科技自立自强的“光谷方案”：打造原始创新策源地

张帆 袁阳平

科技兴则民族兴，科技强则国家强。党的十八大以来，习近平总书记三次考察中国光谷，为全国和光谷的科技创新擘画蓝图，发出走科技自立自强之路的动员令。

创新，光谷之魂。国内首颗400G硅光收发芯片、首台高端晶圆激光切割设备、首台大型3D超声断层成像设备、首个眼科体内基因治疗药物等一批关键核心技术，光谷实现从“0”到“1”；新型“空芯光纤”创多项光通信传输世界纪录，脑机接口技术国际领先，闪存芯片世界领跑，光谷实现从“新”至“质”……

2023年9月，湖北省人民政府发布《加快“世界光谷”建设行动计划》，提出强化战略科技力量，将光谷打造成世界级原始创新策源地。

如今，中国光谷拥有国家级孵化器28个，以企业为主体的国家级创新平台76家，形成了“重大科技基础设施+国家创新中心+湖北实验室+新型研发机构”战略科技力量矩阵，正在向“世界创新策源地”踔厉奋发。

从0到1打造原始创新策源地

华中科技大学东校区，绿树成荫。光谷大科学装置的名片——国家脉冲强磁场科学中心，坐落在此。这里的脉冲强磁场设施国际领先，创造了64特斯拉平顶脉冲磁场强度等多项世界纪录。

强磁场是物理、化学、材料等前沿科学研究不可替代的极端实验条件。上世纪80年代，国外利用强磁场实验装置开展各领域前沿科学研究，获得多项诺贝尔奖。

“以前，国内的科学家需要做此类实验，不得不到美国、欧洲、日本去，那时一年都做不上一次实验。”谈及过往，国家脉冲强磁场科学中心主任李亮颇为感慨。

2014年，国家脉冲强磁场科学中心通过国家验收并对外开放。每一张电路设计图、每一个零件都由团队自主设计和调试安装，强磁场装置关键核心材料、部件全都通过自主研发实现了国产化。

目前，该中心已成功研制世界上首台电磁压边——工装——成形一体化原型样机。今年5月，直径3.35米、颠覆了传统制造工艺的电磁成形件破茧而出，成功应用于火箭燃料储箱电磁整体成形制造，为我国航天航空产业提供了变革性技术手段。

“我们中心二期建设已经开始，总投资20.97亿元，将聚焦物质科学、生命科学、强电磁工程科学等领域重大科学问题和国家战略需求，建成后将成为全球规模最大的脉冲强磁场科学中心。”国家脉冲强磁场实验装置电源系统负责人丁洪发说。

大科学装置是国家重大科技基础设施，是面向国际科技前沿、瞄准重要科技目标的利器。

眼下，光谷科学岛上，深部岩土工程扰动模拟（又名“中国地镜”）、国家作物表型组学研究（又名“神农设施”）等一系列重大科学基础设施正在如火如荼地建设中。“中国地镜”将在年内竣工，投用后能全面揭示工程扰动条件下深部岩土体结构、状态与行为演变规律，为交通、水利、能源等领域工程建设加速向深部拓展提供重要科技支撑。

“神农设施”将通过自主创新，建成国际最大规模、最高通量、最精准的作物表型组鉴定设施，具备每年50万-100万株植物的基因型、主要表型特性和相关大数据采集与解析能力，实现育种效率提升1倍以上，成为育种技术迭代升级的“神器”。

重大科技基础设施正成为光谷创新发展的“加速器”，与国家级创新中心、湖北实验室、新型研发机构一同形成了强有力的科技创新矩阵，光谷的科创平台支撑力、技术创新策源力、创新生态吸引力、科技成果转化带动力、资源要素保障力均稳步提升。

从无到有关键核心技术有了“光谷方案”

在光谷，九峰山实验室、光谷实验室、江城实验室等6家湖北实验室，从湖北优势学科和重点产业出发，瞄准光电科学、空天科技等领域，为战略性新兴产业发展加装科创“发动机”。

光谷东的九龙湖水库，波光粼粼，水库的东北角就是九峰山实验室。

6月中旬，支点记者走进该实验室，一楼展厅展示着化合物半导体的发展历史与进程，以及各类设备模型及研发成果。

九峰山实验室是湖北省十大实验室之一，成立3年来，聚焦化合物半导体的研发与创新，打造公共、开放、中立、共享的科研和中试平台。今年2月，全球首片8寸硅光薄膜铌酸锂光电集成晶圆在这里下线。

来到设备检测区，显示屏上显示着一串串检测设备的技术参数。

“我们攻克了这套设备的核心技术。”九峰山实验室检测中心主任工程师韦德远指着一套高功率晶圆测试设备说，这是实验室与武汉驿天诺科技有限公司联合研发的成果，整体检测性能不逊色于海外厂商，部分技术参数指标已有所超越。

“关键技术还得靠自己攻关。”韦德远说，经过多轮商讨后，研发团队成员敲定了技术攻关路径。

团队成员钟涛告诉记者，设备完成设计定稿后，团队联系了国内多家厂商加工，成功研发出于真空环境中晶圆在-62℃至354℃范围的温度控制，测试温度范围比国外设备拓宽56℃，已授权多项专利。

从无到有，第三代化合物半导体高端检测装备的定制研发——高功率晶圆测试系统有了“光谷方案”。

“中国光谷在化合物半导体行业的发展‘跑出了中国高铁速度。”美国国家工程院院士、香港科技大学讲席教授刘纪美说。

攻克这项技术只是九峰山实验室的一个缩影。在这里，上百个项目在科研与中试平台上同时运转，既有联合研发项目，也有实验室基于发展愿景必须攻克的关键核心技术项目。

从实验室走向应用场，存在着鸿沟，“最后一公里”往往是不少科创成果夭折的“死亡谷”。中试是产品在大规模量产前的较小规模试验，可以使研发产品穿越科技成果转化的“死亡谷”。

华中科技大学教授团队牵手湖北高投赢正医疗科技成果转化中心，十年磨一剑，研发出的全国首台大型3D超声断层成像设备即将迈向产业化，今年8月有望完成注册证审批，面向市场销售。该设备将颠覆传统超声的成像概念，有望引领大型医疗成像设备的一场变革。

当著名医疗成像权威、中国科学院院士叶朝辉看到这台设备时，他惊叹道：没想到超声成像可以做到这么优秀。

据了解，目前武汉市备案的中试平台已超过150家，其中大部分集中在光谷，为中部高新区之最。它们连接起实验室与大市场，激活科创之源，成为推动科技创新和产业升级的关键力量。

从验证至量产科创链夯实产业创新高地

企业是关键核心技术突破、建立创新生态的支撑主体。在光谷，有一批龙头企业与国家战略、行业需求同频共振，不断延伸创新链，引领推动产业高质量发展。

支点记者在华工激光一楼大厅看到，一个个“惊心动魄”的自主研发故事正在大屏幕上滚动播出。

近10年，华工科技累计投入40多亿元用于创新，自主研发的激光诱导微孔深度蚀刻技术、全国产化第三代三维五轴激光切割机等突破性成果，填补了行业空白。就在今年2月，华工科技首套高端半导体晶圆激光切割系列装备在九峰山实验室顺利通过中试验证。测试结果显示，国产设备在精度和效率上均达到国际先进水平。

坚持以科技创新引领产业创新，是光谷推动产业发展、掌握科技命脉的“法宝”之一。

“政府支持华工科技等‘链主企业牵头，组织了100多家企业和科研机构联合攻关，最终打破了国外垄断，目前全国70%的三维五轴激光加工机床都是‘湖北造。”华工激光总经理邓家科自豪地对记者表示。

光谷另一家激光龙头企业锐科激光，实现了从增益光纤原材料、半导体激光泵浦源、光纤合束器、光纤耦合器等器件到光纤激光器整机的国产化、产业化。

“这一技术突破，解决了之前核心器件依赖进口的问题，使得锐科激光在技术上实现了从跟跑到并跑的跨越。”锐科激光副董事长、总工程师闫大鹏对记者表示，公司参与的两项国家重点研发计划项目已启动，涉及光纤激光器核心部件的国产化替代、高功率激光技术的突破等，对于提升我国激光行业的自主创新能力具有重要意义。

光谷红外芯片龙头企业高德红外，实现了自主研发的制冷型和非制冷型红外芯片批量生产，年产芯片数百万片，已广泛应用于多个“国之重器”。

“在红外这个领域，西方卡不了我们的脖子。”高德红外董事长黄立表示，公司最新微米制冷型探测器和二类超晶格双色探测器的研制成功标志着“中国红外芯”的技术水平实现“领跑”，达到国际一流水平。

2022年，光谷发布了“激光黄金10条”政策，对从事激光产业尤其是在原材料、核心器件、激光器领域进行研发生产的工业企业给予全方位支持。2024年，光谷出台“世界光谷30条”支持政策，从源头创新、技术攻关、成果转化、新兴产业等全过程、全要素创新链条提出具体政策，并提出要聚焦国家战略、前沿方向和市场需求，突出产业生态和赛道思维，突破性发展光电子信息产业集群，前瞻谋划、加快布局硅光一体化、光电一体化等前沿领域和未来产业新赛道。

“我们坚持‘链长+链主+链创机制，紧盯光电子信息、生命健康、北斗等产业领域共性技术难题，每年筹措超70亿元资金，充分发挥17家新型研发机构、11家产业创新联合体、66家中试平台、28家国家级孵化器等平台作用，完善技术研发、概念验证、中试熟化、项目孵化、产业化的全链条创新体系，支持企业打好关键核心技术攻坚战，形成了一批全国独创、全球领跑的标志性产品。”东湖高新区政研室相关负责人表示。

从“0”到“1”，具有自主知识产权的核心技术，是企业的核心竞争力所在，亦是区域经济发展的核心竞争力。

从“新”到“质”，实现高水平科技自立自强，是构建新发展格局最本质的特征，亦是推动高质量发展的必由之路。

下一步，中国光谷力争到2025年实现“五个一”目标：打造1个国家实验室，开展100项关键核心技术攻关，诞生1家千亿级科技领军企业，培育1万家高新技术企业，形成1个万亿产业集群。