronny Timmreck：作為一個初創企業，我們必須非常清楚自己的優勢和劣勢。當COVID-19爆發時，我們也在相關的應用領域里試圖匹配我們的技術，可是我們很快意識到這不是近紅外光譜的強項。不是說我們的技術完全不可能應用到這個方向上，但還有其他技術可以更好地識別病毒或在其他方面提供幫助。所以，賽諾瑞克決定不把這個研究領域作為我們的重點。然而，我們的工具箱里的“測量和分析”這個選項為每個人打開了自己嘗試的機會。只能說沒有想到近紅外光譜幫助抗擊COVID-19或其他疾病的可行性方向，但是如果企業或者個人有不一樣的想法，那么我們的“測量與分析”就是一個讓大家一起參與研發的方式。

麥姆斯咨詢：至今，賽諾瑞克獲得了哪些資金支持，近期是否有融資計劃？如有，請您談談需求及資金用途。

Ronny Timmreck：在過去，賽諾瑞克使用了三個主要的資金來源：創始人的投入、投資者的投入和公募基金。很有可能，這些也將是這次融資的主要來源，只是可能比例和上次有所不同。當然，我們也在做財務規劃。作為一個剛起步的公司，這些企劃的穩定性往往沒有已經發展成熟的公司高。然而，我們也知道，在未來，最大的一筆資金將投入到我們研發團隊中，以改進技術并擴大工具箱。此外，我們傳感器的量產也將需要資金注入。和其他公司一樣，我們也有市場營銷、業務開發、IT、人力資源、行政等方面的成本。我們相信，下一輪的融資會把材料傳感行業帶入到下一個發展階段，真正的把這個技術從實驗室帶進千家萬戶，從而提高百姓的生活質量。我們也相信，投資人也會有同樣的看法。

麥姆斯咨詢：請您暢談一下未來五年賽諾瑞克的發展目標和規劃設想。

Ronny Timmreck：我們肯定會擴大工具箱，使得個人和企業更容易地開發和應用材料傳感解決方案，比如傳感器本身的研發、功能更豐富的軟件以及更廣泛的服務支持。順其自然的，這將在未來幾年內產生許多不同的基于賽諾瑞克技術的產品，我們正在努力的幫助我們的客戶實現這一目標。隨著需求的增長，我們將擴展我們的制造能力，正如前面提到的，這也將使我們的團隊不斷增長。我預計我們的員工人數將在五年內從目前的大約40人增長到100多人。我們還將在世界各地建立辦事處，以便更接近當地客戶和合作伙伴。由于中國對我們來說是一個重要且不斷增長的市場，我們很有可能在未來五年內在中國建立長期穩定的業務。想到這里，我就覺得這真的是一場令人興奮的旅程，我非常期待看到未來幾年的發展成果！