從誕生中國第一根實用化光纖、第一個光傳輸系統(tǒng)、第一個光通信國際標準，到如今率先建成全球首款128層QLC存儲芯片，率先推出我國首個400G硅光模塊、最大功率的10萬瓦光纖激光器、首款可量產(chǎn)40nm北斗智能芯片、首條柔性折疊顯示屏生產(chǎn)線……120萬“追光人”齊聚武漢光谷，靠著自主創(chuàng)新的定力，在光電子信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域攻克一個又一個“卡脖子”技術(shù)，實現(xiàn)多個從0到1再到N的飛躍。

第一財經(jīng)·新一線城市研究所統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，作為中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)源地，光谷已集聚7家百億級制造業(yè)企業(yè)、10家國家級制造業(yè)“單項冠軍”、60家國家級專精特新“小巨人”，是國內(nèi)光通信及激光企業(yè)集中度最高的區(qū)域，涌現(xiàn)出中國信通、華工科技、長飛光纖、高德紅外等一批行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，形成了3000余個具有行業(yè)影響力的自主品牌，去年光電子信息產(chǎn)業(yè)整體規(guī)模超5000億元，企業(yè)數(shù)量多達12.7萬家。

近期，第一財經(jīng)記者光谷調(diào)研發(fā)現(xiàn)，一項項打破國外壟斷、實現(xiàn)國產(chǎn)替代、技術(shù)實力領(lǐng)跑全球的自主創(chuàng)新成果，展示了光谷在全球光電子信息領(lǐng)域“獨樹一幟”的領(lǐng)先優(yōu)勢，同時在創(chuàng)業(yè)投融資環(huán)境、科技成果產(chǎn)出效率、招商引資思路等方面還有改善與提升的空間。

逆襲之路

武漢光谷如今在光電子信息領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，背后經(jīng)歷的是從引進、消化、吸收、創(chuàng)新，再到自主創(chuàng)新并對外輸出的逆襲之路。

1970年，全球第一根光纖在美國誕生。6年后，在大洋彼岸武漢南望山腳下的一個簡陋實驗室里，一個叫趙梓森的年輕人用酒精燈、氧氣、四氯化硅等最基礎(chǔ)的原料，拉制出了一根長度為17米的“玻璃細絲”，我國第一根石英光纖就此誕生。

同樣是在上世紀70年代，華中科技大學(xué)（原華中工學(xué)院）設(shè)立激光課題組，開啟中國激光技術(shù)研發(fā)的序幕。到上世紀80年代初，華中工學(xué)院的激光技術(shù)已處于全國領(lǐng)先地位。

無論是光纖光纜，還是激光設(shè)備，當時這些國內(nèi)實驗室里的產(chǎn)物要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，都存在量產(chǎn)難度大和成本高的問題，只能引進國外先進技術(shù)。但想讓外國人轉(zhuǎn)讓核心技術(shù)談何容易，以光纖技術(shù)為例，當時在許多國家走了一圈，最后荷蘭的飛利浦愿意將核心技術(shù)轉(zhuǎn)讓給中方。

1988年5月，帶著“用市場換技術(shù)”的時代印跡，長飛光纖光纜有限公司（下稱“長飛光纖”）由原國家郵電部、武漢市政府和荷蘭飛利浦公司合資成立，成為中國光通信行業(yè)首批成立的中外合資企業(yè)。

然而，長飛光纖從“零”起步，裝備、工藝、備品備件以及原材料都要從國外進口。某一個備件要更換，需要提前幾個月做規(guī)劃，成本高、周期長。受制于人的滋味不好受，關(guān)鍵技術(shù)是不可能依靠市場“換”來的，必須搞自主研發(fā)，把關(guān)鍵技術(shù)掌握在自己手里。

2001年，長飛光纖成立了專門的研發(fā)中心。此后，無論市場好壞、行業(yè)周期起伏，長飛光纖每年都保持不低于銷售收入5%的研發(fā)投入。

35年間，長飛光纖從原材料的國產(chǎn)化、零部件的國產(chǎn)化，到設(shè)備的國產(chǎn)化，將技術(shù)掌握在自己的手里，實現(xiàn)了從預(yù)制棒到光纖光纜的全鏈國產(chǎn)化，通過技術(shù)引進、消化、吸收與再創(chuàng)新，“長江邊的飛利浦”逆襲成為“世界的長飛”。

長飛光纖執(zhí)行董事兼總裁莊丹介紹，長飛是全球唯一掌握PCVD、VAD、OVD三大主流預(yù)制棒制備技術(shù)的光纖光纜廠商，光纖預(yù)制棒單棒拉絲長度已達1萬公里，處于行業(yè)全球最高水平，7年蟬聯(lián)光纖預(yù)制棒、光纖、光纜銷量全球第一。

“當時我只是希望中國能有自己的光纖通信，沒想到現(xiàn)在中國成了世界光纖強國。”“中國光纖之父”、中國工程院院士趙梓森生前在接受媒體采訪中欣慰地表示，“我的夢想已經(jīng)超額完成了。”

在光谷，這樣的逆襲故事還有很多。

華工科技成立20多年來，從銷售規(guī)模不足7000萬元的校辦企業(yè)起步，成長為年營收超120億元的中國高校成果產(chǎn)業(yè)化的先行者；從成立之初主要設(shè)備大多依賴進口，發(fā)展到核心產(chǎn)品以每年40%以上的增長率出口海外高端市場。對技術(shù)、智力、人才的持續(xù)投入，華工科技創(chuàng)造了60多項國內(nèi)第一，為中國激光贏得全球行業(yè)話語權(quán)。

曾經(jīng)，進口光纖激光器占據(jù)中國80%的市場份額，一臺1萬瓦的光纖激光器，最高賣到700萬元。2013年，我國首臺萬瓦連續(xù)光纖激光器在銳科激光誕生，結(jié)束了我國不能自主研發(fā)高功率光纖激光器的歷史。中國的光纖激光器在跟跑多年后，終于實現(xiàn)與世界并跑。

……

1988年，光谷的前身，東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)掛牌成立時，這里是武漢地圖建成區(qū)之外的2厘米，僅有24平方公里的“彈丸之地”。如今，光谷已脫胎換骨，成長為全球最大的光纖光纜研制基地、全國最大的光器件研發(fā)生產(chǎn)基地、國內(nèi)最大的激光產(chǎn)業(yè)基地，光谷光纖光纜占全國市場66%、國際市場25%，銷量世界第一，聚集300多家知名激光企業(yè)，激光產(chǎn)業(yè)國內(nèi)市場占有率連續(xù)11年超過 50%。

交融之變

中國科學(xué)院院士、中國光學(xué)學(xué)會理事長顧瑛預(yù)測，變革時代的光電子信息技術(shù)日新月異，網(wǎng)絡(luò)化、智能化和融合化趨勢日益明顯，不斷改變著人們的工作與生活。在航空航天、汽車駕駛、醫(yī)療與健康、集成電路等行業(yè)領(lǐng)域，一定會有更多的光電前沿創(chuàng)新技術(shù)和應(yīng)用場景涌現(xiàn)出來，新產(chǎn)品將爆發(fā)性增長。

長期在深圳、杭州的科技大廠從事激光雷達研發(fā)工作的系統(tǒng)工程師程剛也嗅到了新機遇。

“從技術(shù)的角度看，激光雷達系統(tǒng)具有測距遠、角度分辨率優(yōu)、受環(huán)境光照影響小等優(yōu)勢，未來會比攝像頭有更廣闊的應(yīng)用場景。當時國內(nèi)這個市場還沒發(fā)展起來，又具有社會價值，我覺得這是一個能掀起視覺革命的機會。”程剛告訴第一財經(jīng)記者，萌生創(chuàng)業(yè)想法時，他就把創(chuàng)業(yè)地點選在了光谷， “光谷是中國激光產(chǎn)業(yè)的發(fā)源地，也是中國最大的激光設(shè)備制造基地，這里激光人才儲備豐富，上下游企業(yè)云集。不夸張地說，你可以不出寫字樓就輕松找到跟你適配的供應(yīng)商和下游客戶。”

2019年10月，在程剛的帶領(lǐng)下，數(shù)十名來自國內(nèi)外知名院校和科研機構(gòu)的專業(yè)技術(shù)人才聚集在一起，在光谷創(chuàng)立了天眸光電，專注于與智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關(guān)的激光雷達掃描成像與測距產(chǎn)品的研發(fā)與銷售。

現(xiàn)任天眸光電CEO的程剛說，國內(nèi)新能源汽車、自動駕駛的發(fā)展突飛猛進，在歐美國家，新能源汽車通常是3～5年才更新?lián)Q代一次，而中國的新能源汽車廠家卻能一年內(nèi)推出多個版本，更高水平的下游需求倒逼國內(nèi)激光雷達技術(shù)的更迭和行業(yè)的發(fā)展。最顯著的變化是，過去3年，全球激光雷達產(chǎn)品的市場占有率發(fā)生革命性轉(zhuǎn)變，從美國產(chǎn)品占大頭變成中國企業(yè)的“天下”。

今年5月，天眸光電完成了近億元人民幣的Pre-A輪融資。同時，光谷也在“下一個十年目標”中提到要加速推進“光車聯(lián)動”，聚焦“感（感知系統(tǒng)）芯（車載芯片）軟（軟件計算）圖（導(dǎo)航定位）艙（智能座艙）”五大重點領(lǐng)域，打造具有光谷特色的智能網(wǎng)聯(lián)產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

“公司今年新推出的車軌級128線激光雷達能對車前200米范圍內(nèi)行駛環(huán)境進行高精度三維掃描，一秒內(nèi)回傳20張圖片，探測精度達到2厘米，可廣泛應(yīng)用于自動駕駛行業(yè)。”程剛預(yù)測，僅自動駕駛的物流配送小車在兩年后就會形成千億級別的市場規(guī)模，激光雷達的需求量將隨之迎來井噴式增長。

從0到1再到N的故事，還發(fā)生在北斗導(dǎo)航芯片領(lǐng)域。2009年初，前美國SiRF公司副總裁韓紹偉回國創(chuàng)業(yè)，并于2014年在武漢成立了夢芯科技，開始民用高精度北斗導(dǎo)航定位芯片的研發(fā)。

當時國內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航芯片產(chǎn)品還停留在55納米或更低的工藝水平。經(jīng)過14個月左右的攻堅戰(zhàn)，夢芯科技研發(fā)出了首顆40納米工藝量產(chǎn)的北斗導(dǎo)航定位芯片“啟夢MXT2702”，相當于在1/5一角錢硬幣大小的硅體上，實現(xiàn)近千萬的運算和存儲單元，能夠在復(fù)雜環(huán)境中快速精準定位，可滿足各種導(dǎo)航定位產(chǎn)品的需求。

2017年，啟夢北斗高精度芯片實現(xiàn)量產(chǎn)，這是全球首次將原來分屬兩個領(lǐng)域的高精度技術(shù)與小型化低功耗芯片進行融合創(chuàng)新，兼顧高精度RTK和低功耗特性，大幅度降低產(chǎn)品功耗和面積的同時做到厘米級/毫米級的穩(wěn)定高精度定位，并實現(xiàn)百萬級的年出貨量，大大推動了北斗高精度市場應(yīng)用的全面推廣。

“2017年以前，進口高精度接收機每臺需要2萬美元，每年全球的出貨量不超過10萬臺，國產(chǎn)設(shè)備的成本也需要幾萬元人民幣；而現(xiàn)在，夢芯科技已經(jīng)將國產(chǎn)高精度接收機的成本降低到了小幾千元/臺。”夢芯科技董事會秘書尹楠介紹，目前夢芯科技的產(chǎn)品在安全監(jiān)測、智慧農(nóng)業(yè)、交通運輸、智能駕駛、能源電力、通信基建、智慧校園等多個領(lǐng)域都實現(xiàn)了廣泛應(yīng)用。其中，在地災(zāi)監(jiān)測和共享出行等新興高精度應(yīng)用領(lǐng)域的市場占有率已經(jīng)超過50%。

為了鼓勵光電子信息產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)突破新的應(yīng)用領(lǐng)域，一些行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)還甘當鏈上企業(yè)的“天使客戶”，探索“鏈長”統(tǒng)籌、“鏈主”出題、“鏈創(chuàng)”答題的協(xié)同創(chuàng)新之路。

2018年，初出茅廬的華日激光在很長時間內(nèi)都沒有拿下一個訂單。而華工激光同樣也深受國外廠商價格貴、交期長的困擾，急需尋求激光器的國產(chǎn)替代。

為了解決核心激光器受制于人的“卡脖難題”，華工激光主動找到華日激光，一次性下了60臺皮秒紫外激光器的訂單，就這樣成為了華日激光的第一位“天使客戶”。

“從最初的60臺，到如今每年穩(wěn)定采購超200臺，我們見證了華日激光的國產(chǎn)激光器從不被市場接納到‘朋友圈’逐漸擴大，也實現(xiàn)了我們產(chǎn)品良率、效率和市場占有率的持續(xù)突破。”華工激光硬脆材料產(chǎn)品線負責(zé)人說。

當前，全球光電子信息產(chǎn)業(yè)已進入蓬勃發(fā)展和交叉融合創(chuàng)新期。競爭格局也從過去以光纖光纜、激光、光通信器件等“單科”比拼，變成了以光電子信息作為底層技術(shù)，與智能網(wǎng)聯(lián)汽車、集成電路、生物醫(yī)藥、北斗導(dǎo)航、光電顯示等領(lǐng)域交叉融合的綜合實力的較量。

長城戰(zhàn)略咨詢光谷研究院院長趙榮凱表示，新形勢下，光谷強化優(yōu)勢領(lǐng)域領(lǐng)跑地位的同時，還在不斷延伸創(chuàng)新鏈、完善產(chǎn)業(yè)鏈，培育更多跨界融合產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟增長點。目前在光通信、激光與智能制造、光電顯示、光電傳感、精密光學(xué)等與光電子相關(guān)的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，已呈現(xiàn)出龍頭企業(yè)、創(chuàng)新企業(yè)共同繁榮的格局。

如何再突圍

光電子技術(shù)是新一代信息產(chǎn)業(yè)的底層共性技術(shù)，更是實現(xiàn)信息產(chǎn)業(yè)“彎道超車”的革命性技術(shù)。作為武漢的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一，武漢光電子產(chǎn)業(yè)起步早、底蘊深厚，從“產(chǎn)業(yè)最完整”到“產(chǎn)業(yè)鏈自主可控”，背后不乏當?shù)卣粩嗵嵘膭?chuàng)新投入。

武漢東湖高新區(qū)管委會有關(guān)負責(zé)人介紹，從2012年到2022年，光谷的財政科研經(jīng)費從4.4億元增長到80億元，企業(yè)研究開發(fā)費用從48.8億元增長到317億元，基礎(chǔ)研究經(jīng)費達到4.8億元。國家級孵化器從9個增至28個，以企業(yè)為主體的國家級創(chuàng)新平臺從17家增至76家，新型研發(fā)機構(gòu)從1家增至17家，高企數(shù)量從672家增至5249家，專利授權(quán)量增長5.5倍，其中發(fā)明專利授權(quán)量增長6.5倍，綜合實力穩(wěn)居全國高新區(qū)前列。

第一財經(jīng)·新一線城市研究所產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)顯示，截至2023年7月，武漢有24家與“光芯屏端網(wǎng)”有關(guān)的上市企業(yè)，占武漢上市企業(yè)的32%，其中一半屬于光通信與激光行業(yè)，與中國其他城市相比，集中度最高，優(yōu)勢明顯；武漢光通信及激光上市企業(yè)數(shù)量也是全國第一，有較強的引領(lǐng)作用。

同時，武漢有94家以技術(shù)驅(qū)動的光電企業(yè)，排在全國第五，領(lǐng)跑新一線城市，企業(yè)專利數(shù)量達到1466個，超過蘇州。除了光纖、激光以外，武漢在新型顯示（柔性、顯示、面板、材料）以及智能終端（汽車、機器人、電子設(shè)備）上也已形成顯著布局，已初步形成全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，可見光電技術(shù)與智能終端領(lǐng)域的結(jié)合應(yīng)用可能是未來光電子信息產(chǎn)業(yè)外延的重要方向。

眾所周知，武漢科教資源豐富，擁有華中科技大學(xué)、武漢理工大學(xué)、武漢郵電科學(xué)研究院等眾多光電技術(shù)領(lǐng)域的國家級研究機構(gòu)，為光電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展輸送了大量高端人才，但其成果產(chǎn)出能力仍有較大提升空間。

第一財經(jīng)上述產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)庫通過整理維普期刊上的數(shù)據(jù)了解到，截至2023年7月，武漢與光電子信息產(chǎn)業(yè)相關(guān)的國家重點實驗室一共有5家，累計發(fā)表論文1017篇，相比位于杭州的現(xiàn)代光學(xué)儀器國家重點實驗室的1843篇有著不小的差距，論文發(fā)表數(shù)量也不敵擁有2家光電子信息領(lǐng)域國家重點實驗室的西安（1196篇）。

對此，華工科技董事長馬新強深有同感，他直言，武漢的市場配置資源能力還不足，高?？萍汲晒霓D(zhuǎn)化效率還比較低。目前在光谷匯聚的高校、院所，各類實驗室、工研院、創(chuàng)新研究院等創(chuàng)新資源較為豐富。各級政府部門加大投入，人才聚集，很有希望孕育產(chǎn)生世界領(lǐng)先的突破性成果，但成果和產(chǎn)品之間還有很長的距離。

馬新強建議，重點突出和強化企業(yè)的創(chuàng)新主體地位，由鏈主企業(yè)牽頭，整合科研院所、高校等，探索創(chuàng)新平臺與產(chǎn)業(yè)充分聯(lián)動的機制，鼓勵行業(yè)類、產(chǎn)業(yè)類創(chuàng)新平臺承擔橫向課題，鼓勵企業(yè)與創(chuàng)新平臺建立長期、深入戰(zhàn)略合作的聯(lián)合機制，在人才互補、成果共享、成果產(chǎn)業(yè)化等方面打通最后一公里，面向“行業(yè)領(lǐng)先、國產(chǎn)替代”的實際需求，打造更多有代表性的、全球領(lǐng)先的產(chǎn)品。

初創(chuàng)型企業(yè)則更加關(guān)注創(chuàng)業(yè)氛圍和投融資環(huán)境。程剛表示，與沿海城市相比，武漢在技術(shù)能力上并不差，但還缺乏創(chuàng)新思維和創(chuàng)業(yè)氛圍，投融資環(huán)境需要改善。武漢國有資本占比較多，相比社會資本多的沿海地區(qū)，投資環(huán)境相對保守，企業(yè)容易落入“三七開”的境地（即技術(shù)團隊持股約30%，投資方持股約70%），雖然有利于解決企業(yè)初期的經(jīng)費問題，但使后續(xù)融資變得非常困難。對此他建議，政府除了“投早投小”，對中小型企業(yè)進行補貼外，還需要引入更多社會資本的參與，“政府‘招商’招的應(yīng)該是投資人，而不是某個大企業(yè)的第二總部”。

基于天眸光電從“中國光谷3551國際創(chuàng)業(yè)大賽”引入資本活水的經(jīng)驗來看，程剛十分看好“以賽促投”的創(chuàng)新模式，實現(xiàn)以賽引才、以投引才。這樣的模式，已經(jīng)在長三角、珠三角地區(qū)得到廣泛推行。

尹楠則表示，作為北斗產(chǎn)業(yè)鏈的上游企業(yè)，公司在保障芯片的自主知識產(chǎn)權(quán)、全國產(chǎn)化上還需要更多的專項資金，在人才培養(yǎng)、技術(shù)合作、標準制定、國家北斗產(chǎn)品檢測中心籌建、業(yè)務(wù)合作等方面均需進一步加強生態(tài)合作。從市場應(yīng)用來看，則需要基于智能化發(fā)展的需求，開放更多的時空賦能應(yīng)用場景，支撐北斗產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展。

從產(chǎn)業(yè)長遠發(fā)展來看，武漢產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展研究院有關(guān)負責(zé)人表示，武漢光電子信息產(chǎn)業(yè)要向更高水平的技術(shù)更迭，還需攻克部分“卡脖子”的共性技術(shù)，應(yīng)通過應(yīng)用研究倒逼基礎(chǔ)研究，打破行業(yè)、學(xué)科壁壘，進一步完善“政產(chǎn)學(xué)研金服用”轉(zhuǎn)化體系，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈的安全、自主、可控，實現(xiàn)創(chuàng)新能力躍升，產(chǎn)業(yè)規(guī)模倍增，早日建成萬億規(guī)模的光電子信息產(chǎn)業(yè)集群。