探访中国光谷核心：跃动中国“光电之心”

华中科技大学，被誉为中国光谷的“斯坦福”。

2003年，为应对全球光电技术与产业的飞速发展，华中科技大学联合中科院武汉物理与数学研究所、武汉邮科院、中船重工第七一七研究所，共同组建武汉光电国家实验室。

这个坐落在喻家山下的创新殿堂，是湖北省唯一的国家实验室。

最近5年，它聚集多支创新团队，研发领域涉及六大光电领域：生物医学光子学、光电子器件与集成、信息存储与光显示、能源光子学、激光与太赫兹技术和光子辐射与探测，取得多项全球领先的技术成果，并成功转化应用于产业和市场。

图为武汉光电国家实验室常务副主任骆清铭（前），率队在实验室进行科技攻关

令人眼花缭乱的光电科技

光变电，电变光。这些超前技术，在武汉光电国家实验室有许许多多。

通过一套叫MOST的高科技设备，老鼠脑里的神经和血管结构、有无疾病，一看便知。

2010年，武汉光电国家实验室常务副主任、华中科技大学副校长骆清铭率队，在世界上首次获得高分辨率小鼠全脑三维连接图谱。

此前，世界上对脑的研究只停留在局部切片，这项成果的重大突破在于首次实现了全脑高分辨成像，既能看到全貌，又能观察每一处神经元或毛细血管。

系列研究成果在国际顶级学术期刊《科学》、《自然·方法》《自然·通讯》上发表后，受到国内外脑科学界的高度关注。

骆清铭介绍，MOST又称显微光学切片断层成像系统，工作原理类似用卫星给地球做全景扫描。利用光学成像手段，显微镜下的小鼠脑神经通路，犹如一片发光的亚马逊森林。不仅可以看到局部神经连接，还能在全脑范围观察构建神经网络的三维“公路”和“铁路”。

一块普通的导电玻璃，用丝网印刷技术，分三层刷上二氧化钛、二氧化锆和黑色的碳电极，再填充一些钙钛矿材料，就能在家里发电了。

“印刷太阳能”，让太阳的光能瞬间转化成电能，且比传统太阳能转化方式更高效、更便宜。

该成果的发明者、武汉光电国家实验室教授韩宏伟介绍，太阳能电池已经历几十年发展，从硅电池、薄膜电池，到现在的第三代钙钛矿技术。钙钛矿是一种陶瓷氧化物，有很好的半导体光电效应。无论在材料还是制备工艺上，“印刷太阳能”的成本都远低于使用硅材料或薄膜材料。

目前，该技术正由湖北万度光能有限责任公司在鄂州转化。该公司副总经理荣耀光算了一笔账：一块太阳能硅电池，转化效率不到18%。以每平方米180瓦发电量测算，50平方米电池板铺设成本得2万块钱，相当于一个家庭10年的电费，对普通老百姓并不划算。

而同等面积的“印刷太阳能”电池板，每天能产生25度电，铺设成本仅需要4000块钱，是前者成本的1/5。

聚集350多名光电科学家

武汉光电国家实验室的定位，是抢占光电子创新的潮头浪尖，代表国家参与世界竞争。

在“开放、流动、联合、竞争”的旗帜下，350余名光电一流人才在这里聚集。

这里，有生物医学光子学之父布立顿·强斯教授，诺贝尔化学奖获得者齐揩华院士，染料敏化太阳能电池之父格兰泽尔教授。

在这里，有5位中科院、工程院院士，10位国家“千人计划”专家，5位973首席科学家，21名长江学者，76名海外学术骨干。

2013年，美国归来的国家“千人计划”专家、武汉光电国家实验室教授闫大鹏率队，成功研发出我国首台万瓦连续光纤激光器。经由一根绣花针粗细的光纤，释放出的激光能量可焊接飞机、轮船。由此，中国成为继美国后世界第二个掌握此技术的国家。

上月，我国首台2万瓦光纤激光器亮相，并正在积极走向市场。

此前，一台进口的2万瓦光纤激光器，市场价格约为600万元。实现国产后，售价有望降低40%。与传统二氧化碳激光器相比，光纤激光器的耗电量仅为其1/5，体积只有其1/10，但速度快4倍，转换效率高20%，且没有污染。

曾晓雁教授，自主研发出激光选区熔化成形技术与装备，实现了国际上成形体积最大、效率最高的复杂精密构件3D打印，并在航空航天领域得到应用。

谢庆国教授，攻克尖端医疗仪器“正电子发射断层成像仪”PET数字化的世界级难题，研发出世界首台数字小动物PET系统，以及首台全数字临床PET/CT医疗装备，为生命科学的研究、医学诊断与治疗，提供了更先进的技术手段。

迄今，实验室科研团队共在世界著名期刊上发表论文4065篇，获得发明专利785项。

为光谷提供源源动能

依托武汉光电国家实验室，武汉光电工业技术研究院、华中科技大学鄂州工业技术研究院两大成果转化平台，相继成立。

背靠转化平台，一个个实验室成果得以走向市场。

光电实验室教授付玲研发的共聚焦内窥镜，通过装有高精度“千里眼”的医疗光纤，能让癌细胞无处遁形。

她指着电脑屏幕上的实拍医学影像画面说，光纤可将镜头伸至胃、肠、食道等多处人体器官，把细胞放大1000倍，在发生癌变前就被“曝光”。目前，该成果已进入武汉精微视达科技有限公司转化。鄂州市国有投资平台昌达资产管理有限公司闻讯后，一口气就投了2000万元风险投资。

武汉光忆科技有限公司首席科学家、武汉光电国家实验室副主任谢长生的研究成果，正在改变未来的光存储格局。

当前的大数据中心，数据存储普遍使用的是固态盘和硬盘，用以保存实时“热数据”和近期“温数据”，但是随着数据量越来越多，时间久远的“冷数据”该怎么办？

谢长生用了5年时间，研发出超大容量光盘库，在一个双开门冰箱大小的机柜里，可保存1.22万片光盘，每张光盘数据存储100G。光盘库自带机械手，就像一个智能机器人，能根据需求精准调取目标光盘。24个光驱同时读取，速度和存储量均为日本企业的两倍。

眼下，该产品已进入东湖高新区政务服务数据中心、国家档案馆、公安系统等机构。

截至目前，武汉光电国家实验室已孵化高科技企业90家，专利转化总额达1.08亿元。

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