苦修创新秘籍 打磨大国重器

　　华中科技大学超快光学研究团队成员正在实验室做实验 记者李子云 摄

　　中科院测地所大地测量与地球动力学国家重点实验室仪器研制中心，正高级工程师张为民观测仪器的垂直性 记者高勇 摄

　　武汉尚赛光电科技有限公司OLED提纯实验室，王磊博士展示生产的高纯OLED材料 记者高勇 摄

　　晚饭饭点刚过，华中农大学生走进该校作物遗传改良国家重点实验室，开始实验工作 通讯员刘涛 摄

　　长江网5月22日讯 换鞋、除尘，21日晚10时，走进华中科技大学科技楼超快光学实验室，140平方米的实验室内灯火通明，一批80后教授们正带领一批90后博士、硕士们挑灯夜战。

　　“不分双休，实验室工作时间都是‘911’，即早上9点开始到晚上11点结束。”1983年出生的超快实验室主任兰鹏飞教授边说边在实验设备间忙碌穿梭。当晚，他要指导10多名博士做光学实验。

　　为了把最关键、最前沿的核心技术掌握在自己手里，在武汉各大高校科研院所及高新企业实验室，有一批科研人员不分昼夜，奋战在一线。

　　5月21日、22日晚，长江日报全媒体记者兵分多路，夜探华中科技大学科技楼超快光学实验室、中科院测地所大地测量与地球动力学国家重点实验室、武汉尚赛光电科技有限公司OLED发光材料提纯实验室、华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室，试图再现这些科学家们普通又不平凡的一夜。这一个个场景，亦是武汉奔向“大国重镇”的生动注解。

　　时间：5月21日晚10时 地点：华中科技大学超快光学实验室

　　给氧气做CT，给电子拍照

　　3位80后教授用激光赶超国际前沿

　　21日晚，长江日报夜探实验室直播团队试图用镜头捕捉这种速度。可惜因为光线的不可见，而无法呈现。

　　“能给氧气分子做CT，能给电子拍照。”兰鹏飞解释，分子、电子的运动速度是很快的，他们运用光来捕捉分子电子的运动，就必须有更快的速度，拍摄的对象才能相对静止，才能给它们做CT、给它们拍照。“这个好比拍电影，电子是演员，我们是导演。”

　　虽然看起来很浪漫，但实验室激光也并非很“温柔”。兰鹏飞解释，华中科大超快实验室采用的是脉冲激光，功率不过10毫焦，但能量集中在10^-15秒内，依然能有很大的功率，瞬时功率甚至可以高出三峡大坝1000倍，能轻易击穿小钢板。

　　据悉，在1999年之前，通过实验室的激光只能看到分子层面的运动，更小的电子的超快运动是看不到的，直到2001年之后才能看到电子层面的运动。

　　“现在我们不仅仅是满足能给电子拍照，还在尝试用激光操控电子的运动。”兰鹏飞说，目前集成电路上都是电子传输，速度已经达到极限，若用激光操控电子进行信息传输，速度可以快上6个数量级，达到目前速度的100万倍。未来运用到芯片技术上，将使芯片达到惊人的速度。

　　兰鹏飞描绘的激光技术的应用前景，让伙伴们都很兴奋，2014级光学专业博士生解辉在实验室打起了地铺，每天12小时，过起了从寝室到实验室的生活。

　　“做实验不能出错，出错就白忙了。”解辉说，从采购材料到搭建平台做实验，有时要筹备大半年，尤其是24小时不间断采集数据时，自己根本不敢闭眼休息，只能与机器睡一起了。实验室工作很拼，收获却非常大。解辉以第一作者的名义发表了2篇SCI论文，和他人以共同作者名义发表了3篇SCI论文。解辉说，他刚开始进入实验室时，人并不多，现在参与的学生越来越多了，力量也越来越大。

　　据悉，华中科大超快光学实验室13位老师，70名硕博生，2017年便发表了39篇SCI论文，第一作者全部是学生。近10年来，每年发表的SCI论文均在30篇左右。虽然实验室的主人都是80后、90后，但2003年建成的超快光学实验室，已经走在光学领域的国际前沿，与光学研究强国齐头并进。

　　(长江日报记者杨佳峰 通讯员黄树)

　　时间：5月21日晚8时

　　地点：中科院测地所大地测量与地球动力学国家重点实验室

　　以前靠进口，马上能自己造

　　测地所自主研发我国高精度绝对重力仪

　　21日晚8时许，中科院测地所绝对重力仪研制团队的核心骨干正高级工程师张为民还在忙着调试测试。去年，该团队研制出我国高精度绝对重力仪。目前，正在加紧升级，使其能尽快产业化。

　　“进价高、维修贵、周期长，来回折腾特别麻烦”，张为民介绍，自测地所20多年前从美国引进我国首台FG5绝对重力仪，科研人员边用边揣摩，什么时候“用自己的碗，装自己的粮食”。

　　在测地所大地测量与地球动力学国家重点实验室，记者看到了与人齐高的FG5绝对重力仪，产自美国。

　　“1995年引进时，花了200多万元”，张为民说，当时其观测已达到2-5微伽的精度，它相当于重力加速度的五千万至两千万分之一，也是世界上此类仪器中观测精度最高的一种。当时美国不愿卖，在老所长和老专家们的“斡旋”下，仅就引进这台设备，就花了近2年时间。截至目前，由于价格高昂，中国从海外引进的高精度绝对重力仪，不过近十台。

　　测地所田蔚博士介绍，重力仪既可用于科学研究，又可用于工业和商业领域，例如民用工程和油气储藏的勘察，属于“大国重器”。重力场信息是一个国家的重要战略资源之一，对我国国民经济建设、资源勘探和大地测量与地球物理研究有相当重要的意义。目前高精度重力仪只有美国等极少数国家能够研制和生产。

　　1995年时引进了FG5这个“宝贝”，引进这台“舶来品”后，张为民专门操作和维护，“有点小毛病，只好送返美国，加上运费，修一次要20万元人民币左右”。除此之外，维修周期长，升级费用高，与国产装备兼容性差，国家发展需求，因此越来越多科学家意识到自主研发设备的紧迫性。

　　2006年，测地所开始研制绝对重力仪，成立了“大地测量与地球物理观测技术实验室”。经过十余年的努力，去年，国家重大科研装备项目“深部资源探测核心装备研发”在北京顺利通过验收，这也是对科技三会提出“向深部进军”的最好回应。其中，8个子项目，测地所主持高精度绝对重力仪研制，经验收，实用样机及平台整体性能达到了国内先进水平，填补了国内在小型绝对重力仪研制、重力仪器分辨率测试和标定平台的技术空白，该成果还参加了“十八大”以来中国科学院成果展览。

　　目前，测地所从事高精度重力测量仪器研制工作的核心研发人员有20余名，逐步形成了一批精密机械、结构设计、材料应用、自动化控制、电子信息、软件编程等领域的人才梯队。

　　20多年来，张为民曾参加“中国地壳运动观测网络”“中国大陆构造环境监测网络”、国家2000重力网、我国西南地震活动区的重力试验场等绝对重力测量，带着数百公斤的重力仪，跨越冰雪荒山、黄沙大漠、高山峡谷、戈壁草原，行程20余万公里，对分布在全国范围内的近百个绝对重力基准点进行多期重复测量。在山东泰安基准点做重力测量前后，为了把总重量达300多公斤的仪器安全地运到设在山顶处的测点上，他和组员护着仪器上山、下山来回几趟。因此，2013年时，国产小型绝对重力仪的自主研发，也被提上日程，针对高精度重力测量仪器的迫切需求，有必要让它小型化、便携化。

　　“还有5年我就退休了，感觉时间不够用”。最近5年，吃完晚饭，张为民就扎进实验室，常钻研到转钟。“希望能尽快看到国产的小型绝对重力仪产业化。”

　　(长江日报记者李佳)

　　时间：5月22日晚8时

　　地点：武汉尚赛光电科技有限公司OLED发光材料提纯实验室

　　自主研发生产点亮“梦想之屏”

　　高纯发光材料打破国际企业垄断

　　5月22日晚8时，武汉东湖高新区，位于武汉未来科技城的武汉尚赛光电科技有限公司的OLED 发光材料提纯实验室里，仍有工作人员在忙碌。

　　尚赛光电董事长、首席科学家王磊博士展示了公司的核心产品——一些装在透明量瓶里的白色粉末，这是生产OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)显示面板的半导体发光材料。

　　“这些有机材料，涂在导电玻璃上，通上电，就可以发光。”王磊说，下一代显示屏幕将以OLED为主导，不像LCD显示那样，需要背光源通过液晶偏振才能发光。因此，OLED屏不仅对视力伤害小，更可以折叠、卷曲、剪裁，未来显示方式有无限可能。

　　当前，日韩等国的企业都在OLED显示屏制造上加速攻关，其中，高纯发光材料占显示屏制造成本的15%。王磊说，国内虽然已经建设有10条OLED屏生产线，但关键发光材料90%以上依靠进口。

　　“在整个OLED产业链上，发光材料制造处于产业链最上游，也最为核心。”王磊说，如果国产发光材料的研发生产没有突破，就很容易被别人“卡脖子”，“例如P型掺杂剂，之前国内无替代产品，国外企业用3000美元/克的高价出售，当国内企业能生产同类替代产品时，售价立刻降到1000美元/克”。

　　在实验室，记者看到，由尚赛光电自主研发的材料提纯设备，一天能生产1公斤发光材料，售价达20万元，堪比黄金价值。

　　目前，华星光电、天马等国内面板生产企业纷纷投建新一代OLED生产线，在武汉光谷，就已经投建了两条第6代LTPS-AMOLED显示面板生产线，投入大量资金研发、试制OLED屏，“就是为了打破国外对OLED显示技术的垄断，结束中国电子信息产业持续数十年的‘少屏’困局。”

　　王磊曾在香港浸会大学先进发光材料中心进行多年研究，后受邀回汉，加盟华中科技大学武汉光电国家研究中心，主持OLED发光材料的研发工作。2013年，在武汉光电工研院的推动下，武汉尚赛光电科技有限公司成立。

　　经过5年努力，尚赛光电成功研发出一系列OLED核心发光材料，并顺利实现其产业化，成为全省唯一、国内少有的OLED核心材料供应商。目前，尚赛光电已可生产发光材料中两到三个品种，有望替代进口产品，其他品种仍在研发、优化中。

　　王磊说，未来两到三年内，在武汉的华星光电和天马OLED生产线量产后，尚赛光电作为湖北省唯一一家OLED核心材料供应商，能为其大量提供原材料，“目前，我们的部分材料已经进入了韩国企业的采购名单”。

　　尚赛光电有40多位员工，三分之一是研发人员，其中6 位是有机半导体领域的博士，拥有40多项发明专利。王磊说，“随着我们研发工作的不断推进，将生产出更多能够满足产业化需要的发光材料，从而逐步取代国外进口产品，彻底实现国产化替代，点亮中国的‘梦想之屏’。”(长江日报记者肖娟 通讯员严天凤)

　　时间：5月22日晚9时

　　地点：华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室

　　不断优化作物

　　让百姓吃得健康穿得安心

　　在华中农业大学，一过晚饭饭点，就有大批上完课的学生陆续走进该校作物遗传改良国家重点实验室，开始各类实验工作。作物遗传改良国家重点实验室成立于1992年，连续5次被评为优秀国家重点实验室。5月22日晚，长江日报记者到这里进行了探访。

　　晚上9时，作物遗传改良国家重点实验室的6层大楼灯火通明，走进大楼，各个实验室忙碌而安静，师生们均穿着白大褂、戴着手套，忙着手头的研究。

　　记者来到位于五楼的水稻抗病实验室，女博士黄仁艳正和其他10名研究生进行“水稻抗稻曲病相关基因的挖掘与功能研究”，这是该校国家教学名师王石平教授牵头承担的一个科研项目。

　　记者看到，温室里栽培的几株水稻稻穗上结了不少黑色的小球，黄仁艳说：“这就是稻曲病的外部症状，这种病由真菌引起，不仅影响水稻产量，还会产生对人体有害的毒素。在全球范围内，稻曲病都是生产上亟待解决的问题。”

　　黄仁艳他们所从事的研究，就是从患病水稻中找到致病的真菌，通过将真菌注入不同品种的水稻，找到对稻曲病免疫最强的一种水稻，并发掘产生免疫作用的基因。进而通过分子育种的手段，培养具有抗病基因的新品种水稻。

　　为了提取这种致病真菌，模拟真菌生存繁殖环境，在黄仁艳之前，已经有几位博士在导师带领下从事这方面研究，给后面的实验搭建平台。黄仁艳从2012年起参与项目，其中用了两年多时间搭建成平台。目前，团队成员正筛掉一些抗病能力差的水稻。

　　走进其他实验室，也是一片有条不紊的繁忙景象。在位于大楼四楼的玉米病原菌工作实验室，博士王宏泽说：“实验不分昼夜，白天上完课的同学都来到这里，经常过了12点钟，还有大片的实验室亮着灯。”

　　据了解，作物遗传改良国家重点实验室以水稻、油菜、玉米、棉花等4个大田作物为研究对象，围绕农作物遗传改良这一总体目标，开展基础研究和应用研究。近5年来，该实验室主持了包括“973计划”“863计划”、国家科技重大专项和国家自然科学基金等国家任务近200项。

　　11年前，中国科学院院士、作物遗传改良国家重点实验室主任张启发教授提出“绿色超级稻”理念。绿色超级稻和传统意义上的超级杂交水稻不同，超级稻的主要目标是“高产”，而绿色超级稻把“少打农药、少施化肥、节水抗旱”与“优质高产”并举。近几年来，水稻科学家培育出了具备多个绿色性状的水稻新品种65个，新品种在广东、安徽、湖南、湖北等地累计推广面积达9000万亩。(长江日报记者黄琪 通讯员刘涛)

　　责编：朱曦东