武汉光电国家研究中心始终围绕信息光电子、能量光电子和生命光电子三大领域,聚焦“四个面向”,开展战略性、前瞻性、基础性重大科学问题和关键核心技术研究,打造国家战略科技力量,形成支撑光电产业可持续发展的核心能力。近20年来,武汉光电国家研究中心在创新研究、学科建设、人才引育、知识传播、成果转化、国际交流及体制机制创新等方面踔厉奋发、追求卓越,实现跨越性发展,跻身于光电子领域国际知名研究机构前列。
追根溯源 秉承初心
抚今思昔,岁月峥嵘。武汉光电国家研究中心的发展可追溯到1970年成立的华中工学院机一系光学仪器教研室,1971年组建的激光科研组,以及1986年科技部批准成立的激光技术国家重点实验室。十数载激流勇进,研究中心始终与中国光谷同频共振,共生共荣,始终以打造国家光电科学领域的战略科技力量为己任。2000年,在黄德修教授的倡导和学校的推动下,“武汉·中国光谷”这一专有名称正式启用,光谷建设也紧锣密鼓开展起来。2002年国庆前夕,科技部要筹建国家实验室的消息在学术圈中悄然传开,全国各大高校和研究院所摩拳擦掌,跃跃欲试。学校决定申报光电领域的国家实验室。在学校的统一部署下,黄德修教授、刘德明教授等把握时机、抢占前滩。七天后,一份《国家光电子实验室(建议书)》呈递给学校。《建议书》得到省市领导高度认同。
黄德修教授撰写的国家实验室建议书及其在长江日报发表的文章
武汉光电国家研究中心发展始终与中国光谷同频共振
2003年,湖北省、武汉市领导多次召集组建单位及有关部门负责人进行光电国家实验室筹建协调,并率队进京争取科技部的支持。2003年5月,武汉光电国家实验室(筹)筹建组成立。2003年10月,时任全国人大副委员长李铁映同志和湖北省省长罗清泉同志受邀参加华中科技大学50周年校庆,活动结束后即在规划拟建实验室用地上举行国家实验室大楼奠基仪式。2003年11月25日,科技部下文批准筹建武汉光电国家实验室(筹),由叶朝辉院士担任主任。
光电国家实验大楼奠基仪式
科技部关于筹建5个国家实验室的批文
矢志不渝 砥砺奋进
十九载栉风沐雨,十九载笃行不怠,武汉光电国家研究中心风华正茂正当时,不负韶华不负己。回首来时路,研究中心的发展经历了三个阶段。
第一阶段:初始创建期(2003.11-2006.11)。2003年11月,科技部在全国范围内批准筹建5个国家实验室,武汉光电国家实验室依托华中科技大学,联合武汉邮电科学研究院、中科院武汉物理与数学所和中船集团七一七研究所共同组建。2004年2月,实验室理事会章程通过,成立了理事会和常务理事会。2004年4月学校党委发文,成立武汉光电国家实验室(筹)。经过三年的研讨和筹建,光电实验室完成了确立建设方针、探索管理机制、凝练学科方向、整合人才队伍、建设研究大楼、搭建设备平台、拟定筹建计划等工作。2006年11月,实验室顺利通过科技部“国家实验室建设计划任务可行性论证”,标志着武汉光电国家实验室正式进入筹建阶段。
建设中的光电实验室大楼
已竣工的光电实验室大楼
第二阶段:快速发展期(2006.11-2017.11)。这一时期,在科技部、教育部、湖北省、武汉市和华中科技大学的直接领导和大力支持下,实验室全体师生笃行致远、惟实励新,在体制机制探索、光电学科建设、人才聚集培养、科技创新创业、国际交流合作等方面创造了若干“第一”,获得了多项突破,跻身全球光电研究机构前列。
2010年,实验室实现以华中科技大学为第一单位和唯一单位在《科学》上发表论文零的突破。2011年,一项成果入选当年中国十大科学进展。自2011年起,实验室SCIE论文总数、被引总频次、ESI高被引论文数在国际知名光学研究机构中排名第一,至今一直保持领先地位。2012年光学工程学科并列全国第一,生物医学工程全国并列第三。2016年,三项成果应邀参加“十二五”科技创新成就展。2017年,一项成果列入全国科技工作成绩单。同年,实验室支撑的“光学工程”和“生物医学工程”学科被评为A+,“计算机科学与技术”学科进入A类。
2010年,时任国家副主席习近平同志视察光电实验室
第三阶段:稳步提升期(2017.11至今)。2017年11月,武汉光电国家实验室(筹)以良好成绩通过评估,组建武汉光电国家研究中心。科技部下文批准武汉光电国家研究中心由骆清铭担任主任。
2019年,在学校和东湖开发区的高度重视和大力支持下,雄伟大气、结构新颖的光电信息大楼耸立于学校东大门旁。2019年,研究中心一项成果入选建国七十周年大型成就展,一成果入选当年中国十大科技进展,一成果参加国家杰出青年科学基金25周年成果展。2021年,四项成果参加国家“十三五”科技成果展,三项成果入选2021年度中国光学十大社会影响力事件,三项成果入选2021年度中国光学十大进展。同年,湖北省以研究中心为支撑成立了湖北光谷实验室和高端生物医学成像重大科技基础设施,加速打造国家战略科技力量。2022年,研究中心入选“十四五全国首批科普教育基地”和“全国首批科学家精神教育基地”。并行数据存储实验室PDSL团队荣获2022年IO500“10节点榜单”世界第一。截至2022年6月,共在《自然》《科学》正刊发表论文16篇。研究中心始终坚持“追求卓越”的进取精神,潜心研究、不断创新,力争创建光电科学领域具有重要国际影响力的学术创新中心、人才培育中心、学科引领中心和成果转移中心。
2019年落成并投入使用的光电信息大楼
研究中心NS正刊文章(含6篇合作发表)
驰电驱光 成果卓著
武汉光电国家研究中心围绕信息光电子、能量光电子、生命光电子三大领域,开展前沿科学探索、应用技术研究、光电知识传播和成果孵化转移,始终与武汉·中国光谷同频共振、共荣共生,持续为我国光电子信息产业的高质量发展提供技术创新成果和高级研发人才,逐步发展成为一支光电科学领域具有重要国际影响力的国家战略科技力量。
——牢记初心使命,党旗领航精耕细作
武汉光电国家研究中心党委坚持党旗领航,不忘初心使命,聚力奋进,实现高质量内涵式发展。始终坚持和加强党的领导,坚持“围绕中心发展抓党建,抓好党建促中心发展”的指导思想,主动谋划、凝心聚力、内涵发展,持续加强党的政治建设、思想建设、组织建设、作风建设、纪律建设和制度建设,通过深入开展党的群众路线教育实践活动和“三严三实”专题教育、“两学一做”学习教育常态化制度化和“不忘初心、牢记使命”主题教育、党史学习教育,广大党员干部理想信念进一步坚定;深化落实中央巡视和校内巡查整改任务,推进基层党建标准化规范化,不断提升综合治理能力,扎实推进各项工作。
武汉光电国家研究中心党委始终发挥政治核心与政治引领作用,坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,贯彻落实立德树人根本任务,深化综合改革,加快内涵建设,踔厉奋发,笃行不怠,为研究中心发展提供了坚实的组织和制度保障。始终坚持党管人才原则,研究中心党委在人才引进、青年人才成长方面竭尽全力,为研究中心发展奠定了坚实的人才基础。两任书记林林和夏松同志坚持为青年人才成长和学科带头人发展保驾护航,为打造光电子信息领域人才聚集的高地作出了突出贡献。近年来研究中心先后获评教育部“双带头人”党支部书记工作室、中国侨届贡献奖、全国“五一”劳动奖章、全国三八红旗手、“湖北省先进基层党组织”、“湖北省先进班集体”(学生党支部)等集体和个人荣誉称号。
——创新体制机制,整合资源和衷共济
研究中心的前身——光电国家实验室依托华中科技大学、联合武汉邮电科学研究院、中科院武汉物理与数学所、中船集团717研究所共同建设。光电实验室的建设和发展必须以体制创新为前提,体制机制创新重在顶层设计,如何理顺四家不同管理部门下属单位的融合、学校内部多个院系、若干个团队的融合是体制机制创新的关键。
2004年2月,实验室理事会章程出台。章程明确了实验室的性质和主要任务,即:实验室是国家设立的相对独立的科学研究实体,是国家科技创新体系的重要组成部分,以基础研究、应用基础研究和前沿高技术研究为主,并适当向应用技术研究延伸。章程明确了实验室的运行机制及四家共建单位的职责,即:实行理事会领导下的实验室主任负责制。华中科技大学是实验室的依托单位,负责挂靠实验室的党组织和群众组织,为实验室的建设和运行提供必要的保障条件。武汉邮电科学研究院、中科院武汉物理与数学研究所、中船重工集团717研究所是实验室的联合组建单位,负责承担实验室的共建工作,为相关方向的科学研究及研究室建设和运行提供必要的保障条件。章程还明确了实验室的组织机构设置,包括理事会、学术委员会、管理委员会、公共技术服务部、公共管理服务部以及若干科学研究部。
为了调动学校现有资源,加快实验室的建设,2004年10月,学校党委下发了“关于武汉光电国家实验室(筹)建设与管理的若干意见”,对光电国家实验室学科建设、科研管理、分配激励、人才培养等十个方面提出了具体规定。国家实验室提出了“一二三四五”的基本建设方针,即一个整体:武汉光电国家实验室(筹);两个融合:四个组建单位的融合;华中科技大学各相关院系的融合;三种精神:团队精神、实干精神、奉献精神;四个有利于:有利于武汉光电国家实验室(筹)的建设与发展以及与国家目标的统一,有利于华中科技大学相关学科的建设与发展,有利于各学术团队的建设和高层次人才的培养,有利于各组建单位相关学科的融合发展;五个统一:人员、设备、经费、用房和薪酬统一管理。确定了运行机制的十六字方针:学科共建、人员双聘、设备集中、成果共享。
2003年以来,在实验室主任叶朝辉院士的带领下,实验室在组织结构、运行机制和制度建设方面进行了积极有效的探索和创新,形成了较为完备的管理体制和运行机制,探索出四家不同体制,不同管理部门单位共建国家实验室的独特模式,为一系列重大科技成果的产生培育了土壤、提供了环境、创造了条件,得到国家科技部、教育部以及社会各界的广泛认可和高度肯定。
——打造重点学科,交叉融合成绩斐然
研究中心大力加强重点学科建设和多学科交叉融合,以学科建设为龙头,加强能力建设。多年来,研究中心与华中科技大学相关院系共建光学工程、生物医学工程、电子科学与技术、计算机科学与技术四个一级学科,并对学校的化学、物理学、材料学、工程学、计算机科学等ESI学科做出了突出贡献。2007年,光学工程一级学科博士点被评为国家重点学科。2012年,在第三轮学科评估中,光学工程排名全国并列第一,生物医学工程排名全国并列第三;2017年,在第四轮学科评估中,光学工程、生物医学工程被评为A+,计算机科学与技术被评为A。2022年,光学工程、计算机科学与技术再次入选国家“双一流”建设学科名单,光学工程学科还被遴选为培优学科。
作为优势学科引领高地,研究中心充分发挥多学科交叉融合优势,产出一系列重大原创成果。骆清铭院士团队致力于将信息光电子学与生物医学结合,开展生物医学光子学新技术新方法研究。早在2001年,骆院士就率领团队开始探索显微光学切片断层成像(MOST)技术,经过20余年的潜心耕耘,MOST系列技术已成为全脑定位系统的重要手段。团队开创了脑空间信息学科(Brainsmatics),创建了亚微米体素分辨率的小鼠全脑高分辨三维图谱,并首次展示了小鼠全脑中单个轴突的远程追踪。团队在光学分子成像、激光散斑成像(LSI)及其与光学本征信号成像(ISI)的结合、荧光扩散光学层析成像(fDOT)与微型CT结合的双模态小动物成像、近红外(NIR)光学功能成像以及组织光透明成像等方面也作出了创新性贡献。2010年,骆院士团队研究成果发表在《科学》上,实现了以华中科技大学为第一单位和唯一单位在该期刊发表论文零的突破。系列成果荣获国家自然科学二等奖(2010年)和国家技术发明二等奖(2014年),入选中国科学十大进展(2011年),列入全国科技工作成绩单(2017年),入选“建国七十周年大型成就展”(2019年),并亮相“十二五”、“十三五”国家科技成就展,入选2021年中国光学十大进展。2019年骆清铭当选为中国科学院院士。
荣获国家自然科学二等奖(2010年)和国家技术发明二等奖(2014年)
2001年,在条件极为简陋的实验室,谢庆国教授带领研究团队踏上了数字PET研究的漫漫征程。数字PET是一种生化灵敏度极高的核医学分子影像技术,需要光学、医学、计算机、材料、机械等多学科集智攻关。2010年,团队研发出世界上第一台动物全数字PET。2015年,成功开发出世界首台临床全身全数字PET系统。2017年,应邀参加国家“十二五”科技创新成就展。2019年,全球首款临床全数字PET/CT获批国家医疗器械注册证,正式获准进入市场。这意味着团队攻克了尖端医疗仪器PET数字化的世界级难题,打破了医疗器械国外全垄断的局面;研发出拥有完全自主知识产权的人体临床全数字PET,可精准检测到最小尺寸的癌症病灶,大幅提前癌症发现时间。
全数字PET参加国家“十二五”科技创新成就展
“85后”青年科学家陶光明教授从美国中佛罗里达大学学成归来,带领的纤维光电子学研究团队致力于光电、材料与健康科学的融合,聚焦面向运动与健康智能化的纤维光电子技术研究。团队基于辐射降温原理和结构分级设计理念,研发了具有形态分级结构的光学超材料织物,在户外暴晒环境可为人体表面降温近5℃,相关研究成果于2021年在《科学》发表。陶光明教授还受国家体育总局邀请,实现了无源保暖雪上科技护脸技术“从0到1”的原始创新,为极端严寒环境下的运动员提供高效运动无源保暖防护,助力第24届北京冬季奥林匹克运动会。
超材料织物为人体降温
国家体育总局感谢信
——紧盯学科前沿,原始创新勇攀高峰
人类面临信息容量爆炸、能源危机、环境污染、重大疾病等领域的共同挑战,光电科学与技术是解决这些挑战的“钥匙”。超快激光与物质相互作用、高效光场调控、高效光电转换材料与器件、超衍射分辨成像及加工等方向是国际学科前沿,是全世界光电领域研究者共同关心的基础性问题。研究中心针对学科前沿问题,注重加强原创性、引领性科技攻关,经过近20年的研究条件和科研能力建设,已取得一系列重要原创性研究成果。
在超快激光与物质相互作用研究方面,产生小于100阿秒、高能量的阿秒激光始终是国际前沿研究热点。陆培祥教授是2004年第一批进入光电实验室的教授之一,担任激光科学与技术研究部主任。2010年,团队就提出双色光阿秒调控方案,在国际上首次理论突破百阿秒壁垒,并与日本研究小组合作产生1.3微焦阿秒激光,单脉冲能量保持世界第一。近年来,团队实验上获得260阿秒激光输出,实现阿秒时域双缝干涉精密测量,建立光电离和阿秒光电子全息理论,并实现阿秒光电子全息,精度达10阿秒,实验发现隧穿电离的非绝热效应。系列理论和实验研究结果在《物理评论快报》上发表论文超过20篇。
在高效光电转换材料与器件方面,2008年,从澳大利亚蒙纳什大学归来的韩宏伟博士开始太阳能电池的研究。14年来,韩宏伟教授突破了无空穴传输材料型介观钙钛矿太阳能电池关键技术,研制出拥有全球至今最高稳定性的器件,在国际上被命名为“武汉电池”和“韩电池”,分别在2014年和2018年获得无空穴传输材料型钙钛矿太阳电池最高公证效率12.84%和23.3%,充分展现了其良好的商业化前景和极大的潜在市场价值。研究成果分别于2014年和2018发表于《科学》杂志上。
无空穴传输材料型钙钛矿太阳电池
首批国家高层次青年人才计划入选者唐江教授,2012年加盟光电实验室。开辟了硒化锑薄膜太阳能电池研究新方向,独辟蹊径地开发出快速热蒸发工艺,制备出光电转换效率达5.6%的电池器件;同时在发光材料研究方面,团队研究的单基质暖白光全无机钙钛矿荧光粉,打破荧光粉近百年研究瓶颈,研究成果先后发表于《自然》、《自然·光子学》和《自然·能源》等期刊。
在高效光场调控方面,利用新的模式和新的维度是实现突破衍射极限、实现高效传输和存储的有效解决途径。2009年底,王健教授在南加州大学担任博士后期间,从电磁波根本特性参数出发,挖掘出与电磁波空间螺旋相位分布相关联的轨道角动量(OAM)这一电磁波潜在新维度资源,将轨道角动量成功引入到光通信中。团队相关研究成果发表于《自然·光子学》和《科学》期刊上,随后在轨道角动量光通信技术方面开展了一系列深入研究,引发国际广泛关注。2021年,李培宁、张新亮教授团队突破性证明了传统的双折射晶体中存在“幽灵”双曲极化激元电磁波,该成果革新了极化激元基础物理的“教科书”定义,对凝聚态物理、光物理、电磁学等领域的基础原创研究具有重要指导意义,研究成果刊发在《自然》期刊上。同年,张新亮、董建绩团队研制的超宽带可重构光子运算集成芯片和王健团队研制的高速大容量智能多维复用与处理芯片亮相“十三五”科技创新成就展。
超宽带可重构光子运算集成芯片和高速大容量智能多维复用与处理芯片参加国家“十三五”科技创新成就展
在生物医学光学成像方面,骆清铭院士团队研发并持续迭代更新的荧光显微光学切片断层成像(fMOST) 技术,是目前为止世界上唯一能够实用化的实现全脑尺度单细胞连接分辨率介观脑图谱绘制的成像技术,为我国在神经科学研究领域实现引领提供技术支撑。费鹏教授团队通过将前沿的人工智能技术与先进的物理光学设计结合,发展了新一代计算光学显微镜,大幅度突破了当前显微光学成像的时效、速度和分辨率,实现对心跳、血流、神经活动等重要生命现象快速且精准的观测,并在肿瘤生物学,分子检测等多个生物医学领域获得重要应用。张静宇教授团队在国际上首次实现的石英玻璃五维存储技术,颠覆性地在原理上突破了光存储的容量和寿命限制,被认为是寿命最长的超高密度存储方式,被两院院士投票评选为2016年世界十大科技进展之一,被吉尼斯认证为最长寿命的存储技术。甘棕松教授团队长期研究超衍射极限光学精密技术,针对国内光刻机“卡脖子”问题展开研究,已成功研发第六代双光束超分辨光刻机样机配套自研集成系统软件,并以此为基础研究先进功能半导体器件的激光微纳制造技术及其在新一代信息技术中的应用。
——立足技术创新,攻坚克难突破瓶颈
刘德明教授团队率先提出了基于SOA的无源光网络全光波长变换及再生复用的关键技术,攻克了无源光网络的无色复用、突发光信号变换及透明再生三大技术难点,研究出与距离延伸器件及应用系统专利技术产品,自2004年起,已经应用于中兴通讯、光迅科技等企业,相关研究成果“基于SOA的无源光网络接入扩容与距离延伸技术”获得2014年国家技术发明二等奖。
冯丹、谢长生团队也是首批进入国家实验室的研究团队之一,该团队长期从事海量存储系统研究,形成了异构融合的主动对象海量系统关键技术,开发了非易失存储器的异构融合存储卡设备,自主可控国产盘阵列系列产品原型,PB级大容量光盘库等,在企事业单位得到实际应用。目前还开辟了玻璃多维光学数据存储新方向的研究。系列成果先后获得国家技术发明二等奖(2014年);IEEE通信学会Fred W. Ellersick Price;参加IEEE/ACM举办的SC06存储挑战赛,获得并列决赛奖;夺得2022国际超级计算大会(ISC22)IO500(超算存储500强)“10节点榜单”第一,将世界记录提高36%。
1996年,事业有成、已届不惑之年的闫大鹏教授公派赴美学习光纤激光器技术,十年时间就成长为光纤激光业的翘楚,获得美国杰出人才计划青睐。2007年,51岁的闫大鹏怀揣报国梦想,毅然回国创办国内第一家光纤激光器生产企业——锐科公司,同时加盟光电实验室,专门从事大功率光纤激光器的原器件及激光器在中国的国产化和产业化研究。深耕领域20余年,闫大鹏带领锐科激光打破了国外企业在高功率光纤激光器领域的垄断,推动中国光纤激光器自主研发能力达到世界一流水平。2021年,锐科激光研制的我国首台最大功率、全球第二大功率10万瓦工业光纤激光器正式投入使用,已经用于先进工业制造、航空航天等高端应用场景。
2008年,江涛教授从美国学成归来,加盟光电实验室从事无线通信与网络技术的研究,主要研究方向是无线通信系统物理层以及通信网络中问题的建模与分析,并为下一代无线通信系统中的关键问题提供解决方案。多年的潜心研究,江涛教授的研究成果“异构频谱超宽频动态精准聚合关键技术及应用”获得2019年国家技术发明二等奖。
2009年,周欣从美国劳伦斯·伯克利国家实验室归国不久,一个人就是一支团队,大小事务亲力亲为,工作到凌晨是常态。十年甘做冷板凳,周欣带领团队开展科研攻关,成功研制出拥有自主知识产权的世界上增强倍数最高的人体肺部气体磁共振成像仪(MRI),达到世界上最快的高分辨人体肺部气体动态采样,成功实现自由呼吸下的实时成像。疫情期间,周欣主动请缨,在距武汉封城前10小时从北京搭乘当日最后一班飞机返汉,带领团队奔赴金银潭医院、同济医院抗疫一线,对1000余人次的新冠肺炎患者肺部微结构和功能进行了全面评估,为打赢疫情防控阻击战提供了科技和数据支撑。
——加强国际合作,提升四力享誉中外
研究中心发挥国家级战略科技平台优势,积极参与国际大科学计划,致力于不断提升学科的国际竞争力、师者的国际创新力、学子的国际胜任力和自身的国际影响力。
研究中心一向重视引智工作。2007年,实验室获批教育部、国家外专局“光电科学与技术高等学校学科创新引智基地”,因引智工作业绩突出,2012年获得滚动支持。2008年,获批中央组织部“海外高层次人才创新创业基地”,并被科技部、国家外国专家局授予“国家级国际联合研究中心”。2015年,武汉光电国际合作联合实验室通过教育部立项论证。2016年,获批科技部国际科技合作基地。
研究中心以国际化的开放机制,疫情前每年吸引十余名外籍院士和50多位专家学者来室工作,合作开展科学前沿研究工作。其中包括多国院士、生物医学光子学创始人、2008年国家“友谊奖”获得者布立顿·强斯,诺贝尔化学奖获得者、以色列科学家齐楷华,美国四院院士、著名华裔科学家钱煦,美国工程院院士厉鼎毅,“染料敏化太阳能电池之父”格兰泽尔,中国科学院外籍院士、国际纳米科技领域具有重要学术影响的王中林,澳大利亚工程院院士程一兵,国际太赫兹领域著名专家张希成,国际著名激光微纳制造专家肖洛奖得主陆永枫等。2009-2011年间,布立顿·强斯、齐楷华、格兰泽尔、钱煦等四名海外学术大师获国务院批准授予华中科技大学名誉博士学位。
2011年11月1日,骆清铭副校长授予美国四院院士钱煦我校名誉博士学位
2006年8月,Britton Chance生物医学光子学研究中心成立,2007年,生物医学光子学国际顾问委员会成立。2010年7月,格兰泽尔介观太阳能电池研究中心成立,有力推进了高效介观太阳能电池研究。2011年8月,张希成牵头先进非线性太赫兹研究中心成立。2012年3月,王中林领衔纳米表征与器件研究中心成立。在国际大师的指导与合作下,研究中心的能力得到大幅提升。
2010年7月19日,格兰泽尔介观太阳能电池研究中心成立大会举行
2010年11月4-5日,布立顿·强斯生物医学光子学研究中心国际顾问委员会会议召开
研究中心注重提升软实力,创建多个国际学术品牌。2008年,实验室发起“国际光子与光电子学会议(POEM)”,已形成一个覆盖光电子多个学科领域、汇集众多国内外知名专家、学者、学术机构和企业,集学术性和实用性于一体的高水平、高质量学术会议品牌。自1999年起主办的“生物医学光子学与成像技术国际学术研讨会(PIBM)”是亚洲地区规模最大的生物医学光子学国际盛会之一。主办两本高水平国际期刊,其中Journal of Innovative Optical Health Sciences被SCI、EI等收录,是亚太地区在生物医学光子学领域唯一一本被SCI收录的英文学术期刊,Frontiers of Optoelectronics连续7年入选“中国国际影响力优秀学术期刊”。还组织创办了“武汉光电论坛”、“光子学公开课”、“神奇光子在线讲坛”等多个光电学科论坛,活跃中心学术交流氛围,促成高质量国际交流合作,发出华中大的光电声音。
2008年4月7日,武汉光电论坛系列讲座第一期开幕。我校名誉博士、美国科学院院士、宾夕法尼亚大学教授布立顿·强斯博士作《微光电子学在医疗和诊断中的作用》报告
2017年,诺贝尔物理学奖获得者、斯坦福大学教授朱棣文访问武汉光电国家研究中心并应邀在第十届国际光子与光电子学会议上(POEM)作大会报告
2013年,依托研究中心建设的工程科学学院入选国家外专局和教育部共同实施的“高校国际化示范学院推进计划”,并成为全国首批4所国际化示范学院之一。学院通过海外高端引智,与研究中心一流师资组建国际化课程团队,多渠道、全覆盖资助本科生赴国际名校开展国际课程学习,前四届本科毕业生综合深造率超过84%。学院形成的工医理多学科交叉融合、具有一定特色的工程科学国际化人才培养模式被《中国教育报》、新浪网等报道,学院牵头申报并成功获批全国首批十二所未来技术学院之一。
工程科学学院首届2018届毕业生与欧洲科学院院士、德国洪堡大学教授Jurgen Kurths
针对信息、能源、健康等方面遇到的严峻挑战,研究中心与冷泉港实验室、艾伦脑研究所、欧洲脑科学研究所、日本国立材料研究所等全球四十余所机构就前沿领域开展深度科研合作,截至目前产出9篇国际合作NS论文。与俄罗斯萨拉托夫国立大学、瑞典皇家理工学院等七所大学签署共建联合实验室协议,在科学研究、人员交往、人才培养方面开展全面交流,建立起了广泛优质的国际合作网络。
——践行立德树人,创新引领广育英才
作为依托高校建设的国家级研究机构,研究中心始终坚持党管人才,深入贯彻“人才强国”战略,将人才作为支撑发展的第一资源,积极营造引才、聚才、育才的良好氛围。一方面将平台科研资源转化为育人资源,为培养拔尖创新创业人才和卓越工程师贡献应有力量;一方面也充分利用平台优势引才和聚才,助力青年研究人员在服务“四个面向”中成长。研究中心人才队伍不断壮大,目前包含依托单位和共建单位共有全职研究人员506人,其中国家自然科学基金委创新群体负责人5人;2017年以来2人成长为院士;入选中组部、教育部和科技部各类中青年科技领军人才计划近30人,入选优青、青年拔尖、海外高层次青年人才计划等近60人,国际学会Fellow 22人次,研究中心已形成一个光电领域优秀青年人才聚集的高地。
研究中心始终以开放、包容的心态尊重人才、善待人才,极力为人才成长提供优质环境。不惟出身,为想干事、能干事的青年人提供平台。改革评价机制,进行分类评价,鼓励不同类型研究人员产出不同代表性成果。从加州理工大学回国的梁文锡教授从事四维电镜研究,研究中心坚定地支持他潜心开展科研装置的研究工作,目前已经自主完成高性能四维电镜的搭建工作,为研究中心的基础研究提供了良好的研究平台。不惟帽子,针对重点领域支持有良好背景的年青人开展攻关研究。邓磊敏、张静宇、甘棕松等青年人才回国时没有得到人才计划的资助,但所从事的研究对解决关键领域卡脖子问题十分重要。研究中心超常规地给予支持,帮助他们在最短的时间内搭建起研究平台并开展研究工作。目前他们三人的研究成果得到华为、国防单位的重点关注与支持。
四维电镜研究平台
自2012年以来,研究中心强化科研育人、实践育人和资助育人,开展创新创业人才的群体培养模式探索,成效显著。中心致力于培养研究生“追求卓越”的国光精神,鼓励学生乐于学习、勇于实践,在创新创业实践中不断提升自己。近5年来,6名研究生在《科学》和《自然》正刊以第一作者发表论文,学生在全国“互联网+”、“创青春”、“挑战杯”三大赛中荣获金奖15项,在2022年IO500(超算存储500强)“10节点榜单”中夺得世界第一,连续5年获王大珩高校学生光学奖,15名博士毕业生分别获得中国光学学会、中国生物医学工程学会和中国电子学会优秀博士学位论文奖。研究生就业率超过99%,三名博士毕业生左鹏飞(导师华宇)、张霁(导师周可)、姚婷(导师万继光)成功入选华为“天才少年”。基于人才培养方面的突出成绩,2018年,张新亮教授牵头的“融合产业学科优势,基于‘一课三化’举措,推进光电专业创新人才的群体培养”项目获国家级教学成果一等奖。
互联网+大学生创新创业大赛获得金奖;PDSL团队打破超算IO500排行榜世界记录
难能可贵的是,近50%的研究生毕业选择留在武汉地区光电子信息领域相关单位工作,为光谷地区光电子企业的可持续发展提供了有力的智力支撑。例如,华为武汉研究所有近1/3的研究人员毕业于华中科技大学,尤其是光电子器件研究方向,研究中心培养的研究生是海思光电的骨干研究力量。
——-传播科学知识,成果转化区域创新
传播知识、运用知识、转化成果,最大程度发挥研究成果效能是研究中心作为国家战略科技力量的重要使命。
研究中心创新科普方式,举办“创意光电”科普大赛,鼓励老师和学生将自己的研究成果以科普的方式进行宣传,于2021年被湖北省科协评为优秀特色科普活动。2020年疫情期间,中心首创的“光电科普”云直播累计吸引75万人次的关注,被评为全国科技活动周优秀活动。2022年,中心分别入选“十四五”全国首批科普教育基地和全国首批科学家精神教育基地,是湖北省唯一获批两大教育基地的单位。
研究中心获批全国首批科学家精神教育基地
全国科普教育基地授牌仪式
大力鼓励支持毕业生利用研究成果创办企业,也提升了光谷地区的创新活力。研究中心2014届毕业生穆广园博士在导师王磊的指导和支持下,创办了的武汉尚赛光电科技有限公司,致力于OLED材料的源头创新与关键核心技术突破及批量化生产,已与华星光电、天马微电子等国内面板龙头企业以及三星、LG等日韩企业建立了稳定合作关系,跻身全球OLED材料核心供应商。2018届毕业生程建伟博士创建的武汉极目智能技术有限公司,基于顶级的AI感知和车辆控制决策核心技术,对驾驶风险进行管控,核心技术指标业界领先,产品远销美国、澳大利亚、韩国、新加坡、印尼、印度等20多个国家和地区。
搭建平台、理顺机制,研究中心长期致力于促进光电产业升级和科技创新成果快速有效转化,促进创新链、人才链、产业链深度融合,先后成立武汉光电工业技术研究院(2012年)、鄂州工业技术研究院(2016年)、苏州脑空间信息研究院等平台(2016),迄今已经完成30多个项目、120多项知识产权的成果转化,累计转化金额达3.3亿元。2020年“光电子技术省部共建协同创新中心”获批,有利推动了地方经济和高新产业发展。骆清铭院士团队MOST知识产权组挂牌转让探索了高校知识产权转移的实际路径,促进了《中华人民共和国促进科技成果转化法》的颁布实施,是当时科技成果转让标底国内最大、个人及团队分配比例最高和教育部直属高校首个公开挂牌交易成果。
MOST技术成果转让登上《科技日报》综合新闻
付玲教授团队研究的共聚焦显微内窥镜成果以知识产权转让的形式实现科技成果转化,2021年,全新一代共聚焦显微内窥镜系统获准上市,目前已经在全国三十余家三甲医院完成试用。曾晓雁教授团队自2007年开始研究激光3D打印技术并推进其产业化,2016年以千万元技术转移费用,将该技术涉及的17项知识产权全部转移给上海电气,推动激光3D打印装备逐渐走向市场。长期以来,紫外LED技术一直被国外企业垄断,中国厂家使用相关技术和产品,成本高昂。陈长清教授组织专业研发团队,从事紫外LED技术的研发与产业化。截至目前,陈长清带领团队申请近20项专利,成功研制出性能世界领先的全波段紫外UV-LED核心器件,并成功应用在固化、医疗、杀菌、消毒等民用领域及国防军事领域。
共聚焦显微内窥镜
国内首台轨道激光强化与修复工具列车
与大型企业合作,为企业解决核心技术瓶颈问题,也是研究中心实现成果转移的高效方式。近年来,研究中心和华为、腾讯、浪潮、联影、长江存储、高德红外等头部企业开展深入合作,先后成立联合实验室25个,为这些企业解决核心技术问题,布局未来5-10年的新型研究。数十项成果和技术成功转化,在通信、能源、工业制造、人类健康等领域得到应用,创造直接经济效益逾百亿人民币。
缪向水教授团队扎根存储器领域,自主研发存储芯片35年。2019年,团队将93项三维相变存储器芯片专利许可给长江存储公司并合作开发芯片产品,推动存储器芯片技术的成果转化以及未来引领技术的探索。2019年开始,研究中心开始与华为公司开展深度合作,先后建立联合实验室和联合研究中心共7个,在光电芯片、存储器、光纤、光纤激光器等方面开展技术攻关,华为公司每年支付研究经费近6000万元。其中,张新亮、余宇教授与华为合作开展高性能光电探测器研究工作,成功研究出兼顾带宽和效率的光电探测器;夏金松教授与华为合作开展铌酸锂芯片研究工作,研制的铌酸锂芯片带宽超过100GHz;谢长生教授与华为合作开展新型光存储技术研究,研制TB级长寿命超大容量光盘;李进延教授在与华为开展合作研究L-band石英掺铒光纤合作的基础上再次开展L120宽谱高性能光纤技术的合作研究;赵彦立教授与华为合作,面向激光雷达应用,开展高灵敏度、高速雪崩光电二极管的研究工作。
2021年9月,冯丹教授牵头与浪潮共建新存储联合实验室
2021年11月,谢长生教授牵头与华为共建光存储联合创新实验室
6月28日,习近平总书记视察华工激光工程有限公司时指出:“光电子信息产业是应用广泛的战略高技术产业,也是我国有条件率先实现突破的高技术产业。湖北武汉东湖新技术开发区在光电子信息产业领域独树一帜。”为何独树一帜?应该说,武汉光电国家研究中心作为创新体系的重要环节,通过人才培养、原创成果突破、核心技术攻关、成果转化、知识传播和转移等方式为东湖新技术开发区光电子信息产业的可持续发展和国际竞争力提升做出了不可替代的贡献。
长风破浪会有时,直挂云帆济沧海。武汉光电国家研究中心作为国家科技创新体系中的新基地,将面向信息光电子、能量光电子、生命光电子三个领域,以与时俱进的精神、革故鼎新的勇气、坚忍不拔的定力,把握建设湖北光谷实验室和高端生物医学成像重大科技基础设施的历史机遇,为争创国家实验室、创建世界光谷砥砺奋进、戮力前行,以优异的成绩迎接建校70周年,迎接党的二十大的胜利召开。