全球觀速訊丨武漢光谷有多強：解決眾多卡脖子技術，國家級磁場閃耀世界

武漢光谷。? ? ?視覺中國?圖

因為有光谷，武漢爭創綜合性國家科學中心、打造創新涌動之城，有了堅實的基礎。

(資料圖)

1976年3月，武漢郵科院趙梓森院士在單位一間廁所改造的簡易實驗室里，抻出了中國第一根石英光纖，為光谷日后成為國家光電子信息產業基地發射了“第一束光”。40余年過去，光谷已然成為全國科技創新高地。

從35年前不到24平方公里的武漢“鄉里”，到如今518平方公里的國家自主創新示范區，再到“世界一流高科技園區”。從一束光到一座城，日均每天300多名大學畢業生投身光谷，每年千余家科技企業新認定為高新技術企業；從科學皇冠上的凝聚態物理、高溫超導體、光學量子材料，到人生中離不開的核磁共振、存儲、通信等技術的研究，國內外很多知名機構和企業都離不開光谷......光谷如何占領了創新的制高點？

6月15日，“奮進中國 大江澎湃”全網重大主題宣傳活動媒體團走進武漢光谷，采訪國家脈沖強磁場科學中心、光谷實驗室兩個前沿科創高地，感受這片創新沃土上的“追光”傳奇，試圖解碼將新發展科技創新關鍵變量轉化為高質量發展最大增量的“光谷實踐”。

從受制于人到超越，光谷“磁場”閃耀世界

進入武漢東湖湖畔華中科技大學東大門不久，即是一片郁郁蔥蔥的樹林，幾棟已有十年歷史的灰色建筑掩映其中。偌大的華中科技大學校園內，它們看起來頗為“低調”。不過，不起眼的建筑群內，卻有著一塊能夠吸引全世界科研精英的“磁鐵”——國家脈沖強磁場科學中心。

位于華中科技大學的國家脈沖強磁場科學中心。? ? 本文攝影除署名外均為 澎湃新聞記者?王玨瑋

6月15日，“奮進中國 大江澎湃”全網重大主題宣傳媒體團來到這里，衣著簡單、樸實的國家脈沖強磁場科學中心主任李亮接受澎湃新聞（www.thepaper.cn）等媒體采訪，講述了中國脈沖強磁場從無到有、從弱到強的歷程。

“強磁場是物質微觀世界的放大鏡，對提升我國前沿基礎科學研究、推動關鍵技術變革意義重大。”李亮說，通俗來講，實際上是為全球科學家尤其是國內科學家做基礎研究提供“極端條件的實驗平臺”，它能夠產生極強的磁場，極低的溫度，極高的壓力。而在這樣一種極端條件下，材料可以反映出一些常態下觀測不到的物理效應、現象，這有助于科研人員實現新的前沿研究突破，發現新的物理原理和材料。

不過，用上這樣的實驗平臺，對國內科學家來說曾是“奢望”。上世紀80年代，國外利用建成的30多個脈沖強磁場實驗裝置，開展各領域前沿科學研究，獲得多項諾貝爾獎。而我國由于長期缺乏這類裝置，想在強磁場環境下做實驗，只能借用國外的實驗室。這意味著，要想做實驗，就得干等著別人做完，而這往往導致喪失科研先機。“有時候我們整個國家在美歐的強磁場實驗室一年都做不上一次實驗。”李亮說。

建設屬于中國自己的強磁場實驗室，顯得迫在眉睫。

6月15日，國家脈沖強磁場科學中心主任李亮（右）向媒體團介紹脈沖強磁場裝置工作原理。

2007年1月，國家發改委批復，由華中科技大學建設脈沖強磁場裝置。這也是教育部所屬高校承建的第一個國家重大科技基礎設施項目。時任華中科技大學校長李培根，三次親自邀請已在強磁場領域嶄露頭角，并就職于歐美一家知名強磁場實驗室的校友李亮，希望他回國牽頭該項目建設。

這次，母校的誠意深深地打動了他，同時出于對強磁場事業的熱愛，李亮選擇回國。

“祖國可以給我提供更高的事業發展平臺。”更長遠來講，李亮希望在中國建設一個能將脈沖強磁場科學、脈沖強磁場技術和脈沖強磁場應用結合起來的開放式公共科研平臺。

“2007年立項，2008年開工建設，到2013年建成，我們用了5年的時間，中國脈沖強磁場裝置從無到有。”李亮告訴記者，實驗室建成后，邀請了眾多國際磁場實驗室主任、首席科學家前來評估，最終結果是“中國裝置首秀成功”：中國的磁體和電源技術世界頂級，控制系統國際領先。

近10年來，李亮帶領團隊將設施面向全球開放共享，吸引國內外科學家前來開展科學研究，已支撐北大、清華、哈佛、劍橋等123家國內外科研機構開展實驗1728項，在Nature、Science、PRL等期刊發表論文1476篇，取得了包括發現第三種規律的對數周期量子振蕩等在內的一大批原創成果，打造了強磁場國際學術高地，實現我國強磁場實驗條件從“受制于人”到“授之予人”的跨越。

“我們每年對外開放率是74%，那么其中的10%是對國外開放的，64%是對國內科研院校開放，剩下的26%則是對學校自己。”說起這些，李亮不免流露出一絲自豪。

“我們的裝置，是為前沿技術人員服務，那么我們的科研水平究竟如何，不能我們自己說了算。”李亮回憶說，2018年，在脈沖強磁場裝置正式投用數年后，他和團隊又將前述國際同行請了回來，再次做了一次評估，結果仍然是“國際領先”，“時至今日，評估脈沖強磁場實驗裝置的五個指標，我們有四個是第一，還有一個并列第二。”

國家脈沖強磁場科學中心內的實驗設施。

據李亮介紹，為進一步提升設施的整體性能和開放共享水平，“十四五”期間，國家脈沖強磁場科學中心將聚焦物質科學、生命科學、強電磁工程科學等領域重大科學問題和國家戰略需求，從磁場參數提升、測量手段豐富和研究領域拓展三方面，對設施進行全方位提升，建設110T超強磁場、70T平頂脈沖磁場和9.5T超導脈沖復合磁場，10類實驗測試系統以及設施支撐基礎平臺，“打造全球規模最大、具有重要國際影響力的脈沖強磁場科學中心。”

目前，設施優化提升項目已于2022年9月獲得國家發改委可行性研究報告批復，總投資暫定21.385億元，建設周期5年。

“強磁場裝置的磁場強度，就像看微觀世界的放大鏡倍數，磁場強度越高，那么看微觀事物就越清晰。設施優化提升項目完成后，我們的裝置指標會更高，功能會更多，研究領域也會更廣，所有的指標將全面達到國際領先水平。”李亮如是說。

現在回想，國家脈沖強磁場科學中心為何會在武漢落地、生長？李亮認為，彼時建設脈沖強磁場裝置，“得到了湖北省的大力的支持”。而作為承建這一教育部重點實驗室、國家重大科技基礎設施的華中科技大學，也具有學科優勢、人才優勢。現在，在武漢成長起來的國家脈沖強磁場科學中心，展現了其吸引眾多科研要素和國內外人才的“強磁場”，助力武漢打造“國家科技創新中心”，為長江經濟帶發展貢獻力量。

從中國光谷到世界光谷，解決眾多“卡脖子”關鍵技術

同在華科大校園，在國家脈沖強磁場科學中心不遠處，還有一群特殊的“追光者”。

2021年2月，在湖北省科技創新大會上，首批7個湖北實驗室集中揭牌。7個湖北實驗室中，湖北光谷實驗室最令人矚目。依托華中科技大學，以武漢光電國家研究中心為核心的多個國家級研究平臺為支撐，聯合中科院精測院、中國信科等8家優勢科研機構和企業共同建設。

光谷實驗室成立之初的定位便是以國家和湖北經濟社會發展的重大戰略需求為導向，以光電子技術與裝備為主題，瞄準未來智能時代的高端芯片、光電融合、異質異構集成、智能感知、激光微納加工等前沿科學與技術問題，解決“卡脖子”關鍵核心技術。

武漢光電國家研究中心（光谷實驗室）大樓。

帶著重大使命誕生，被寄予厚望的光谷實驗室很快走出了自己的創新實踐之路。

短短兩年時間，光谷實驗室聚焦面向智能感知領域的光電融合芯片和微系統、面向通信領域的化合物半導體器件及制造裝備、面向高端制造業的先進激光器與制造裝備三大方向組建了一支高水平科研攻關團隊，開展長期穩定的基礎與應用基礎研究。

實驗室很快在極紫外相干光源、量子點紅外探測器、高速高精度飛秒激光微納3D打印、激光雷達芯片、光電融合集成芯片等重點科研任務上均取得重要階段性進展，一批原創性科研成果涌現。

6月15日下午，在光谷實驗室的對外展廳的生命光電子、信息光電子、能源光電子等單元，記者看到，多個從實驗室走出的科研成果得以落地生花。

光谷實驗室的歷史和發展目標。

“激光共聚焦內窺鏡”是首個獲批醫用的國產共聚焦內窺鏡，實現了光纖顯微探頭、微米精度三維光纖成像耦合器等關鍵技術創新，在武漢協和醫院、山東齊魯醫院等權威醫療中心應用，實時提供與病理切片等效的信息。

IC光刻機一直是我們的空白，長期被“卡脖子”，我國從2000年開始戰略布局，開展90nm至14nm相關研究。工作臺是光刻機的三大核心之一，光谷實驗室研發的IC光刻機機械設計系統，發明了納米精度工作臺，應用于首臺國產IC光刻機和封裝光刻機，實現歷史性突破。

“光谷光電子信息產業進一步做強做大，必須提高原始創新能力。”對光谷實驗室的定位，實驗室副主任、華中科技大學光學與電子信息學院院長唐江認識清晰：解決“卡脖子”關鍵核心技術，開展“從0到1”的創新。

武漢光電國家研究中心對外展示的設備。

此外，實驗室30多個項目、120多項知識產權轉化，累計轉化價格2.6億元，實現兩個全國突破：科技成果轉讓標底國內最大、個人及團隊分配比例最高，教育部直屬高校首個公開掛牌交易成果。“華中科技大學-華為技術有限公司下一代存儲器件應用技術聯合”、“華中科技大學-騰訊公司智能云存儲技術聯合研究中心”......光谷實驗室與華為、騰訊、海康威視等企業共建了25個聯合實驗室。

光谷實驗室辦公室副主任施維軒向澎湃新聞等記者介紹，正是在光谷這片科創熱土上，實驗室的前沿成果得以不斷涌現，推動了形成產學研用高效協同、深度融合的創新體系。

2022年4月，武漢獲批建設具有全國影響力的科技創新中心，成為國家批準建設的第五個科技創新中心。作為原始創新策源新高地，光谷被寄予厚望，賦予新的時代內涵，加速追光的“中國光谷”，闊步邁向“世界光谷”。

武漢光電國家研究中心里“為國爭光”的口號。

面對新使命，施維軒介紹，武漢正在力爭把光谷實驗室打造為國家實驗室，面向世界科技前沿和面向國家重大需求加強原始創新，是國家實驗室的重要使命。厚植于這片科創熱土，實驗室以產出世界級重大成果為目標，對標國家實驗室，將建設國際一流的光電重大科技基礎設施平臺作為創建國家實驗室的核心支撐，打造我國光電領域的戰略科技力量，推動光電子信息產業從“獨樹一幟”到“國際引領”。

邊說，施維軒向記者指了指展廳兩側的標語：“追求卓越 為國爭光”。

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