细如发丝、宽度仅0.5毫米的音叉，是qPlus（品质因子增强）型扫描探针显微镜的核心部件之一，也是易耗品。此前，这款显微镜的整机和耗材均依赖进口。“为什么不能自己做？”凭着一股不服输的劲头儿，北京大学物理学院教授江颖带领团队前后花费近10年，从零开始自主研发，搭建起国产qPlus型扫描探针显微镜样机。
将频移的信噪比提升两个数量级、利用一氧化碳分子作为原子级探针、让音叉在低温真空环境下以皮米级的振幅稳定工作……样机设计完成后，江颖将相关专利转让给位于怀柔科学城的中科艾科米公司，由企业开展后续的成果转化。
“一开始我们以为把研发经验分享给企业团队，产品很快就能成型。”让北京大学物理学院特聘研究员田野没想到的是，从样机到量产竟又用了大半年。以线材为例，一条小小的导线，竟会干扰显微镜的信号，为了排除这个问题，他和企业团队耗时几个月，反复尝试，最终确定必须用一款有屏蔽功能的线材，才能有效过滤外机的噪音。
显微镜的设计细节还在持续优化。“显微镜的前期研发，更多的是从实验室角度考虑，以科学问题为导向进行研究。但走向产业化，我们就要考虑如何让用户更好地使用这个设备。”田野说，以显微镜的力传感器为例，团队重新设计了机械式插片的装配方式，并形成专利，大大降低了设备的使用难度，提升了适用范围。
完成商业化转身的首台qPlus型扫描探针显微镜，已经在怀柔科学城的轻元素量子材料交叉平台投入使用。利用这台设备，江颖团队得到了世界上第一张清晰的冰表面结构原子级“定妆照”，并产出了一系列顶尖科研成果。现在，这款显微镜已经获得10余份订单，随着产品的陆续交付，重量级的科研成果将很快产出。
