文 |記者 李偉(wei)  

武漢光穀廣場（2020 年 3 月 15 日攝） 李賀攝

◇湖北去年戰略性新興(xing) 工業(ye) 營業(ye) 收入突破萬(wan) 億(yi) 元，其中電子信息產(chan) 業(ye) 占6348億(yi) 元。湖北光電器件占全國市場60%、激光設備占全國市場50%、光穀的光線光纖占全球市場25%

◇截至2021年底，光穀“光芯屏端網”產(chan) 業(ye) 規模達6000億(yi) 元，加速向萬(wan) 億(yi) 級規模衝(chong) 刺，成為(wei) 代表國家參與(yu) 全球光電子產(chan) 業(ye) 競爭(zheng) 的主力軍(jun)

◇一個(ge) 個(ge) “0—1”的突破昭示著，光電子信息產(chan) 業(ye) 率先實現突破的曙光漸近

　　武漢光穀以“光”命名，因“光”聞名，是全球知名光電子產(chan) 業(ye) 基地，位於(yu) 武漢東(dong) 湖新技術開發區。正如20世紀的微電子學造就了美國矽穀，21世紀的光子學催生了武漢“中國光穀”。

　　光電子信息產(chan) 業(ye) 在武漢東(dong) 湖新技術開發區的發展，離不開“追光者”們(men) 的努力。地處光穀腹地的武漢光電國家研究中心（下稱“研究中心”），是全國首批組建的6個(ge) 國家研究中心之一，在這裏，有一群“追光者”，孜孜不倦、鍥而不舍、勇攀高峰；在這裏，有一批科研成果，問鼎國際學術前沿，打破國外封鎖，實現了從(cong) 0到1的突破。

　　世界上第一個(ge) 小鼠全腦高分辨率圖譜、“幽靈”雙曲極化激元電磁波、新一代相變存儲(chu) 器芯片、掌握國際話語權的100kW高功率光纖激光器、顯示亮度增強6萬(wan) 倍的“點亮肺部”MRI……一個(ge) 個(ge) 技術突破昭示著，光電子信息產(chan) 業(ye) 率先實現突破的曙光漸近。

　以原始創新獨樹一幟

　　瞄準國際學科前沿，不斷加強原創性、引領性科技攻關(guan) ，是光電子信息產(chan) 業(ye) 實現突破的基礎依托。

　　超分辨成像和加工、超快激光與(yu) 物質相互作用、高效光場調控、高效光電轉換材料與(yu) 器件等方向是國際學科前沿，是全世界光電領域研究者共同關(guan) 心的基礎性問題。對此，研究中心從(cong) 基礎理論、原理、工藝、核心器件到科研裝置部署了係統研究。

　　經過近20年研究條件和科研能力建設，一係列“藏龍臥虎”般的原創性研究成果奔湧而出，支撐了光穀在光電子信息產(chan) 業(ye) 領域的獨樹一幟地位。

　　在超快激光與(yu) 物質相互作用研究方麵，產(chan) 生小於(yu) 100阿秒、高能量的阿秒激光一直是國際上研究的熱點。陸培祥教授團隊在國際上首次理論突破百阿秒壁壘，並與(yu) 日本研究小組合作產(chan) 生1.3微焦阿秒激光，單脈衝(chong) 能量保持世界第一。近年來，陸培祥教授實現阿秒時域雙縫幹涉精密測量，並建立光電離和阿秒光電子全息理論，實現阿秒光電子全息，精度達10阿秒，實驗發現隧穿電離的非絕熱效應，在精密測量方麵具有廣闊的應用前景。

　　在高效光場調控方麵，利用新的模式和新的維度是實現突破衍射極限、實現高效傳(chuan) 輸和存儲(chu) 的有效解決(jue) 途徑。李培寧、張新亮教授團隊突破性證明了傳(chuan) 統的雙折射晶體(ti) 中存在“幽靈”雙曲極化激元電磁波，革新了極化激元基礎物理的教科書(shu) 定義(yi) ，對凝聚態物理、光物理、電磁學等領域的基礎原創研究具有重要指導意義(yi) ；王健教授團隊從(cong) 電磁波根本特性參數出發，挖掘出與(yu) 電磁波空間螺旋相位分布相關(guan) 聯的軌道角動量這一電磁波潛在新維度資源，將軌道角動量成功引入到光通信，其相關(guan) 研究成果發表於(yu) 國際頂級期刊，受到廣泛關(guan) 注。

　　在高效光電轉換材料與(yu) 器件方麵，高效、廉價(jia) 的新型太陽能電池技術和高效的發光材料對“碳達峰”和“碳中和”意義(yi) 重大。韓宏偉(wei) 教授在國際上研製出“至今最高穩定性”器件，被國際上稱為(wei) “武漢電池”和“韓電池”；唐江教授開辟了硒化銻薄膜太陽能電池研究新方向，製備出光電轉換效率達5.6%的電池器件，在發光材料研究方麵，團隊打破熒光粉近百年研究瓶頸。

　　一組數據很有說服力：在全球十所知名光學機構中，研究中心2008～2021年科學引文索引擴展版論文總數、被引總頻次、ESI高被引論文數均排名第一，說明研究中心已位列國際光電領域基礎研究第一方陣。

　　基礎研究是科技創新的源泉，基礎研究的每一次重大突破都會(hui) 催生一係列新技術、新發明，帶動新興(xing) 產(chan) 業(ye) 崛起，促進經濟社會(hui) 發生重大變革。研究中心常務副主任張新亮教授認為(wei) ，未來隻要努力把科學研究向前推移，將科教優(you) 勢轉變為(wei) 科技創新優(you) 勢，就有望支撐光電子信息產(chan) 業(ye) 率先實現突破。

以交叉研究支撐產(chan) 業(ye) 突破

　　瞄準國際學術前沿，不斷開展多學科交叉融合的創新研究，是光電子信息產(chan) 業(ye) 實現突破的關(guan) 鍵依托。

　　2003年，為(wei) 應對全球光電技術與(yu) 產(chan) 業(ye) 的飛速發展，華中科技大學聯合中國科學院武漢物理與(yu) 數學研究所、武漢郵電科學研究院、中船重工第七一七研究所等，共同組建武漢光電國家實驗室（籌），2017年獲批組建武漢光電國家研究中心。十餘(yu) 年來，研究中心始終圍繞前瞻性研究開展學科交叉布局。重點聚焦信息光電子、能量光電子和生命光電子三大領域，圍繞集成光子學、光子輻射與(yu) 探測、光電信息存儲(chu) 、激光科學與(yu) 技術、能源光子學、生物醫學光子學、多模態分子影像、生命分子網絡與(yu) 譜學等8個(ge) 方向，開展基礎性、前瞻性、多學科交叉融合的創新研究。

　　如電石火花觸碰，一係列原創性科研成果在學科交叉處產(chan) 生，在大功率光纖激光器、激光3D打印裝備、光通信用大帶寬光電器件、存儲(chu) 器件、醫療影像裝備、柔性光電材料等方麵取得突破，對光穀激光、光通信、存儲(chu) 、顯示、生命大健康等領域的光電子信息技術企業(ye) 發揮了重要支撐作用。

　　駱清銘院士團隊一直從(cong) 事信息光電子學與(yu) 生物醫學交叉的學科——生物醫學光子學新技術新方法研究，在生物結構、功能及多分子事件信息獲取方麵做出了係統的創新性成果。相關(guan) 技術應用於(yu) 北京冬奧會(hui) ，為(wei) 極端嚴(yan) 寒環境下的運動員提供防寒護臉技術。

　　陶光明教授接受《瞭望》新聞周刊記者采訪時介紹，自己牽頭的纖維光電子學研究團隊聚集了來自光電、材料、計算機、臨(lin) 床醫學、運動等不同領域的青年學者，致力於(yu) 醫療纖維機器人和麵向運動與(yu) 健康智能化的智能織物技術等跨學科研究。多學科交叉、產(chan) 學研協同研發的光學超材料織物，在戶外暴曬環境可為(wei) 人體(ti) 表麵降溫近5℃。

　　費鵬教授牽頭的生物光子學與(yu) 微流控技術團隊的研究也是跨越光電、機械、計算機和生物多個(ge) 領域，聚焦於(yu) 尖端生物動態光學成像技術的研究。該團隊去年發明了一種新型的光場顯微技術，可觀測目前顯微鏡難以清晰捕捉的毫秒級動態生物學過程，今年又提出一種新的光片超分辨顯微成像策略，大幅突破現有三維超分辨成像的時空分辨率極限，為(wei) 快速、三維、長時程地觀測活細胞的精細動態和相互作用提供了強有力的新工具。

　　得益於(yu) 較早布局多學科交叉研究，研究中心在光電領域的學科實力穩居全國前列。據研究中心黨(dang) 委書(shu) 記夏鬆介紹，由研究中心與(yu) 華中科技大學相關(guan) 院係共建的光學工程、生物醫學工程在國家第四輪學科評估中被評為(wei) “A+”，共建學科“計算機科學與(yu) 技術”被評為(wei) “A”。

　　交叉學科研究有助於(yu) 打破學科壁壘，為(wei) 光電子信息產(chan) 業(ye) 未來實現率先突破奠定基礎，帶來更多無限創新可能。夏鬆認為(wei) ，要促使光電子信息產(chan) 業(ye) 突破，還要在學科交叉融合上進一步發力，主動布局、自主增設戰略性新興(xing) 交叉學科，進一步凸顯放大光電子信息交叉學科的優(you) 勢特色。

　以機製創新支撐成果轉化

　　搭建平台、理順機製，促進科技成果快速轉化和光電產(chan) 業(ye) 快速升級，是支撐光電子信息產(chan) 業(ye) 率先實現突破的必要條件。

　　研究中心先後成立武漢光電工業(ye) 技術研究院、鄂州工業(ye) 技術研究院、蘇州腦空間信息研究院等平台。迄今已完成30多個(ge) 項目、120多項知識產(chan) 權的成果轉化，累計轉化價(jia) 格3.3億(yi) 元。其中，武漢光電工業(ye) 技術研究院已孵化極目智能、沃億(yi) 生物、尚賽光電等130家企業(ye) ，為(wei) 光穀的持續創新點燃了“星星之火”。

　　韓宏偉(wei) 教授團隊研究成果通過掛牌轉讓給萬(wan) 度光能，目前在成本控製、穩定性及大麵積化方麵均處行業(ye) 引領地位；付玲教授團隊研究的共聚焦顯微內(nei) 窺鏡成果以投資入股的形式實現科技成果轉化，去年全新一代共聚焦顯微內(nei) 窺鏡係統獲準上市，目前已在全國三十餘(yu) 家三甲醫院完成試用；曾曉雁教授團隊自2007年開始研究激光3D打印技術並推進其產(chan) 業(ye) 化，推動激光3D打印裝備逐漸走向市場。

　　與(yu) 大型企業(ye) 合作，為(wei) 企業(ye) 解決(jue) 核心技術瓶頸問題，也是實現成果轉化的高效方式。近年來，研究中心和華為(wei) 、騰訊、浪潮、聯影、長江存儲(chu) 、高德紅外等頭部企業(ye) 開展深入合作，解決(jue) 核心技術問題，或布局未來5～10年新型研究。繆向水教授團隊紮根存儲(chu) 器領域，自主研發存儲(chu) 芯片35年，團隊將93項三維相變存儲(chu) 器芯片專(zhuan) 利許可轉讓長江存儲(chu) 並合作開發芯片產(chan) 品，推動存儲(chu) 器芯片技術的成果轉化及未來技術的探索。研究中心與(yu) 華為(wei) 公司深度合作，張新亮、夏金鬆、餘(yu) 宇、謝長生、李進延等在铌酸鋰芯片、新型光存儲(chu) 技術、高性能光纖技術等方麵開展研究……

　　湖北去年戰略性新興(xing) 工業(ye) 營業(ye) 收入突破萬(wan) 億(yi) 元，其中電子信息產(chan) 業(ye) 占了6348億(yi) 元，湖北光電器件占全國市場60%、激光設備占全國市場50%、武漢光穀的光纖光纜占全球市場25%……截至2021年底，光穀“光芯屏端網”產(chan) 業(ye) 規模達6000億(yi) 元，加速向萬(wan) 億(yi) 級規模衝(chong) 刺，成為(wei) 代表國家參與(yu) 全球光電子產(chan) 業(ye) 競爭(zheng) 的主力軍(jun) 。

　　今年，武漢市出台支持光穀高質量發展方案，提出加快推進國家信息光電子創新中心、國家先進存儲(chu) 產(chan) 業(ye) 創新中心等9個(ge) 國家創新中心建設和創建工作。麵向未來，光穀將堅持聚焦發展光電子信息產(chan) 業(ye) ，並向“光芯屏端網”全麵拓展，構建優(you) 質企業(ye) 梯度成長格局，組成戰略性新興(xing) 產(chan) 業(ye) 高質量發展的主力軍(jun) 和先鋒隊。