原始創(chuàng)新：科技自立自強(qiáng)的“光谷方案”丨封面策劃②

國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心

（記者 魏錸 實(shí)習(xí)生 李銘基 攝）

具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，是企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力所在，亦是區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

科技興則民族興，科技強(qiáng)則國(guó)家強(qiáng)。黨的十八大以來(lái)，習(xí)近平總書(shū)記三次考察中國(guó)光谷，為全國(guó)和光谷的科技創(chuàng)新擘畫(huà)藍(lán)圖，發(fā)出走科技自立自強(qiáng)之路的動(dòng)員令。

創(chuàng)新，光谷之魂。國(guó)內(nèi)首顆400G硅光收發(fā)芯片、首臺(tái)高端晶圓激光切割設(shè)備、首臺(tái)大型3D超聲斷層成像設(shè)備、首個(gè)眼科體內(nèi)基因治療藥物等一批關(guān)鍵核心技術(shù)，光谷實(shí)現(xiàn)從“0”到“1”；新型“空芯光纖”創(chuàng)多項(xiàng)光通信傳輸世界紀(jì)錄，腦機(jī)接口技術(shù)國(guó)際領(lǐng)先，閃存芯片世界領(lǐng)跑，光谷實(shí)現(xiàn)從“新”至“質(zhì)”……

2023年9月，湖北省人民政府發(fā)布《加快“世界光谷”建設(shè)行動(dòng)計(jì)劃》，提出強(qiáng)化戰(zhàn)略科技力量，將光谷打造成世界級(jí)原始創(chuàng)新策源地。

如今，中國(guó)光谷擁有國(guó)家級(jí)孵化器28個(gè)，以企業(yè)為主體的國(guó)家級(jí)創(chuàng)新平臺(tái)76家，形成了“重大科技基礎(chǔ)設(shè)施+國(guó)家創(chuàng)新中心+湖北實(shí)驗(yàn)室+新型研發(fā)機(jī)構(gòu)”戰(zhàn)略科技力量矩陣，正在向“世界創(chuàng)新策源地”踔厲奮發(fā)。

從0到1打造原始創(chuàng)新策源地

華中科技大學(xué)東校區(qū)，綠樹(shù)成蔭。光谷大科學(xué)裝置的名片——國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心，坐落在此。這里的脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)設(shè)施國(guó)際領(lǐng)先，創(chuàng)造了64特斯拉平頂脈沖磁場(chǎng)強(qiáng)度等多項(xiàng)世界紀(jì)錄。

強(qiáng)磁場(chǎng)是物理、化學(xué)、材料等前沿科學(xué)研究不可替代的極端實(shí)驗(yàn)條件。上世紀(jì)80年代，國(guó)外利用強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置開(kāi)展各領(lǐng)域前沿科學(xué)研究，獲得多項(xiàng)諾貝爾獎(jiǎng)。

“以前，國(guó)內(nèi)的科學(xué)家需要做此類(lèi)實(shí)驗(yàn)，不得不到美國(guó)、歐洲、日本去，那時(shí)一年都做不上一次實(shí)驗(yàn)。”談及過(guò)往，國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心主任李亮頗為感慨。

2014年，國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收并對(duì)外開(kāi)放。每一張電路設(shè)計(jì)圖、每一個(gè)零件都由團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)和調(diào)試安裝，強(qiáng)磁場(chǎng)裝置關(guān)鍵核心材料、部件全都通過(guò)自主研發(fā)實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。

目前，該中心已成功研制世界上首臺(tái)電磁壓邊——工裝——成形一體化原型樣機(jī)。今年5月，直徑3.35米、顛覆了傳統(tǒng)制造工藝的電磁成形件破繭而出，成功應(yīng)用于火箭燃料儲(chǔ)箱電磁整體成形制造，為我國(guó)航天航空產(chǎn)業(yè)提供了變革性技術(shù)手段。

“我們中心二期建設(shè)已經(jīng)開(kāi)始，總投資20.97億元，將聚焦物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、強(qiáng)電磁工程科學(xué)等領(lǐng)域重大科學(xué)問(wèn)題和國(guó)家戰(zhàn)略需求，建成后將成為全球規(guī)模最大的脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心。”國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置電源系統(tǒng)負(fù)責(zé)人丁洪發(fā)說(shuō)。

大科學(xué)裝置是國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，是面向國(guó)際科技前沿、瞄準(zhǔn)重要科技目標(biāo)的利器。

眼下，光谷科學(xué)島上，深部巖土工程擾動(dòng)模擬（又名“中國(guó)地鏡”）、國(guó)家作物表型組學(xué)研究（又名“神農(nóng)設(shè)施”）等一系列重大科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施正在如火如荼地建設(shè)中?！爸袊?guó)地鏡”將在年內(nèi)竣工，投用后能全面揭示工程擾動(dòng)條件下深部巖土體結(jié)構(gòu)、狀態(tài)與行為演變規(guī)律，為交通、水利、能源等領(lǐng)域工程建設(shè)加速向深部拓展提供重要科技支撐。

“神農(nóng)設(shè)施”將通過(guò)自主創(chuàng)新，建成國(guó)際最大規(guī)模、最高通量、最精準(zhǔn)的作物表型組鑒定設(shè)施，具備每年50萬(wàn)-100萬(wàn)株植物的基因型、主要表型特性和相關(guān)大數(shù)據(jù)采集與解析能力，實(shí)現(xiàn)育種效率提升1倍以上，成為育種技術(shù)迭代升級(jí)的“神器”。

重大科技基礎(chǔ)設(shè)施正成為光谷創(chuàng)新發(fā)展的“加速器”，與國(guó)家級(jí)創(chuàng)新中心、湖北實(shí)驗(yàn)室、新型研發(fā)機(jī)構(gòu)一同形成了強(qiáng)有力的科技創(chuàng)新矩陣，光谷的科創(chuàng)平臺(tái)支撐力、技術(shù)創(chuàng)新策源力、創(chuàng)新生態(tài)吸引力、科技成果轉(zhuǎn)化帶動(dòng)力、資源要素保障力均穩(wěn)步提升。

光谷實(shí)驗(yàn)室（東湖高新區(qū)黨工委宣傳部供圖）

從無(wú)到有關(guān)鍵核心技術(shù)有了“光谷方案”

在光谷，九峰山實(shí)驗(yàn)室、光谷實(shí)驗(yàn)室、江城實(shí)驗(yàn)室等6家湖北實(shí)驗(yàn)室，從湖北優(yōu)勢(shì)學(xué)科和重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)出發(fā)，瞄準(zhǔn)光電科學(xué)、空天科技等領(lǐng)域，為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展加裝科創(chuàng)“發(fā)動(dòng)機(jī)”。

光谷東的九龍湖水庫(kù)，波光粼粼，水庫(kù)的東北角就是九峰山實(shí)驗(yàn)室。

6月中旬，支點(diǎn)財(cái)經(jīng)記者走進(jìn)該實(shí)驗(yàn)室，一樓展廳展示著化合物半導(dǎo)體的發(fā)展歷史與進(jìn)程，以及各類(lèi)設(shè)備模型及研發(fā)成果。

九峰山實(shí)驗(yàn)室是湖北省十大實(shí)驗(yàn)室之一，成立3年來(lái)，聚焦化合物半導(dǎo)體的研發(fā)與創(chuàng)新，打造公共、開(kāi)放、中立、共享的科研和中試平臺(tái)。今年2月，全球首片8寸硅光薄膜鈮酸鋰光電集成晶圓在這里下線。

來(lái)到設(shè)備檢測(cè)區(qū)，顯示屏上顯示著一串串檢測(cè)設(shè)備的技術(shù)參數(shù)。

“我們攻克了這套設(shè)備的核心技術(shù)?！本欧迳綄?shí)驗(yàn)室檢測(cè)中心主任工程師韋德遠(yuǎn)指著一套高功率晶圓測(cè)試設(shè)備說(shuō)，這是實(shí)驗(yàn)室與武漢驛天諾科技有限公司聯(lián)合研發(fā)的成果，整體檢測(cè)性能不遜色于海外廠商，部分技術(shù)參數(shù)指標(biāo)已有所超越。

“關(guān)鍵技術(shù)還得靠自己攻關(guān)?！表f德遠(yuǎn)說(shuō)，經(jīng)過(guò)多輪商討后，研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員敲定了技術(shù)攻關(guān)路徑。

團(tuán)隊(duì)成員鐘濤告訴記者，設(shè)備完成設(shè)計(jì)定稿后，團(tuán)隊(duì)聯(lián)系了國(guó)內(nèi)多家廠商加工，成功研發(fā)出于真空環(huán)境中晶圓在-62℃至354℃范圍的溫度控制，測(cè)試溫度范圍比國(guó)外設(shè)備拓寬56℃，已授權(quán)多項(xiàng)專(zhuān)利。

從無(wú)到有，第三代化合物半導(dǎo)體高端檢測(cè)裝備的定制研發(fā)——高功率晶圓測(cè)試系統(tǒng)有了“光谷方案”。

“中國(guó)光谷在化合物半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展‘跑出了中國(guó)高鐵速度’?！泵绹?guó)國(guó)家工程院院士、香港科技大學(xué)講席教授劉紀(jì)美說(shuō)。

攻克這項(xiàng)技術(shù)只是九峰山實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)縮影。在這里，上百個(gè)項(xiàng)目在科研與中試平臺(tái)上同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，既有聯(lián)合研發(fā)項(xiàng)目，也有實(shí)驗(yàn)室基于發(fā)展愿景必須攻克的關(guān)鍵核心技術(shù)項(xiàng)目。

從實(shí)驗(yàn)室走向應(yīng)用場(chǎng)，存在著鴻溝，“最后一公里”往往是不少科創(chuàng)成果夭折的“死亡谷”。中試是產(chǎn)品在大規(guī)模量產(chǎn)前的較小規(guī)模試驗(yàn)，可以使研發(fā)產(chǎn)品穿越科技成果轉(zhuǎn)化的“死亡谷”。

華中科技大學(xué)教授團(tuán)隊(duì)牽手湖北高投贏正醫(yī)療科技成果轉(zhuǎn)化中心，十年磨一劍，研發(fā)出的全國(guó)首臺(tái)大型3D超聲斷層成像設(shè)備即將邁向產(chǎn)業(yè)化，今年8月有望完成注冊(cè)證審批，面向市場(chǎng)銷(xiāo)售。該設(shè)備將顛覆傳統(tǒng)超聲的成像概念，有望引領(lǐng)大型醫(yī)療成像設(shè)備的一場(chǎng)變革。

當(dāng)著名醫(yī)療成像權(quán)威、中國(guó)科學(xué)院院士葉朝輝看到這臺(tái)設(shè)備時(shí)，他驚嘆道：沒(méi)想到超聲成像可以做到這么優(yōu)秀。

據(jù)了解，目前武漢市備案的中試平臺(tái)已超過(guò)150家，其中大部分集中在光谷，為中部高新區(qū)之最。它們連接起實(shí)驗(yàn)室與大市場(chǎng)，激活科創(chuàng)之源，成為推動(dòng)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的關(guān)鍵力量。

九峰山實(shí)驗(yàn)室外景（東湖高新區(qū)黨工委宣傳部供圖）

從驗(yàn)證至量產(chǎn)科創(chuàng)鏈夯實(shí)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新高地

企業(yè)是關(guān)鍵核心技術(shù)突破、建立創(chuàng)新生態(tài)的支撐主體。在光谷，有一批龍頭企業(yè)與國(guó)家戰(zhàn)略、行業(yè)需求同頻共振，不斷延伸創(chuàng)新鏈，引領(lǐng)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

支點(diǎn)財(cái)經(jīng)記者在華工激光一樓大廳看到，一個(gè)個(gè)“驚心動(dòng)魄”的自主研發(fā)故事正在大屏幕上滾動(dòng)播出。

近10年，華工科技累計(jì)投入40多億元用于創(chuàng)新，自主研發(fā)的激光誘導(dǎo)微孔深度蝕刻技術(shù)、全國(guó)產(chǎn)化第三代三維五軸激光切割機(jī)等突破性成果，填補(bǔ)了行業(yè)空白。就在今年2月，華工科技首套高端半導(dǎo)體晶圓激光切割系列裝備在九峰山實(shí)驗(yàn)室順利通過(guò)中試驗(yàn)證。測(cè)試結(jié)果顯示，國(guó)產(chǎn)設(shè)備在精度和效率上均達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

堅(jiān)持以科技創(chuàng)新引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，是光谷推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、掌握科技命脈的“法寶”之一。

“政府支持華工科技等‘鏈主’企業(yè)牽頭，組織了100多家企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合攻關(guān)，最終打破了國(guó)外壟斷，目前全國(guó)70%的三維五軸激光加工機(jī)床都是‘湖北造’?！比A工激光總經(jīng)理鄧家科自豪地對(duì)記者表示。

光谷另一家激光龍頭企業(yè)銳科激光，實(shí)現(xiàn)了從增益光纖原材料、半導(dǎo)體激光泵浦源、光纖合束器、光纖耦合器等器件到光纖激光器整機(jī)的國(guó)產(chǎn)化、產(chǎn)業(yè)化。

“這一技術(shù)突破，解決了之前核心器件依賴(lài)進(jìn)口的問(wèn)題，使得銳科激光在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了從跟跑到并跑的跨越。”銳科激光副董事長(zhǎng)、總工程師閆大鵬對(duì)記者表示，公司參與的兩項(xiàng)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目已啟動(dòng)，涉及光纖激光器核心部件的國(guó)產(chǎn)化替代、高功率激光技術(shù)的突破等，對(duì)于提升我國(guó)激光行業(yè)的自主創(chuàng)新能力具有重要意義。

光谷紅外芯片龍頭企業(yè)高德紅外，實(shí)現(xiàn)了自主研發(fā)的制冷型和非制冷型紅外芯片批量生產(chǎn)，年產(chǎn)芯片數(shù)百萬(wàn)片，已廣泛應(yīng)用于多個(gè)“國(guó)之重器”。

“在紅外這個(gè)領(lǐng)域，西方卡不了我們的脖子?！备叩录t外董事長(zhǎng)黃立表示，公司最新微米制冷型探測(cè)器和二類(lèi)超晶格雙色探測(cè)器的研制成功標(biāo)志著“中國(guó)紅外芯”的技術(shù)水平實(shí)現(xiàn)“領(lǐng)跑”，達(dá)到國(guó)際一流水平。

2022年，光谷發(fā)布了“激光黃金10條”政策，對(duì)從事激光產(chǎn)業(yè)尤其是在原材料、核心器件、激光器領(lǐng)域進(jìn)行研發(fā)生產(chǎn)的工業(yè)企業(yè)給予全方位支持。2024年，光谷出臺(tái)“世界光谷30條”支持政策，從源頭創(chuàng)新、技術(shù)攻關(guān)、成果轉(zhuǎn)化、新興產(chǎn)業(yè)等全過(guò)程、全要素創(chuàng)新鏈條提出具體政策，并提出要聚焦國(guó)家戰(zhàn)略、前沿方向和市場(chǎng)需求，突出產(chǎn)業(yè)生態(tài)和賽道思維，突破性發(fā)展光電子信息產(chǎn)業(yè)集群，前瞻謀劃、加快布局硅光一體化、光電一體化等前沿領(lǐng)域和未來(lái)產(chǎn)業(yè)新賽道。

“我們堅(jiān)持‘鏈長(zhǎng)+鏈主+鏈創(chuàng)’機(jī)制，緊盯光電子信息、生命健康、北斗等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域共性技術(shù)難題，每年籌措超70億元資金，充分發(fā)揮17家新型研發(fā)機(jī)構(gòu)、11家產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)合體、66家中試平臺(tái)、28家國(guó)家級(jí)孵化器等平臺(tái)作用，完善技術(shù)研發(fā)、概念驗(yàn)證、中試熟化、項(xiàng)目孵化、產(chǎn)業(yè)化的全鏈條創(chuàng)新體系，支持企業(yè)打好關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)，形成了一批全國(guó)獨(dú)創(chuàng)、全球領(lǐng)跑的標(biāo)志性產(chǎn)品。”東湖高新區(qū)政研室相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。

從“0”到“1”，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，是企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力所在，亦是區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

從“新”到“質(zhì)”，實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)，是構(gòu)建新發(fā)展格局最本質(zhì)的特征，亦是推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。

下一步，中國(guó)光谷力爭(zhēng)到2025年實(shí)現(xiàn)“五個(gè)一”目標(biāo)：打造1個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)展100項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，誕生1家千億級(jí)科技領(lǐng)軍企業(yè)，培育1萬(wàn)家高新技術(shù)企業(yè)，形成1個(gè)萬(wàn)億產(chǎn)業(yè)集群。