月30日,上海。一场关乎中国科技未来的座谈会上,“加强基础研究”被提升至科技强国建设的战略高度。
5月6日,湖北省委书记王忠林到武汉光谷调研光电子信息产业高质量发展,要求加强基础研究,提升原始创新能力,加快打造世界级光电子信息产业集群。5月9日的湖北省委常委会,再次要求加强基础研究,持续提升原始创新能力。2024年,习近平总书记考察湖北时感慨:“每次来都能看到新突破。”
一片薄薄的玻璃,也能做成硬盘?厚度2毫米、形似光盘,能储存2.5万部高清电影。数据一次写入,可保存超10万年。更逆天的是,它还无需通电,也不怕潮湿、高温乃至电磁辐射。是的,10万年,足够人类从新石器时代开启十次文明轮回。如果你把一块这样的玻璃硬盘放在一个山洞里,今天刻录进去《阿凡达》和《史记》,10万年后某个智慧生物(也许是人类的后代、也许是新物种)捡起来,还能完整读取。
数据存储能力是信息产业发展的核心和基础之一。现有存储介质中,机械硬盘的理论寿命仅为5年左右,磁带理论寿命在20年左右,而光盘的理论寿命则在50年左右。与它们比起来,玻璃硬盘几乎是“永生”。
玻璃硬盘的研发者、光谷实验室研究员张静宇介绍,玻璃介质存储容量大,可以实现三维堆积,且内部结构稳定。历经多次实验,他和团队成功利用飞秒激光,在玻璃介质上突破性地刻制了400层数据存储层。
2024年,该项目斩获全国颠覆性技术创新大赛最高奖——卓越奖。同年,张静宇联合学生创办科技公司,推动商业化发展,目前已实现小规模量产。
2024年11月,习近平总书记到武汉产业创新发展研究院考察,观看科技创新供应链平台成功案例展示和科技创新成果,其中就有玻璃存储介质技术。行业普遍认为:当前全球产生的数据中,60%至80%属于冷数据。这些几乎不用的冷数据,仍消耗着巨大能源。
目前,美、英等国都在投入玻璃存储的前沿研发。美国微软在玻璃数据存储技术领域已取得重要突破,并首次实现在普通硼硅玻璃上长期稳定存储数据。
英国SPhotonix公司基于5D存储晶体技术,正在部署玻璃硬盘数据中心,计划未来两年内试点基于玻璃的冷存储系统。
当前,湖北正加快建设世界级存算一体化产业基地。而玻璃硬盘,无疑是湖北继长江存储后,在存储领域的又一世界级重大创新。
华中科技大学深处,国家重大科技基础设施——脉冲强磁场实验装置,是湖北布局的8个大科学装置之一。它同时也是我国面向全球开放共享的十个重大科研基础设施之一。国家重大科技基础设施脉冲强磁场实验装置(李彤|摄)“当科学家想观测到物质在常态下所观测不到,同时又能反映物质最本质特点的效应和现象,强磁场是一个不可或缺的极端实验环境。”国家脉冲强磁场科学中心主任李亮介绍,这项大装置,可以攻克多时空脉冲强磁场高速成形制造技术等高端制造业的“卡脖子”问题。上世纪六七十年代开始,欧洲、日本和美国等发达国家,先后启动建设强磁场实验室。因为没有自己的大装置,我国想要做相关实验,只能把材料和样品送往国外的实验室。1998年,华中科技大学潘垣、程时杰两位院士,着手布局强电磁技术研究方向,并向当时身在美国的强磁场科学家李亮发出邀请。时任华中科技大学校长李培根院士三次赴美,邀请李亮回国,牵头这一历史性的重大科技基础设施项目的建设。2001年,潘恒院士与李亮联合向国家提出脉冲强磁场实验装置立项建议,并于2007年获国家发改委批准立项。同年,李亮回国。2018年,李亮团队创下脉冲强磁场64特斯拉世界纪录。2025年,他带队实现71.36特斯拉平顶脉冲磁场,进一步巩固了我国的国际领先地位。世界“脉冲强磁场之父”Fritz Herlach教授曾在他的专著《高磁场:科学与技术》中评价:“李亮确立了线圈塑性变形最终稳定的判定标准”。这项全球领先的脉冲强磁场设施,吸引了18个国家地区的国内外142家科研院所的科学家前来“追磁”,助力开展2000多项基础前沿研究。“一项大科学装置,动不动要投几亿、几十亿,一建就是十几年、几十年,并且建成之后大多只能做前沿基础科学研究,很难有经济回报。”李亮说,这些投入,或许不能改变湖北的现在,但在未来的某一天,一定会改变湖北和中国的未来。
上海座谈会释放了一个重要信号:中国已经将加强基础研究,视为赢得未来大国科技竞争、实现高水平科技自立自强的根本之策。
党的十八大以来,习近平总书记先后6次亲临湖北,“每次来都能看到新突破”。这些“新突破”,件件都指向湖北基础研究和颠覆性创新的重大成果。禾元生物科研人员观察含有人血清白蛋白的水稻植株生长情况(任勇|摄)2024年11月,在武汉产业创新发展研究院,总书记观看了湖北多项科技创新成果,其中就包括颠覆性的“稻米造血”。人类文明几千年,水稻栽培一万多年,还从没听说过稻米能造血。长期以来,人白蛋白只能从人的血浆中提取。从1981年起,全世界的科学家和药企40多年来都在尝试从细菌、酵母、动物细胞或植物中生产重组蛋白,但均未成功,成为一个世界难题。禾元生物将人白蛋白基因植入水稻,竟真的使水稻在生长过程中合成出人白蛋白。2025年,重组人白蛋白注射液获批上市,成为全球首个“稻米造血”一类创新药。今年2月18日,《自然》杂志上的一篇文章引起了世界光通信的轰动:我国科学家在光通信和下一代无线通信(6G)领域取得突破性进展,打破了三项世界纪录,并在全球范围内率先实现了光纤和无线通信系统间的跨网络无缝融合。而这项引领6G技术的硬核突破者,就包括湖北的国家信息光电子创新中心。国家信息光电子创新中心成功研制出的250GHz(千兆赫兹)以上超宽带光调制器,不仅刷新了同类光调制器芯片的世界纪录,也为光与太赫兹融合通信系统的实现提供了重要支撑。湖北九峰山实验室超七成为“90后”(图|长江日报)还有电网、高铁、AI数据中心等场景,都离不开能扛住高压的电流“开关”。过去,这样的开关,主流材料要么太贵,要么体积太大。湖北九峰山实验室,一支平均年龄不到30岁的科研团队,采用氧化镓材料,成功研发出能扛住9000伏高压的“电子开关”,同样刷新了世界纪录。从脉冲强磁场到精密重力测量研究设施、再到深部岩土工程扰动模拟设施“中国地镜”,截至目前,湖北已建和在建大科学装置达到8座。
1家国家实验室、45家全国重点实验室、10家湖北实验室、164家国家级创新平台的高能级矩阵,让湖北综合科技创新水平稳居中西部第一。267层闪存芯片、三维相变存储器芯片技术,让湖北成为全国最大国产先进存储生产基地,跻身世界存储产业第一方阵。全球领先的涵道式垂直起降“电鹰飞车”eVTOL(电动垂直起降飞行器)凌空展翅、续航里程达到世界领先水平,5年内有望能用手机预约无人驾驶“飞的”。东湖实验室的高速磁悬浮电磁推进技术,将高铁模型车加速至时速800公里,半年内三次打破世界纪录。“大壮”“天问”等人形机器人加速产业化,从去年能够站起来到今年能够跑起来、跳起来,能够嗅气味、拈豆腐。每年突破6项重大基础研究、攻克10项关键核心技术、打造20项标志性产品——湖北实施的“61020”科技创新成果体系,并非简单的数字,而是一场全链条的创新攻坚。过去几年,湖北全社会研发经费投入,由“十三五”末的1005亿元,增至1408亿元,增长超40%。全社会基础研究投入,较“十三五”末增长69%。当一个个大科学装置从“深潜”浮出水面,一个个“从0到1”的重大创新成果不断涌现,一粒粒创新的种子,正在支点建设的春潮中,向下扎根,向上生长。
来源:观一线