武漢光谷。? ? ?視覺中國(guó)?圖

因?yàn)橛泄夤龋錆h爭(zhēng)創(chuàng)綜合性國(guó)家科學(xué)中心、打造創(chuàng)新涌動(dòng)之城，有了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

(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(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)室里，抻出了中國(guó)第一根石英光纖，為光谷日后成為國(guó)家光電子信息產(chǎn)業(yè)基地發(fā)射了“第一束光”。40余年過去，光谷已然成為全國(guó)科技創(chuàng)新高地。

從35年前不到24平方公里的武漢“鄉(xiāng)里”，到如今518平方公里的國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)，再到“世界一流高科技園區(qū)”。從一束光到一座城，日均每天300多名大學(xué)畢業(yè)生投身光谷，每年千余家科技企業(yè)新認(rèn)定為高新技術(shù)企業(yè)；從科學(xué)皇冠上的凝聚態(tài)物理、高溫超導(dǎo)體、光學(xué)量子材料，到人生中離不開的核磁共振、存儲(chǔ)、通信等技術(shù)的研究，國(guó)內(nèi)外很多知名機(jī)構(gòu)和企業(yè)都離不開光谷......光谷如何占領(lǐng)了創(chuàng)新的制高點(diǎn)？

6月15日，“奮進(jìn)中國(guó) 大江澎湃”全網(wǎng)重大主題宣傳活動(dòng)媒體團(tuán)走進(jìn)武漢光谷，采訪國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心、光谷實(shí)驗(yàn)室兩個(gè)前沿科創(chuàng)高地，感受這片創(chuàng)新沃土上的“追光”傳奇，試圖解碼將新發(fā)展科技創(chuàng)新關(guān)鍵變量轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量發(fā)展最大增量的“光谷實(shí)踐”。

從受制于人到超越，光谷“磁場(chǎng)”閃耀世界

進(jìn)入武漢東湖湖畔華中科技大學(xué)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(xué)校園內(nèi)，它們看起來(lái)頗為“低調(diào)”。不過，不起眼的建筑群內(nèi)，卻有著一塊能夠吸引全世界科研精英的“磁鐵”——國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心。

位于華中科技大學(xué)的國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心。? ? 本文攝影除署名外均為 澎湃新聞?dòng)浾?王玨瑋

6月15日，“奮進(jìn)中國(guó) 大江澎湃”全網(wǎng)重大主題宣傳媒體團(tuán)來(lái)到這里，衣著簡(jiǎn)單、樸實(shí)的國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)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(guó)脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)從無(wú)到有、從弱到強(qiáng)的歷程。

“強(qiáng)磁場(chǎng)是物質(zhì)微觀世界的放大鏡，對(duì)提升我國(guó)前沿基礎(chǔ)科學(xué)研究、推動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)變革意義重大。”李亮說(shuō)，通俗來(lái)講，實(shí)際上是為全球科學(xué)家尤其是國(guó)內(nèi)科學(xué)家做基礎(chǔ)研究提供“極端條件的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”，它能夠產(chǎn)生極強(qiáng)的磁場(chǎng)，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(tài)下觀測(cè)不到的物理效應(yīng)、現(xiàn)象，這有助于科研人員實(shí)現(xiàn)新的前沿研究突破，發(fā)現(xiàn)新的物理原理和材料。

不過，用上這樣的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)國(guó)內(nèi)科學(xué)家來(lái)說(shuō)曾是“奢望”。上世紀(jì)80年代，國(guó)外利用建成的30多個(gè)脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置，開展各領(lǐng)域前沿科學(xué)研究，獲得多項(xiàng)諾貝爾獎(jiǎng)。而我國(guó)由于長(zhǎng)期缺乏這類裝置，想在強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境下做實(shí)驗(yàn)，只能借用國(guó)外的實(shí)驗(yàn)室。這意味著，要想做實(shí)驗(yàn)，就得干等著別人做完，而這往往導(dǎo)致喪失科研先機(jī)。“有時(shí)候我們整個(gè)國(guó)家在美歐的強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室一年都做不上一次實(shí)驗(yàn)。”李亮說(shuō)。

建設(shè)屬于中國(guó)自己的強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室，顯得迫在眉睫。

6月15日，國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心主任李亮（右）向媒體團(tuán)介紹脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)裝置工作原理。

2007年1月，國(guó)家發(fā)改委批復(fù)，由華中科技大學(xué)建設(shè)脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)裝置。這也是教育部所屬高校承建的第一個(gè)國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目。時(shí)任華中科技大學(xué)校長(zhǎng)李培根，三次親自邀請(qǐng)已在強(qiáng)磁場(chǎng)領(lǐng)域嶄露頭角，并就職于歐美一家知名強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室的校友李亮，希望他回國(guó)牽頭該項(xiàng)目建設(shè)。

這次，母校的誠(chéng)意深深地打動(dòng)了他，同時(shí)出于對(duì)強(qiáng)磁場(chǎng)事業(yè)的熱愛，李亮選擇回國(guó)。

“祖國(guó)可以給我提供更高的事業(yè)發(fā)展平臺(tái)。”更長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)講，李亮希望在中國(guó)建設(shè)一個(gè)能將脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)、脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)和脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)應(yīng)用結(jié)合起來(lái)的開放式公共科研平臺(tái)。

“2007年立項(xiàng)，2008年開工建設(shè)，到2013年建成，我們用了5年的時(shí)間，中國(guó)脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)裝置從無(wú)到有。”李亮告訴記者，實(shí)驗(yàn)室建成后，邀請(qǐng)了眾多國(guó)際磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室主任、首席科學(xué)家前來(lái)評(píng)估，最終結(jié)果是“中國(guó)裝置首秀成功”：中國(guó)的磁體和電源技術(shù)世界頂級(jí)，控制系統(tǒng)國(guó)際領(lǐng)先。

近10年來(lái)，李亮帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)將設(shè)施面向全球開放共享，吸引國(guó)內(nèi)外科學(xué)家前來(lái)開展科學(xué)研究，已支撐北大、清華、哈佛、劍橋等123家國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)開展實(shí)驗(yàn)1728項(xiàng)，在Nature、Science、PRL等期刊發(fā)表論文1476篇，取得了包括發(fā)現(xiàn)第三種規(guī)律的對(duì)數(shù)周期量子振蕩等在內(nèi)的一大批原創(chuàng)成果，打造了強(qiáng)磁場(chǎng)國(guó)際學(xué)術(shù)高地，實(shí)現(xiàn)我國(guó)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)條件從“受制于人”到“授之予人”的跨越。

“我們每年對(duì)外開放率是74%，那么其中的10%是對(duì)國(guó)外開放的，64%是對(duì)國(guó)內(nèi)科研院校開放，剩下的26%則是對(duì)學(xué)校自己。”說(shuō)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(shù)人員服務(wù)，那么我們的科研水平究竟如何，不能我們自己說(shuō)了算。”李亮回憶說(shuō)，2018年，在脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)裝置正式投用數(shù)年后，他和團(tuán)隊(duì)又將前述國(guó)際同行請(qǐng)了回來(lái)，再次做了一次評(píng)估，結(jié)果仍然是“國(guó)際領(lǐng)先”，“時(shí)至今日，評(píng)估脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置的五個(gè)指標(biāo)，我們有四個(gè)是第一，還有一個(gè)并列第二。”

國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心內(nèi)的實(shí)驗(yàn)設(shè)施。

據(jù)李亮介紹，為進(jìn)一步提升設(shè)施的整體性能和開放共享水平，“十四五”期間，國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心將聚焦物質(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)問題和國(guó)家戰(zhàn)略需求，從磁場(chǎng)參數(shù)提升、測(cè)量手段豐富和研究領(lǐng)域拓展三方面，對(duì)設(shè)施進(jìn)行全方位提升，建設(shè)110T超強(qiáng)磁場(chǎng)、70T平頂脈沖磁場(chǎng)和9.5T超導(dǎo)脈沖復(fù)合磁場(chǎng)，10類實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)以及設(shè)施支撐基礎(chǔ)平臺(tái)，“打造全球規(guī)模最大、具有重要國(guó)際影響力的脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心。”

目前，設(shè)施優(yōu)化提升項(xiàng)目已于2022年9月獲得國(guó)家發(fā)改委可行性研究報(bào)告批復(fù)，總投資暫定21.385億元，建設(shè)周期5年。

“強(qiáng)磁場(chǎng)裝置的磁場(chǎng)強(qiáng)度，就像看微觀世界的放大鏡倍數(shù)，磁場(chǎng)強(qiáng)度越高，那么看微觀事物就越清晰。設(shè)施優(yōu)化提升項(xiàng)目完成后，我們的裝置指標(biāo)會(huì)更高，功能會(huì)更多，研究領(lǐng)域也會(huì)更廣，所有的指標(biāo)將全面達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。”李亮如是說(shuō)。

現(xiàn)在回想，國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心為何會(huì)在武漢落地、生長(zhǎng)？李亮認(rèn)為，彼時(shí)建設(shè)脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)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(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的華中科技大學(xué)，也具有學(xué)科優(yōu)勢(shì)、人才優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)在，在武漢成長(zhǎng)起來(lái)的國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心，展現(xiàn)了其吸引眾多科研要素和國(guó)內(nèi)外人才的“強(qiáng)磁場(chǎng)”，助力武漢打造“國(guó)家科技創(chuàng)新中心”，為長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

從中國(guó)光谷到世界光谷，解決眾多“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)

同在華科大校園，在國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心不遠(yuǎn)處，還有一群特殊的“追光者”。

2021年2月，在湖北省科技創(chuàng)新大會(huì)上，首批7個(gè)湖北實(shí)驗(yàn)室集中揭牌。7個(gè)湖北實(shí)驗(yàn)室中，湖北光谷實(shí)驗(yàn)室最令人矚目。依托華中科技大學(xué)，以武漢光電國(guó)家研究中心為核心的多個(gè)國(guó)家級(jí)研究平臺(tái)為支撐，聯(lián)合中科院精測(cè)院、中國(guó)信科等8家優(yōu)勢(shì)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)共同建設(shè)。

光谷實(shí)驗(yàn)室成立之初的定位便是以國(guó)家和湖北經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重大戰(zhàn)略需求為導(dǎo)向，以光電子技術(shù)與裝備為主題，瞄準(zhǔn)未來(lái)智能時(shí)代的高端芯片、光電融合、異質(zhì)異構(gòu)集成、智能感知、激光微納加工等前沿科學(xué)與技術(shù)問題，解決“卡脖子”關(guān)鍵核心技術(shù)。

武漢光電國(guó)家研究中心（光谷實(shí)驗(yàn)室）大樓。

帶著重大使命誕生，被寄予厚望的光谷實(shí)驗(yàn)室很快走出了自己的創(chuàng)新實(shí)踐之路。

短短兩年時(shí)間，光谷實(shí)驗(yàn)室聚焦面向智能感知領(lǐng)域的光電融合芯片和微系統(tǒng)、面向通信領(lǐng)域的化合物半導(dǎo)體器件及制造裝備、面向高端制造業(yè)的先進(jìn)激光器與制造裝備三大方向組建了一支高水平科研攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，開展長(zhǎng)期穩(wěn)定的基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究。

實(shí)驗(yàn)室很快在極紫外相干光源、量子點(diǎn)紅外探測(cè)器、高速高精度飛秒激光微納3D打印、激光雷達(dá)芯片、光電融合集成芯片等重點(diǎn)科研任務(wù)上均取得重要階段性進(jìn)展，一批原創(chuàng)性科研成果涌現(xiàn)。

6月15日下午，在光谷實(shí)驗(yàn)室的對(duì)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(gè)從實(shí)驗(yàn)室走出的科研成果得以落地生花。

光谷實(shí)驗(yàn)室的歷史和發(fā)展目標(biāo)。

“激光共聚焦內(nèi)窺鏡”是首個(gè)獲批醫(yī)用的國(guó)產(chǎn)共聚焦內(nèi)窺鏡，實(shí)現(xiàn)了光纖顯微探頭、微米精度三維光纖成像耦合器等關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，在武漢協(xié)和醫(yī)院、山東齊魯醫(yī)院等權(quán)威醫(yī)療中心應(yīng)用，實(shí)時(shí)提供與病理切片等效的信息。

IC光刻機(jī)一直是我們的空白，長(zhǎng)期被“卡脖子”，我國(guó)從2000年開始戰(zhàn)略布局，開展90nm至14nm相關(guān)研究。工作臺(tái)是光刻機(jī)的三大核心之一，光谷實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的IC光刻機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)系統(tǒng)，發(fā)明了納米精度工作臺(tái)，應(yīng)用于首臺(tái)國(guó)產(chǎn)IC光刻機(jī)和封裝光刻機(jī)，實(shí)現(xiàn)歷史性突破。

“光谷光電子信息產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步做強(qiáng)做大，必須提高原始創(chuàng)新能力。”對(duì)光谷實(shí)驗(yàn)室的定位，實(shí)驗(yàn)室副主任、華中科技大學(xué)光學(xué)與電子信息學(xué)院院長(zhǎng)唐江認(rèn)識(shí)清晰：解決“卡脖子”關(guān)鍵核心技術(shù)，開展“從0到1”的創(chuàng)新。

武漢光電國(guó)家研究中心對(duì)外展示的設(shè)備。

此外，實(shí)驗(yàn)室30多個(gè)項(xiàng)目、120多項(xiàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)化，累計(jì)轉(zhuǎn)化價(jià)格2.6億元，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)全國(guó)突破：科技成果轉(zhuǎn)讓標(biāo)底國(guó)內(nèi)最大、個(gè)人及團(tuán)隊(duì)分配比例最高，教育部直屬高校首個(gè)公開掛牌交易成果。“華中科技大學(xué)-華為技術(shù)有限公司下一代存儲(chǔ)器件應(yīng)用技術(shù)聯(lián)合”、“華中科技大學(xué)-騰訊公司智能云存儲(chǔ)技術(shù)聯(lián)合研究中心”......光谷實(shí)驗(yàn)室與華為、騰訊、海康威視等企業(yè)共建了25個(gè)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。

光谷實(shí)驗(yàn)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(chuàng)熱土上，實(shí)驗(yàn)室的前沿成果得以不斷涌現(xiàn)，推動(dòng)了形成產(chǎn)學(xué)研用高效協(xié)同、深度融合的創(chuàng)新體系。

2022年4月，武漢獲批建設(shè)具有全國(guó)影響力的科技創(chuàng)新中心，成為國(guó)家批準(zhǔn)建設(shè)的第五個(gè)科技創(chuàng)新中心。作為原始創(chuàng)新策源新高地，光谷被寄予厚望，賦予新的時(shí)代內(nèi)涵，加速追光的“中國(guó)光谷”，闊步邁向“世界光谷”。

武漢光電國(guó)家研究中心里“為國(guó)爭(zhēng)光”的口號(hào)。

面對(duì)新使命，施維軒介紹，武漢正在力爭(zhēng)把光谷實(shí)驗(yàn)室打造為國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，面向世界科技前沿和面向國(guó)家重大需求加強(qiáng)原始創(chuàng)新，是國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的重要使命。厚植于這片科創(chuàng)熱土，實(shí)驗(yàn)室以產(chǎn)出世界級(jí)重大成果為目標(biāo)，對(duì)標(biāo)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，將建設(shè)國(guó)際一流的光電重大科技基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)作為創(chuàng)建國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的核心支撐，打造我國(guó)光電領(lǐng)域的戰(zhàn)略科技力量，推動(dòng)光電子信息產(chǎn)業(yè)從“獨(dú)樹一幟”到“國(guó)際引領(lǐng)”。

邊說(shuō)，施維軒向記者指了指展廳兩側(cè)的標(biāo)語(yǔ)：“追求卓越 為國(guó)爭(zhēng)光”。

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