張帆 袁陽平
科技興則民族興,科技強(qiáng)則國家強(qiáng)。黨的十八大以來,習(xí)近平總書記三次考察中國光谷,為全國和光谷的科技創(chuàng)新擘畫藍(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,中國光谷擁有國家級(jí)孵化器28個(gè),以企業(yè)為主體的國家級(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)。
華中科技大學(xué)東校區(qū),綠樹成蔭。光谷大科學(xué)裝置的名片——國家脈沖強(qiáng)磁場科學(xué)中心,坐落在此。這里的脈沖強(qiáng)磁場設(shè)施國際領(lǐng)先,創(chuàng)造了64特斯拉平頂脈沖磁場強(qiáng)度等多項(xiàng)世界紀(jì)錄。
強(qiáng)磁場是物理、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,國外利用強(qiáng)磁場實(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)。
“以前,國內(nèi)的科學(xué)家需要做此類實(shí)驗(yàn),不得不到美國、歐洲、日本去,那時(shí)一年都做不上一次實(shí)驗(yàn)?!闭劶斑^往,國家脈沖強(qiáng)磁場科學(xué)中心主任李亮頗為感慨。
2014年,國家脈沖強(qiáng)磁場科學(xué)中心通過國家驗(yàn)收并對外開放。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)磁場裝置關(guān)鍵核心材料、部件全都通過自主研發(fā)實(shí)現(xiàn)了國產(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)問題和國家戰(zhàn)略需求,建成后將成為全球規(guī)模最大的脈沖強(qiáng)磁場科學(xué)中心?!眹颐}沖強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)裝置電源系統(tǒng)負(fù)責(zé)人丁洪發(fā)說。
大科學(xué)裝置是國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施,是面向國際科技前沿、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“中國地鏡”)、國家作物表型組學(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?!爸袊冂R”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”將通過自主創(chuàng)新,建成國際最大規(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50萬-100萬株植物的基因型、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。
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,波光粼粼,水庫的東北角就是九峰山實(shí)驗(yàn)室。
6月中旬,支點(diǎn)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,聚焦化合物半導(dǎo)體的研發(fā)與創(chuàng)新,打造公共、開放、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。
來到設(shè)備檢測區(qū),顯示屏上顯示著一串串檢測設(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)。”九峰山實(shí)驗(yàn)室檢測中心主任工程師韋德遠(yuǎn)指著一套高功率晶圓測試設(shè)備說,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)。”韋德遠(yuǎn)說,經(jīng)過多輪商討后,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,測試溫度范圍比國外設(shè)備拓寬56℃,已授權(quán)多項(xiàng)專利。
從無到有,第三代化合物半導(dǎo)體高端檢測裝備的定制研發(fā)——高功率晶圓測試系統(tǒng)有了“光谷方案”。
“中國光谷在化合物半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展‘跑出了中國高鐵速度。”美國國家工程院院士、香港科技大學(xué)講席教授劉紀(jì)美說。
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,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月有望完成注冊證審批,面向市場銷售。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)備的一場變革。
當(dāng)著名醫(yī)療成像權(quán)威、中國科學(xué)院院士葉朝輝看到這臺(tái)設(shè)備時(shí),他驚嘆道:沒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,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。
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)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)室順利通過中試驗(yàn)證。測試結(jié)果顯示,國產(chǎn)設(shè)備在精度和效率上均達(dá)到國際先進(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),最終打破了國外壟斷,目前全國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進(jìn)口的問題,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?!变J科激光副董事長、總工程師閆大鵬對記者表示,公司參與的兩項(xiàng)國家重點(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產(chǎn)化替代、高功率激光技術(shù)的突破等,對于提升我國激光行業(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)百萬片,已廣泛應(yīng)用于多個(gè)“國之重器”。
“在紅外這個(gè)領(lǐng)域,西方卡不了我們的脖子?!备叩录t外董事長黃立表示,公司最新微米制冷型探測器和二類超晶格雙色探測器的研制成功標(biāo)志著“中國紅外芯”的技術(shù)水平實(shí)現(xiàn)“領(lǐng)跑”,達(dá)到國際一流水平。
2022年,光谷發(fā)布了“激光黃金10條”政策,對從事激光產(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)等全過程、全要素創(chuàng)新鏈條提出具體政策,并提出要聚焦國家戰(zhàn)略、前沿方向和市場需求,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)域和未來產(chǎn)業(yè)新賽道。
“我們堅(jiān)持‘鏈長+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),形成了一批全國獨(dú)創(chuàng)、全球領(lǐng)跑的標(biāo)志性產(chǎn)品?!睎|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)的核心競爭力所在,亦是區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心競爭力。
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,中國光谷力爭到2025年實(shí)現(xiàn)“五個(gè)一”目標(biāo):打造1個(gè)國家實(shí)驗(yàn)室,開展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1萬家高新技術(shù)企業(yè),形成1個(gè)萬億產(chǎn)業(yè)集群。