4月30日，上海。一場關(guān)乎中國科技未來的座談會(huì)上，“加強(qiáng)基礎(chǔ)研究”被提升至科技強(qiáng)國建設(shè)的戰(zhàn)略高度。

5月6日，湖北省委書記王忠林到武漢光谷調(diào)研光電子信息產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，要求加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，提升原始創(chuàng)新能力，加快打造世界級光電子信息產(chǎn)業(yè)集群。5月9日的湖北省委常委會(huì)，再次要求加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，持續(xù)提升原始創(chuàng)新能力。2024年，習(xí)近平總書記考察湖北時(shí)感慨：“每次來都能看到新突破?！边@些“新突破”里，湖北人究竟悶聲干了多少大事?

01

把電影刻進(jìn)玻璃硬盤，十萬年后還能看

一片薄薄的玻璃，也能做成硬盤?厚度2毫米、形似光盤，能儲存2.5萬部高清電影。數(shù)據(jù)一次寫入，可保存超10萬年。更逆天的是，它還無需通電，也不怕潮濕、高溫乃至電磁輻射。

玻璃多維光盤(左)與卓越獎(jiǎng)獎(jiǎng)杯(受訪單位供圖)是的，10萬年，足夠人類從新石器時(shí)代開啟十次文明輪回。如果你把一塊這樣的玻璃硬盤放在一個(gè)山洞里，今天刻錄進(jìn)去《阿凡達(dá)》和《史記》，10萬年后某個(gè)智慧生物(也許是人類的后代、也許是新物種)撿起來，還能完整讀取。

數(shù)據(jù)存儲能力是信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心和基礎(chǔ)之一?，F(xiàn)有存儲介質(zhì)中，機(jī)械硬盤的理論壽命僅為5年左右，磁帶理論壽命在20年左右，而光盤的理論壽命則在50年左右。與它們比起來，玻璃硬盤幾乎是“永生”。

玻璃硬盤的研發(fā)者、光谷實(shí)驗(yàn)室研究員張靜宇介紹，玻璃介質(zhì)存儲容量大，可以實(shí)現(xiàn)三維堆積，且內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。歷經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)，他和團(tuán)隊(duì)成功利用飛秒激光，在玻璃介質(zhì)上突破性地刻制了400層數(shù)據(jù)存儲層。

2024年，該項(xiàng)目斬獲全國顛覆性技術(shù)創(chuàng)新大賽最高獎(jiǎng)——卓越獎(jiǎng)。同年，張靜宇聯(lián)合學(xué)生創(chuàng)辦科技公司，推動(dòng)商業(yè)化發(fā)展，目前已實(shí)現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)。

2024年11月，習(xí)近平總書記到武漢產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展研究院考察，觀看科技創(chuàng)新供應(yīng)鏈平臺成功案例展示和科技創(chuàng)新成果，其中就有玻璃存儲介質(zhì)技術(shù)。

美國微軟公司玻璃存儲設(shè)備(圖|微軟公司)

行業(yè)普遍認(rèn)為?：當(dāng)前全球產(chǎn)生的數(shù)據(jù)中，?60%至80%屬于冷數(shù)據(jù)???。這些幾乎不用的冷數(shù)據(jù)，仍消耗著巨大能源。

目前，美、英等國都在投入玻璃存儲的前沿研發(fā)。美國微軟在玻璃數(shù)據(jù)存儲技術(shù)領(lǐng)域已取得重要突破，并首次實(shí)現(xiàn)在普通硼硅玻璃上長期穩(wěn)定存儲數(shù)據(jù)。

英國SPhotonix公司基于5D存儲晶體技術(shù)，正在部署玻璃硬盤數(shù)據(jù)中心，計(jì)劃未來兩年內(nèi)試點(diǎn)基于玻璃的冷存儲系統(tǒng)。

當(dāng)前，湖北正加快建設(shè)世界級存算一體化產(chǎn)業(yè)基地。而玻璃硬盤，無疑是湖北繼長江存儲后，在存儲領(lǐng)域的又一世界級重大創(chuàng)新。

02

李培根為他三赴美國

華中科技大學(xué)深處，國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——脈沖強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)裝置，是湖北布局的8個(gè)大科學(xué)裝置之一。它同時(shí)也是我國面向全球開放共享的十個(gè)重大科研基礎(chǔ)設(shè)施之一。

國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施脈沖強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)裝置(李彤|攝)“當(dāng)科學(xué)家想觀測到物質(zhì)在常態(tài)下所觀測不到，同時(shí)又能反映物質(zhì)最本質(zhì)特點(diǎn)的效應(yīng)和現(xiàn)象，強(qiáng)磁場是一個(gè)不可或缺的極端實(shí)驗(yàn)環(huán)境?！眹颐}沖強(qiáng)磁場科學(xué)中心主任李亮介紹，這項(xiàng)大裝置，可以攻克多時(shí)空脈沖強(qiáng)磁場高速成形制造技術(shù)等高端制造業(yè)的“卡脖子”問題。上世紀(jì)六七十年代開始，歐洲、日本和美國等發(fā)達(dá)國家，先后啟動(dòng)建設(shè)強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)室。因?yàn)闆]有自己的大裝置，我國想要做相關(guān)實(shí)驗(yàn)，只能把材料和樣品送往國外的實(shí)驗(yàn)室。1998年，華中科技大學(xué)潘垣、程時(shí)杰兩位院士，著手布局強(qiáng)電磁技術(shù)研究方向，并向當(dāng)時(shí)身在美國的強(qiáng)磁場科學(xué)家李亮發(fā)出邀請。那時(shí)候，李亮在國外已生活多年。時(shí)任華中科技大學(xué)校長李培根院士三次赴美，邀請李亮回國，牽頭這一歷史性的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目的建設(shè)。2001年，潘恒院士與李亮聯(lián)合向國家提出脈沖強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)裝置立項(xiàng)建議，并于2007年獲國家發(fā)改委批準(zhǔn)立項(xiàng)。同年，李亮回國。

科研人員正在從事脈沖強(qiáng)磁場相關(guān)實(shí)驗(yàn)(李彤|攝)2018年，李亮團(tuán)隊(duì)創(chuàng)下脈沖強(qiáng)磁場64特斯拉世界紀(jì)錄。2025年，他帶隊(duì)實(shí)現(xiàn)71.36特斯拉平頂脈沖磁場，進(jìn)一步鞏固了我國的國際領(lǐng)先地位。世界“脈沖強(qiáng)磁場之父”Fritz Herlach教授曾在他的專著《高磁場：科學(xué)與技術(shù)》中評價(jià)：“李亮確立了線圈塑性變形最終穩(wěn)定的判定標(biāo)準(zhǔn)”。這項(xiàng)全球領(lǐng)先的脈沖強(qiáng)磁場設(shè)施，吸引了18個(gè)國家地區(qū)的國內(nèi)外142家科研院所的科學(xué)家前來“追磁”，助力開展2000多項(xiàng)基礎(chǔ)前沿研究?！耙豁?xiàng)大科學(xué)裝置，動(dòng)不動(dòng)要投幾億、幾十億，一建就是十幾年、幾十年，并且建成之后大多只能做前沿基礎(chǔ)科學(xué)研究，很難有經(jīng)濟(jì)回報(bào)?！崩盍琳f，這些投入，或許不能改變湖北的現(xiàn)在，但在未來的某一天，一定會(huì)改變湖北和中國的未來。

03

湖北干的，還有什么你想不到的

上海座談會(huì)釋放了一個(gè)重要信號：中國已經(jīng)將加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，視為贏得未來大國科技競爭、實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)的根本之策。

黨的十八大以來，習(xí)近平總書記先后6次親臨湖北，“每次來都能看到新突破”。這些“新突破”，件件都指向湖北基礎(chǔ)研究和顛覆性創(chuàng)新的重大成果。

禾元生物科研人員觀察含有人血清白蛋白的水稻植株生長情況(任勇|攝)2024年11月，在武漢產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展研究院，總書記觀看了湖北多項(xiàng)科技創(chuàng)新成果，其中就包括顛覆性的“稻米造血”。人類文明幾千年，水稻栽培一萬多年，還從沒聽說過稻米能造血。長期以來，人白蛋白只能從人的血漿中提取。從1981年起，全世界的科學(xué)家和藥企40多年來都在嘗試從細(xì)菌、酵母、動(dòng)物細(xì)胞或植物中生產(chǎn)重組蛋白，但均未成功，成為一個(gè)世界難題。禾元生物將人白蛋白基因植入水稻，竟真的使水稻在生長過程中合成出人白蛋白。2025年，重組人白蛋白注射液獲批上市，成為全球首個(gè)“稻米造血”一類創(chuàng)新藥。

今年2月18日，《自然》雜志上的一篇文章引起了世界光通信的轟動(dòng)：我國科學(xué)家在光通信和下一代無線通信(6G)領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，打破了三項(xiàng)世界紀(jì)錄，并在全球范圍內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了光纖和無線通信系統(tǒng)間的跨網(wǎng)絡(luò)無縫融合。而這項(xiàng)引領(lǐng)6G技術(shù)的硬核突破者，就包括湖北的國家信息光電子創(chuàng)新中心。國家信息光電子創(chuàng)新中心成功研制出的250GHz(千兆赫茲)以上超寬帶光調(diào)制器，不僅刷新了同類光調(diào)制器芯片的世界紀(jì)錄，也為光與太赫茲融合通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了重要支撐。

湖北九峰山實(shí)驗(yàn)室超七成為“90后”(圖|長江日報(bào))還有電網(wǎng)、高鐵、AI數(shù)據(jù)中心等場景，都離不開能扛住高壓的電流“開關(guān)”。過去，這樣的開關(guān)，主流材料要么太貴，要么體積太大。湖北九峰山實(shí)驗(yàn)室，一支平均年齡不到30歲的科研團(tuán)隊(duì)，采用氧化鎵材料，成功研發(fā)出能扛住9000伏高壓的“電子開關(guān)”，同樣刷新了世界紀(jì)錄。從脈沖強(qiáng)磁場到精密重力測量研究設(shè)施、再到深部巖土工程擾動(dòng)模擬設(shè)施“中國地鏡”，截至目前，湖北已建和在建大科學(xué)裝置達(dá)到8座。

1家國家實(shí)驗(yàn)室、45家全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、10家湖北實(shí)驗(yàn)室、164家國家級創(chuàng)新平臺的高能級矩陣，讓湖北綜合科技創(chuàng)新水平穩(wěn)居中西部第一。267層閃存芯片、三維相變存儲器芯片技術(shù)，讓湖北成為全國最大國產(chǎn)先進(jìn)存儲生產(chǎn)基地，躋身世界存儲產(chǎn)業(yè)第一方陣。

“電鷹飛車”eVTOL(圖|高文舉)全球領(lǐng)先的涵道式垂直起降“電鷹飛車”eVTOL(電動(dòng)垂直起降飛行器)凌空展翅、續(xù)航里程達(dá)到世界領(lǐng)先水平，5年內(nèi)有望能用手機(jī)預(yù)約無人駕駛“飛的”。東湖實(shí)驗(yàn)室的高速磁懸浮電磁推進(jìn)技術(shù)，將高鐵模型車加速至?xí)r速800公里，半年內(nèi)三次打破世界紀(jì)錄?！按髩选薄疤靻枴钡热诵螜C(jī)器人加速產(chǎn)業(yè)化，從去年能夠站起來到今年能夠跑起來、跳起來，能夠嗅氣味、拈豆腐。每年突破6項(xiàng)重大基礎(chǔ)研究、攻克10項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)、打造20項(xiàng)標(biāo)志性產(chǎn)品——湖北實(shí)施的“61020”科技創(chuàng)新成果體系，并非簡單的數(shù)字，而是一場全鏈條的創(chuàng)新攻堅(jiān)。過去幾年，湖北全社會(huì)研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入，由“十三五”末的1005億元，增至1408億元，增長超40%。全社會(huì)基礎(chǔ)研究投入，較“十三五”末增長69%。當(dāng)一個(gè)個(gè)大科學(xué)裝置從“深潛”浮出水面，一個(gè)個(gè)“從0到1”的重大創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)，一粒粒創(chuàng)新的種子，正在支點(diǎn)建設(shè)的春潮中，向下扎根，向上生長。

國家信息光電子創(chuàng)新中心(資料圖)

編輯：董滿