磁光测试是研发磁性芯片的一个重要测试手段，而企业想要进行磁性芯片的研发，就需要相关的磁光测试设备。但是，目前国内在磁光测试设备开发领域，几乎处于空白状态。为了打破这种困境，张学莹团队在北京航空航天大学、北航青岛研究院和相关企业的共同协作下建立了磁光测试实验室，以此为实验支撑平台，展开了一系列自主研发工作。
针对普通显微镜难以观察到芯片单元内部的磁性变化的现状，张学莹团队通过创新实践，研发了一款特种显微镜，这款显微镜便是中国首款商用磁光克尔显微镜，分辨率达到300nm。此前，磁光克尔显微镜只能依赖进口，单台售价高达200万元人民币。在此之后，张学莹和团队成员成功将自主研发的磁光克尔显微镜设备推向市场，并大幅降低了其售卖价格，不仅让更多科研单位用得起该设备，还消除了“卡脖子”隐患。目前，这款设备已经在清华大学、中国科学院物理所等顶尖科研机构装机使用。团队继续努力，在2021年夏天，又成功研发了中国首台产业级晶圆磁光测试仪，打破了美国科磊半导体公司在该领域的垄断，为我国磁性芯片量产提供了测试设备支撑，这项成果也标志着团队的产品迈向了微电子产业领域。
产业落地，培养实践型人才
科技是第一生产力，是促进国民经济发展的支撑动力。“但是科技的落地并不是一蹴而就的，从原理到设备再到真正的产业化，我们需要走的路还有很长。”张学莹说。为了能将自己的科研技术尽快与产业发展相协同，张学莹团队于2019年7月创立了致真精密仪器（青岛）有限公司，由张学莹担任执行董事/首席技术官，致力于通过公司的商业模式，完成研发设备的真正工程化。
“因为仪器行业涉及光、电、测控、软件等各学科，而单学科的科研人才并不能完成整个高端仪器设备的设计制造。”张学莹说。而这一学科特点，也决定了科研人才必须具有多学科的技术能力以及产业实践经验。在这一背景下，张学莹团队所倡导的产学研优势互补，也给人才培养注入了更多新鲜活力。很多学生在项目研发、讨论的过程中，懂得了如何将自己所学的知识融合到科研产业化的项目应用中，真正做到“学以致研、学以致用”。
张学莹团队始终秉承“尊重科学、精益求精”的精神，在取得系列成果的同时，也获得多项荣誉，包括青岛市“市长杯”创新创业大赛一等奖、“互联网+”大学生创新创业大赛全国总决赛金奖等，所创立的企业也获得近千万元的市场投资。
展望未来，推动企业主导、高校和科研院所支撑的联合创新体，协同突破关键科研技术及高端仪器设备研发是大势所趋。在这一背景下，张学莹希望和研究团队能够在集成电路、高端仪器设备等领域继续深耕，将产业模式进一步做大做强，特别是将团队在磁光测试这一方向中的研究优势发挥到最大，在3年内在磁性微电子测试领域达到世界前列。而后，通过产学研结合的模式，张学莹还希望团队所研发的设备能够覆盖整个集成电路制造领域，为更多的芯片研发和生产单位提供服务。
虽然高端科学仪器自主研发路阻且长，但是张学莹及其研究团队的信念始终坚定。在由仪器制造大国迈向仪器制造强国的奋进之路中，他们愿做其中的铺路石，为我国的高端仪器研发奠定根基。（作者：谢明昊/科学中国人）
