“最”忆是长江︱追“光”而行

　　编者按： 大江东去，长卷万里。长江经济带横跨我国东中西三大板块，人口规模和经济总量占据着全国“半壁江山”。党的十八大以来，习近平总书记亲自谋划、亲自部署、亲自推动长江经济带高质量发展。新中国成立75周年、长江经济带建设正式上升为国家战略10周年之际，新江苏客户端•中国江苏网推出《“最”忆是长江》系列报道，聚焦长江经济带所涉11省市在75年发展中尤其是十八大以来创造的具有“首次”“首创”特质的事件，或是在跨越发展中诞生的“中国第一”乃至“世界第一”，通过一个个生动鲜活的故事，全方位展现发生在这片土地上的宏阔变迁。

　　最：1976年，武汉诞生中国第一根石英光纤

　　国家信息光电子创新中心

　　“成了！”

　　2024年5月，位于武汉光谷的国家信息光电子创新中心实验室，一片欢欣雀跃。该中心联合鹏城实验室研发的中国第一块2Tb/s三维集成硅光芯粒成功出样，各项性能指标均领先全球成果，或将应用于下一代算力系统和数据中心建设。

　　中心总经理肖希走出实验室，看着对面的一幢原武汉邮科院老楼，难掩激动，“老楼一楼厕所边，原本也有一个实验室，1976年，赵梓森院士在里面拉出了中国第一根石英光纤，开启了光纤通信技术和产业发展的新纪元。”

　　这是值得骄傲和感慨的时刻。几十年来，几代科研人员接力“追光”，从无到有，从有到强，从“一束光”到万光汇聚的“光谷”，从未懈怠。

　　一

　　赵梓森院士在简陋的实验室里拉出中国第一根石英光纤（复原图）

　　1966年，英国华裔科学家高锟提出利用石英玻璃进行信号传输的构想。构想提出，只要把铁杂质的含量降到百万分之一，就可以制造出波长在0.6μm左右、损耗为20dB/km的玻璃材料，这种材料能用来实现远距离信号传输。

　　1970年，美国康宁公司依据高锟理论制造出世界上第一根试验性光纤，光纤通信时代由此开启。

　　消息很快传至国内。1972年底，时为武汉邮电学院（武汉邮科院前身）教师的赵梓森提出“光纤通信”科研项目。“相比电通信，光通信的优点是带宽，是电通信的千倍万倍！”肖希介绍道。

　　因为无经验可循，国家那时候也不富裕，投入巨资去研究“空中楼阁”的项目，赵梓森并不被理解。

　　“机会不是等来的，必须通过努力才能争取到。”对前沿科技的探索，赵梓森没有停下脚步。他和志同道合的同事组成团队，在邮科院厕所旁的清洗室里搭建起简易实验室，找来酒精灯、旧机床，又用螺丝钉和橡皮泥做成调准器，开始了一次又一次的实验。

　　熔炼石英玻璃，非常危险，稍有不慎还会引起爆炸。一天，赵梓森不小心将四氯化硅液体喷进右眼，剧痛令他晕倒在地。到了医院，医生也不知道如何抢救，苏醒过来的他说：“用蒸馏水冲眼睛，打吊针。”2小时后，身体恢复正常，他又回实验室继续工作。

　　就是在这种艰苦条件下，1976年，赵梓森和团队用石墨炉、氧气、四氯化硅等最基础的原料拉制出一根17米长的玻璃丝，这是中国第一根石英光纤。

　　1977年，在邮电部举办的展览会上，赵梓森利用研制的光纤和上海光机所提供的激光器做光源，传输了一路黑白电视信号。自此，我国的光纤通信技术迎头直赶世界，目前可以制造出直径20厘米、长3米的世界最大石英玻璃预制棒，拉出来的光纤长达8500公里，能容纳全球48亿人同时在线通话。

　　一束光，也孕育出全球最大、最完整的光通信产业体系，助力我国光通信设备、光模块器件、光纤光缆等关键技术达到国际先进水平。

　　研究人员正在进行芯片金丝键合操作

　　二

　　赵梓森的故事，让创新的种子播撒进“追光者”心中。

　　2013年，肖希来到武汉，加入由武汉邮科院改制的烽火科技集团。

　　“那一年，习近平总书记首次到光谷考察，对科研人员说，我们这么大的国家，不能做其他国家的技术附庸。总书记指出：‘一定要坚定不移走中国特色自主创新道路，培养和吸引人才，推动科技和经济紧密结合，真正把创新驱动发展战略落到实处。’”深受鼓舞的肖希马不停蹄地投入到硅光芯片核心技术攻关中。

　　与传统电子芯片或CPU、GPU、手机处理器等集成电路不同，光芯片是部分或全部用光来代替电流传递信号，硅光芯片则是在硅晶圆的芯片上集成光器件。“硅光芯片不仅具有速度快、功耗低、体积小、抗干扰性强等优势，还避免了传统光器件材料过小、价格过贵等劣势，能达到降本增效的作用。”肖希说。

　　2Tb/s硅基3D集成光发射芯粒

　　2Tb/s硅基3D集成光接收芯粒

　　“我们团队有近60人，一半以上都是博士。不仅队伍更强大，研发环境也更好，和赵院士那时候是天壤之别。”肖希说，环境变了，但前辈科学家筚路蓝缕开拓光纤通信事业的精神必须传承好。

　　就在团队全力攻关的关键时刻，2018年4月，习近平总书记再次来到光谷，并到烽火科技集团考察。肖希记得，“总书记说，具有自主知识产权的核心技术，是企业的‘命门’所在。企业必须在核心技术上不断实现突破，掌握更多具有自主知识产权的关键技术，掌控产业发展主导权。他还特别强调，国家需要我们在这方面加快步伐。”

　　总书记语重心长的嘱托，国家的殷切期盼，激励着所有人：“造中国芯，造有自主知识产权的中国芯！”

　　在团队努力下，2018年8月，我国首款商用“100G硅光收发芯片”正式研制投产。这块不到30平方毫米、小拇指指甲盖一半大的硅芯片上，集成了包括光发送、调制、接收等近60个有源和无源光元件，并支持100Gb/s高速光信号传输，不仅“身材”超小，性能更高，成本还更低，可广泛应用于传输网和数据中心光传输设备。在此基础上，团队又夜以继日地讨论新一代芯片的技术方案。经过3年艰苦研发，2021年底又推出中国首款、拥有自主知识产权的400G相干商用硅光收发芯片，成为当时国际上已报道的、集成度最高的商用硅光集成芯片之一。

　　芯片测试筛检环节

　　“从100G到400G，我们的硅光芯片提速3倍，能耗和体积却只有100G的1/3。”脚步不停，持续攀高，肖希和团队研发的硅光芯片又实现了Tb/s级跨越，进而达到2Tb/s！

　　三

　　光，源于点而至无穷。

　　激光，被称为最快的刀、最准的尺和最亮的光。现代高科技产品，几乎都离不开激光加工，比如智能手机制造过程中，有七成环节要用到激光工艺。孵化于华中科技大学，有着25年发展历史的华工科技，是国内首家以激光为主业的上市公司。

　　国内首台高性能光纤激光器、首套三维五轴激光切割机、首条新能源汽车全铝车身激光焊装生产线……通过自主研发，华工科技接连突破一批“卡脖子”技术难题，先后诞生60多项“中国第一”，牢牢占据全球行业第一梯队。

　　华工科技第五代激光弱化自动化装备

　　“2022年6月，习近平总书记第三次来到武汉，考察光电子产业。在华工激光，他强调要加强技术研发攻关，掌握更多具有自主知识产权的核心技术，不断延伸创新链、完善产业链。”华工科技焊接自动化产品线研发部经理肖群记忆犹新，“我们正是按照总书记的要求，以光为核，以业为链，掌握核心技术，实现产品100%国产化。”

　　肖群是2011年来到华工科技的。当时，公司正在研发调试第一代激光弱化自动化设备。“我们要和赵院士一样，敢首创、敢做国内第一。”

　　“激光弱化技术广泛运用于汽车上，比如，安全气囊，需要用激光头在仪表板上‘打孔’，一个个小孔就组合成一条虚线。交通事故发生时，虚线处会快速断开，安全气囊得以迅速弹出。虚线断开不及时、断裂时飞出碎片，就会对人员造成伤害。”

　　“产品初迈向市场时，车企不愿意‘买单’，他们还是更青睐进口设备。后来，我们同台竞技，遇到相同问题时，我们现场解决问题的能力要比进口的强，获得了客户信任，一下子打开了局面。”正是这份肯定坚定了肖群团队的研发方向。前不久，他们的第五代激光弱化自动化装备成功“牵手”知名汽车品牌，技术实力实现从追赶到与进口设备并驾齐驱，市场占有率大幅提升。

　　华工集团展厅

　　类似的故事，在华工科技的生产车间里接连上演，围绕各个产业链的国产化设备强烈需求，他们不断拓展激光技术在高端制造领域的应用场景。2023年7月，公司成功研发出我国首台核心部件100%国产化的高端晶圆激光切割设备，在半导体激光设备领域取得了多个“中国第一”的突破。在航空航天领域，华工科技也相继推出航空发动机热端关键零部件激光加工装备等产品，它们都代表着国家竞争力，具备国际竞争力。

　　沐光、追光、聚光、发光。从“一束光”蝶变为一座“创新新城”，“光”正与武汉同心同向，一代又一代的追光者在这里创新创业，书写传奇。光谷也成为全球原始创新策源地，加速形成国家战略科技力量。

　　让肖希、肖群更加欣慰的是，赵梓森院士拉出第一根石英光纤的简易实验室将在烽火集团的大楼里1：1复原。最初的那束光，永远闪亮！

　　策划 杭春燕

　　执行 戴军农 张妍妍

　　成员 许海燕 周永金 任虹 潘书哲 宋德生 曹羽

　　值班编辑 王冲