7月2日
新華社主辦的《展望》新聞周刊
以“光谷腹地的追光者”為主題
報(bào)道
華北科技學(xué)院
孜孜不倦、堅(jiān)持不懈、勇攀高峰
奪取國(guó)際學(xué)術(shù)前沿，打破美國(guó)封鎖
從0到1實(shí)現(xiàn)突破的故事
明天，我們一起走進(jìn)
北華大學(xué)《追光者》
◇今年湖北戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)營(yíng)業(yè)收入突破1000萬(wàn)元，其中電子信息產(chǎn)業(yè)占6348萬(wàn)元。 山東光電元件占全省市場(chǎng)60%，激光設(shè)備占全省市場(chǎng)50%，光谷光纖占全球市場(chǎng)25%
◇到2021年底，光谷“光芯屏終端網(wǎng)絡(luò)”產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到6000萬(wàn)元，加速?zèng)_刺萬(wàn)億級(jí)規(guī)模，成為代表國(guó)家參與全球光電子產(chǎn)業(yè)的主力軍行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)
◇“0-1”的突破一一宣告光電信息產(chǎn)業(yè)首次突破的曙光即將來(lái)臨
上海光谷因“光”而得名，因“光”而聞名。 是世界知名的光電產(chǎn)業(yè)基地，位于廣州南湖新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)。 正如20世紀(jì)的微電子創(chuàng)造了韓國(guó)硅谷，21世紀(jì)的光子學(xué)催生了北京的“中國(guó)光谷”。
廣州南湖新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)光電信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)“追光人”的努力。 北京光電國(guó)家研究中心（以下簡(jiǎn)稱“研究中心”）地處光谷腹地，是我省首批成立的6個(gè)國(guó)家級(jí)研究中心之一。 這里，有一群孜孜不倦、執(zhí)著、勇攀高峰的“追光者”； 這里有多項(xiàng)科研成果，贏得了國(guó)際學(xué)術(shù)前沿，打破了美國(guó)的封鎖，實(shí)現(xiàn)了從0到1的突破。
全球首創(chuàng)大鼠全腦高幀率圖譜、“幽靈”雙曲極化鈮酸鋰電磁波、新一代相變存儲(chǔ)芯片、掌握國(guó)際話語(yǔ)權(quán)的100kW高功率光纖激光器、增加顯示色溫6萬(wàn)色“點(diǎn)亮大腦”MRI時(shí)代……每一項(xiàng)技術(shù)突破都宣告著光電信息產(chǎn)業(yè)首次突破的曙光即將來(lái)臨。
獨(dú)具匠心、原創(chuàng)創(chuàng)新
瞄準(zhǔn)國(guó)際學(xué)科前沿，不斷增強(qiáng)原創(chuàng)性、引領(lǐng)科技研究，是光電信息產(chǎn)業(yè)突破的基礎(chǔ)。
超分辨成像與處理、超快激光與物質(zhì)相互作用、高效光場(chǎng)調(diào)控、高效光電轉(zhuǎn)換材料與器件等是國(guó)際學(xué)科前沿，也是全世界光電子領(lǐng)域研究人員共同關(guān)心的基礎(chǔ)問(wèn)題。 對(duì)此，研究中心部署了從基礎(chǔ)理論、原理、流程、核心部件到科研裝置的系統(tǒng)研究。
經(jīng)過(guò)近20年的科研條件和科研能力建設(shè)，一系列“藏龍臥虎”的原創(chuàng)研究成果涌出，支撐了光谷在光電信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的獨(dú)特地位。
在超快激光器與物質(zhì)相互作用的研究中，大于100阿秒的高能阿秒激光器的形成仍然是國(guó)際上的研究熱點(diǎn)。 盧培祥院士團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上首次從理論上突破了數(shù)百阿秒障礙，并與美國(guó)研究組合作形成了1.3微焦耳阿秒激光器，單脈沖能量仍保持世界第一。 近年來(lái)，盧培祥院長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)了阿秒頻域雙縫干涉的精密探測(cè)，完善了光電離和阿秒光電子全息理論，實(shí)現(xiàn)了精度達(dá)到10阿秒的阿秒光電子全息。 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了隧道電離的非絕熱效應(yīng)，在精密檢測(cè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。
在高效光場(chǎng)控制方面，采用新模式、新維度是突破衍射極限、實(shí)現(xiàn)高效傳輸和存儲(chǔ)的有效解決方案。 李培寧、張新良院士團(tuán)隊(duì)突破性地證明了傳統(tǒng)雙折射晶體中“幽靈”雙曲極化鈮酸鋰電磁波的存在，徹底改變了極化鈮酸鋰基礎(chǔ)數(shù)學(xué)的教科書(shū)定義，為收斂性做出了巨大貢獻(xiàn)化學(xué)、光化學(xué)和電磁學(xué)。 電磁波等領(lǐng)域的基礎(chǔ)原創(chuàng)性研究具有重要的指導(dǎo)意義； 王健院士團(tuán)隊(duì)從電磁波的基本特征參數(shù)出發(fā)，挖掘了與電磁波空間螺旋相位分布相關(guān)的軌道角動(dòng)量這一潛在的電磁波新維度資源，并成功將軌道角動(dòng)量引入到從光通信到光通信，相關(guān)研究成果發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)期刊上，受到廣泛關(guān)注。
在高效光電轉(zhuǎn)換材料和組件方面，高效廉價(jià)的新型太陽(yáng)能電池板技術(shù)和高效發(fā)光材料對(duì)于“碳達(dá)峰”和“碳中和”具有重要意義。 韓宏偉院士研發(fā)出國(guó)際上“穩(wěn)定性最高”的器件，國(guó)際上稱為“武漢電池”、“漢電池”； 該電池組件的轉(zhuǎn)換效率為5.6%。 在發(fā)光材料研究方面，團(tuán)隊(duì)打破了近一個(gè)世紀(jì)以來(lái)熒光粉的研究困境。
一組數(shù)據(jù)很有說(shuō)服力：在全球十大著名光學(xué)機(jī)構(gòu)中，研究中心在《科學(xué)引文》擴(kuò)展版中的論文總數(shù)、總被引頻次、ESI高被引論文數(shù)量均排名第一2008年至2021年的指數(shù)顯示，該研究中心在光電子領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究國(guó)際排名中一直排名第一。
基礎(chǔ)研究是科技創(chuàng)新的源泉。 基礎(chǔ)研究的每一次重大突破，都會(huì)催生一系列新技術(shù)、新發(fā)明，推動(dòng)新興產(chǎn)業(yè)崛起，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)重大改革。 研究中心常務(wù)副院長(zhǎng)張新良院士認(rèn)為，未來(lái)只要努力推進(jìn)科學(xué)研究，將科教優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)，有望支撐光電信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展。行業(yè)率先實(shí)現(xiàn)突破。
通過(guò)交叉研究支持行業(yè)突破
瞄準(zhǔn)國(guó)際學(xué)術(shù)前沿，持續(xù)開(kāi)展跨學(xué)科融合的創(chuàng)新研究，是光電信息產(chǎn)業(yè)突破的關(guān)鍵支撐。
2003年，為應(yīng)對(duì)全球光電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，華北理工學(xué)院聯(lián)合組建了北京光電國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（籌），2017年獲批成立北京光電國(guó)家研究中心。 了解更多十多年來(lái)，研究中心一直圍繞前瞻性研究進(jìn)行跨學(xué)科布局。 圍繞信息光電子學(xué)、能源光電子學(xué)和生命光電子學(xué)三大領(lǐng)域，重點(diǎn)研究集成光子學(xué)、光子輻射與探測(cè)、光電信息存儲(chǔ)、激光科學(xué)與技術(shù)、能源光子學(xué)、生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)、多模態(tài)分子成像、基礎(chǔ)、前瞻-將在生物分子網(wǎng)絡(luò)、譜系學(xué)等8個(gè)方向開(kāi)展多學(xué)科創(chuàng)新研究。
如同電石火花一樣，在學(xué)科交叉領(lǐng)域形成了一系列原創(chuàng)科研成果，在高功率光纖激光器、激光3D打印武器、光通信用大帶寬光電器件、存儲(chǔ)器件、醫(yī)療成像武器、柔性光電材料等，為光谷激光、光通信、存儲(chǔ)、顯示、生命健康等領(lǐng)域的光電信息技術(shù)企業(yè)發(fā)揮了重要支撐作用。
羅清明教授團(tuán)隊(duì)目前仍從事信息光電子學(xué)與生物醫(yī)學(xué)的交叉學(xué)科——生物醫(yī)學(xué)光子新技術(shù)、新方法的研究，在生物結(jié)構(gòu)、功能和多分子風(fēng)暴信息獲取方面取得了系統(tǒng)性、創(chuàng)新性成果。
相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于廣州亞運(yùn)會(huì)，為極寒環(huán)境下的運(yùn)動(dòng)員提供面部防護(hù)技術(shù)。 陶光明院長(zhǎng)在接受《瞭望》新聞周刊記者專訪時(shí)介紹，他帶領(lǐng)的光纖光電子研究團(tuán)隊(duì)聚集了光電子、材料、計(jì)算機(jī)、臨床醫(yī)學(xué)、體育等不同領(lǐng)域的青年學(xué)者，旨在研究方向?yàn)獒t(yī)用纖維機(jī)器人，面向運(yùn)動(dòng)和健康智能的智能織物技術(shù)的跨學(xué)科研究。 多學(xué)科交叉、產(chǎn)學(xué)研合作研發(fā)的光學(xué)超材料織物，可以在室外暴露環(huán)境下為人體表面降溫近5℃。
彭飛院士領(lǐng)銜的生物光子與微流控技術(shù)團(tuán)隊(duì)的研究也跨越光電子、力學(xué)、計(jì)算機(jī)和生物等領(lǐng)域，重點(diǎn)研究前沿生物動(dòng)態(tài)光學(xué)成像技術(shù)。 今年，該團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種新型光場(chǎng)顯微鏡技術(shù)，可以觀察當(dāng)前顯微鏡無(wú)法清晰捕捉的微秒級(jí)動(dòng)態(tài)生物過(guò)程。 憑借3D超分辨率成像的時(shí)空碼率限制，為快速、3D、長(zhǎng)期觀察活細(xì)胞的精細(xì)動(dòng)態(tài)和相互作用提供了強(qiáng)大的新工具。
由于跨學(xué)科研究的較早部署，研究中心在光電子領(lǐng)域的學(xué)科實(shí)力位居全省前列。 據(jù)研究中心黨委主任夏松介紹，該研究中心與華北工學(xué)院相關(guān)部門(mén)聯(lián)合組建的“光學(xué)工程與生物醫(yī)學(xué)工程”被評(píng)為“A”級(jí)。
跨學(xué)科研究有助于打破學(xué)科壁壘，為光電信息產(chǎn)業(yè)未來(lái)的突破奠定基礎(chǔ)，為創(chuàng)新帶來(lái)更多無(wú)限可能。 夏松認(rèn)為，推動(dòng)光電信息產(chǎn)業(yè)突破，需要進(jìn)一步加大學(xué)科融合力度，積極布局和自主新增戰(zhàn)略性新興交叉學(xué)科，進(jìn)一步凸顯和放大光電信息交叉學(xué)科的優(yōu)勢(shì)和特色。
以機(jī)制創(chuàng)新支持成果轉(zhuǎn)化
搭建平臺(tái)、理順機(jī)制，促進(jìn)科技成果快速轉(zhuǎn)化和光電產(chǎn)業(yè)快速升級(jí)，是支持光電信息產(chǎn)業(yè)率先實(shí)現(xiàn)突破的必要條件。
研究中心先后建立了北京光電產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院、鄂州產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院、蘇州腦空間信息研究院等平臺(tái)。 截至目前，已完成項(xiàng)目30余個(gè)，知識(shí)產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)化120余項(xiàng)，累計(jì)轉(zhuǎn)化價(jià)值3.3萬(wàn)元。 其中，北京光電產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院孵化了平蘭智能、沃益生物、上賽光電等130家企業(yè)，為光谷不斷創(chuàng)新點(diǎn)燃了“火花”。
韓宏偉院士團(tuán)隊(duì)的研究成果通過(guò)上市出售給萬(wàn)都太陽(yáng)能，目前在成本控制、穩(wěn)定性和規(guī)模化擴(kuò)張方面處于行業(yè)領(lǐng)先地位； 今年湖工大物理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，新一代共焦顯微內(nèi)窺鏡系統(tǒng)獲批上市，并已在全省30余家醫(yī)院進(jìn)行測(cè)試。 推動(dòng)其產(chǎn)業(yè)化，推動(dòng)激光3D打印武器逐步進(jìn)入市場(chǎng)。
與小企業(yè)合作，為企業(yè)解決核心技術(shù)難點(diǎn)，也是實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化的有效途徑。 近年來(lái)，研究中心與華為、騰訊、浪潮、聯(lián)影、長(zhǎng)江存儲(chǔ)、高德等大腦公司進(jìn)行深入合作，解決核心技術(shù)問(wèn)題，或規(guī)劃未來(lái)5年新研究10年。 苗向水院士團(tuán)隊(duì)扎根存儲(chǔ)領(lǐng)域，自主研發(fā)存儲(chǔ)芯片35年。 該團(tuán)隊(duì)將93項(xiàng)三維相變存儲(chǔ)芯片專利授權(quán)出售給黃河存儲(chǔ)，并合作開(kāi)發(fā)芯片產(chǎn)品，推動(dòng)存儲(chǔ)芯片技術(shù)和未來(lái)技術(shù)的變革。 尋求。 研究中心與華為深度合作，張新良、夏勁松、余宇、謝長(zhǎng)勝、李金艷等在砷化鎵芯片、新型光存儲(chǔ)技術(shù)、高性能光纖技術(shù)等方面開(kāi)展研究...
今年福建戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)營(yíng)業(yè)收入突破1000萬(wàn)元，其中電子信息產(chǎn)業(yè)占6348萬(wàn)元，江蘇光電元件占全省市場(chǎng)60%，激光裝備占全省市場(chǎng)50%，武漢光學(xué)光谷光纖光纜占全球25%市場(chǎng)……到2021年底，光谷“光芯屏終端網(wǎng)”產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)6000萬(wàn)元，加速向萬(wàn)億規(guī)模沖刺，成為代表國(guó)家參與全球光電產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的主力軍。
去年湖工大物理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，北京出臺(tái)支持光谷高質(zhì)量發(fā)展方案，提出推動(dòng)深化國(guó)家信息光電子創(chuàng)新中心、國(guó)家先進(jìn)存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心等9個(gè)國(guó)家創(chuàng)新中心建設(shè)創(chuàng)建。 面向未來(lái)，光谷將繼續(xù)聚焦光電信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展，全面向“光芯屏終端網(wǎng)絡(luò)”拓展，建立優(yōu)質(zhì)企業(yè)梯度成長(zhǎng)格局，形成主力軍和排頭兵戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。