夜探重點實驗室：不分晝夜打磨大國重器

原標題：苦修創新秘籍 打磨大國重器

長江日報多路記者夜探重點實驗室

華中科技大學超快光學研究團隊成員正在實驗室做實驗 記者李子云 攝

中科院測地所大地測量與地球動力學國家重點實驗室儀器研製中心，正高級工程師張為民觀測儀器的垂直性 記者高勇 攝

武漢尚賽光電科技有限公司OLED提純實驗室，王磊博士展示生產的高純OLED材料 記者高勇 攝

晚飯飯點剛過，華中農大學生走進該校作物遺傳改良國家重點實驗室，開始實驗工作 通訊員劉濤 攝

長江網5月22日訊 換鞋、除塵，21日晚10時，走進華中科技大學科技樓超快光學實驗室，140平方米的實驗室內燈火通明，一批80後教授們正帶領一批90後博士、碩士們挑燈夜戰。

「不分雙休，實驗室工作時間都是『911』，即早上9點開始到晚上11點結束。」1983年出生的超快實驗室主任蘭鵬飛教授邊說邊在實驗設備間忙碌穿梭。當晚，他要指導10多名博士做光學實驗。

為了把最關鍵、最前沿的核心技術掌握在自己手裡，在武漢各大高校科研院所及高新企業實驗室，有一批科研人員不分晝夜，奮戰在一線。

5月21日、22日晚，長江日報全媒體記者兵分多路，夜探華中科技大學科技樓超快光學實驗室、中科院測地所大地測量與地球動力學國家重點實驗室、武漢尚賽光電科技有限公司OLED發光材料提純實驗室、華中農業大學作物遺傳改良國家重點實驗室，試圖再現這些科學家們普通又不平凡的一夜。這一個個場景，亦是武漢奔向「大國重鎮」的生動註解。

時間：5月21日晚10時 地點：華中科技大學超快光學實驗室

給氧氣做CT，給電子拍照

3位80後教授用激光趕超國際前沿

21日晚，長江日報夜探實驗室直播團隊試圖用鏡頭捕捉這種速度。可惜因為光線的不可見，而無法呈現。

「能給氧氣分子做CT，能給電子拍照。」蘭鵬飛解釋，分子、電子的運動速度是很快的，他們運用光來捕捉分子電子的運動，就必須有更快的速度，拍攝的對象才能相對靜止，才能給它們做CT、給它們拍照。「這個好比拍電影，電子是演員，我們是導演。」

雖然看起來很浪漫，但實驗室激光也並非很「溫柔」。蘭鵬飛解釋，華中科大超快實驗室採用的是脈衝激光，功率不過10毫焦，但能量集中在10-15秒內，依然能有很大的功率，瞬時功率甚至可以高出三峽大壩1000倍，能輕易擊穿小鋼板。

據悉，在1999年之前，通過實驗室的激光只能看到分子層面的運動，更小的電子的超快運動是看不到的，直到2001年之後才能看到電子層面的運動。

「現在我們不僅僅是滿足能給電子拍照，還在嘗試用激光操控電子的運動。」蘭鵬飛說，目前集成電路上都是電子傳輸，速度已經達到極限，若用激光操控電子進行信息傳輸，速度可以快上6個數量級，達到目前速度的100萬倍。未來運用到晶元技術上，將使晶元達到驚人的速度。

蘭鵬飛描繪的激光技術的應用前景，讓夥伴們都很興奮，2014級光學專業博士生解輝在實驗室打起了地鋪，每天12小時，過起了從寢室到實驗室的生活。

「做實驗不能出錯，出錯就白忙了。」解輝說，從採購材料到搭建平台做實驗，有時要籌備大半年，尤其是24小時不間斷採集數據時，自己根本不敢閉眼休息，只能與機器睡一起了。實驗室工作很拼，收穫卻非常大。解輝以第一作者的名義發表了2篇SCI論文，和他人以共同作者名義發表了3篇SCI論文。解輝說，他剛開始進入實驗室時，人並不多，現在參與的學生越來越多了，力量也越來越大。

據悉，華中科大超快光學實驗室13位老師，70名碩博生，2017年便發表了39篇SCI論文，第一作者全部是學生。近10年來，每年發表的SCI論文均在30篇左右。雖然實驗室的主人都是80後、90後，但2003年建成的超快光學實驗室，已經走在光學領域的國際前沿，與光學研究強國齊頭並進。

(長江日報記者楊佳峰 通訊員黃樹)

時間：5月21日晚8時

地點：中科院測地所大地測量與地球動力學國家重點實驗室

以前靠進口，馬上能自己造

測地所自主研發我國高精度絕對重力儀

21日晚8時許，中科院測地所絕對重力儀研製團隊的核心骨幹正高級工程師張為民還在忙著調試測試。去年，該團隊研製出我國高精度絕對重力儀。目前，正在加緊升級，使其能儘快產業化。

「進價高、維修貴、周期長，來回折騰特別麻煩」，張為民介紹，自測地所20多年前從美國引進我國首台FG5絕對重力儀，科研人員邊用邊揣摩，什麼時候「用自己的碗，裝自己的糧食」。

在測地所大地測量與地球動力學國家重點實驗室，記者看到了與人齊高的FG5絕對重力儀，產自美國。

「1995年引進時，花了200多萬元」，張為民說，當時其觀測已達到2-5微伽的精度，它相當於重力加速度的五千萬至兩千萬分之一，也是世界上此類儀器中觀測精度最高的一種。當時美國不願賣，在老所長和老專家們的「斡旋」下，僅就引進這台設備，就花了近2年時間。截至目前，由於價格高昂，中國從海外引進的高精度絕對重力儀，不過近十台。

測地所田蔚博士介紹，重力儀既可用於科學研究，又可用於工業和商業領域，例如民用工程和油氣儲藏的勘察，屬於「大國重器」。重力場信息是一個國家的重要戰略資源之一，對我國國民經濟建設、資源勘探和大地測量與地球物理研究有相當重要的意義。目前高精度重力儀只有美國等極少數國家能夠研製和生產。

1995年時引進了FG5這個「寶貝」，引進這台「舶來品」後，張為民專門操作和維護，「有點小毛病，只好送返美國，加上運費，修一次要20萬元人民幣左右」。除此之外，維修周期長，升級費用高，與國產裝備兼容性差，國家發展需求，因此越來越多科學家意識到自主研發設備的緊迫性。

2006年，測地所開始研製絕對重力儀，成立了「大地測量與地球物理觀測技術實驗室」。經過十餘年的努力，去年，國家重大科研裝備項目「深部資源探測核心裝備研發」在北京順利通過驗收，這也是對科技三會提出「向深部進軍」的最好回應。其中，8個子項目，測地所主持高精度絕對重力儀研製，經驗收，實用樣機及平台整體性能達到了國內先進水平，填補了國內在小型絕對重力儀研製、重力儀器解析度測試和標定平台的技術空白，該成果還參加了「十八大」以來中國科學院成果展覽。

目前，測地所從事高精度重力測量儀器研製工作的核心研發人員有20餘名，逐步形成了一批精密機械、結構設計、材料應用、自動化控制、電子信息、軟體編程等領域的人才梯隊。

20多年來，張為民曾參加「中國地殼運動觀測網路」「中國大陸構造環境監測網路」、國家2000重力網、我國西南地震活動區的重力試驗場等絕對重力測量，帶著數百公斤的重力儀，跨越冰雪荒山、黃沙大漠、高山峽谷、戈壁草原，行程20餘萬公里，對分布在全國範圍內的近百個絕對重力基準點進行多期重複測量。在山東泰安基準點做重力測量前後，為了把總重量達300多公斤的儀器安全地運到設在山頂處的測點上，他和組員護著儀器上山、下山來回幾趟。因此，2013年時，國產小型絕對重力儀的自主研發，也被提上日程，針對高精度重力測量儀器的迫切需求，有必要讓它小型化、便攜化。

「還有5年我就退休了，感覺時間不夠用」。最近5年，吃完晚飯，張為民就扎進實驗室，常鑽研到轉鍾。「希望能儘快看到國產的小型絕對重力儀產業化。」

(長江日報記者李佳)

時間：5月22日晚8時

地點：武漢尚賽光電科技有限公司OLED發光材料提純實驗室

自主研發生產點亮「夢想之屏」

高純發光材料打破國際企業壟斷

5月22日晚8時，武漢東湖高新區，位於武漢未來科技城的武漢尚賽光電科技有限公司的OLED 發光材料提純實驗室里，仍有工作人員在忙碌。

尚賽光電董事長、首席科學家王磊博士展示了公司的核心產品——一些裝在透明量瓶里的白色粉末，這是生產OLED(Organic Light-Emitting Diode，有機發光二極體)顯示面板的半導體發光材料。

「這些有機材料，塗在導電玻璃上，通上電，就可以發光。」王磊說，下一代顯示屏幕將以OLED為主導，不像LCD顯示那樣，需要背光源通過液晶偏振才能發光。因此，OLED屏不僅對視力傷害小，更可以摺疊、捲曲、剪裁，未來顯示方式有無限可能。

當前，日韓等國的企業都在OLED顯示屏製造上加速攻關，其中，高純發光材料占顯示屏製造成本的15%。王磊說，國內雖然已經建設有10條OLED屏生產線，但關鍵發光材料90%以上依靠進口。

「在整個OLED產業鏈上，發光材料製造處於產業鏈最上游，也最為核心。」王磊說，如果國產發光材料的研發生產沒有突破，就很容易被別人「卡脖子」，「例如P型摻雜劑，之前國內無替代產品，國外企業用3000美元/克的高價出售，當國內企業能生產同類替代產品時，售價立刻降到1000美元/克」。

在實驗室，記者看到，由尚賽光電自主研發的材料提純設備，一天能生產1公斤發光材料，售價達20萬元，堪比黃金價值。

目前，華星光電、天馬等國內面板生產企業紛紛投建新一代OLED生產線，在武漢光谷，就已經投建了兩條第6代LTPS-AMOLED顯示面板生產線，投入大量資金研發、試製OLED屏，「就是為了打破國外對OLED顯示技術的壟斷，結束中國電子信息產業持續數十年的『少屏』困局。」

王磊曾在香港浸會大學先進發光材料中心進行多年研究，後受邀回漢，加盟華中科技大學武漢光電國家研究中心，主持OLED發光材料的研發工作。2013年，在武漢光電工研院的推動下，武漢尚賽光電科技有限公司成立。

經過5年努力，尚賽光電成功研發出一系列OLED核心發光材料，並順利實現其產業化，成為全省唯一、國內少有的OLED核心材料供應商。目前，尚賽光電已可生產發光材料中兩到三個品種，有望替代進口產品，其他品種仍在研發、優化中。

王磊說，未來兩到三年內，在武漢的華星光電和天馬OLED生產線量產後，尚賽光電作為湖北省唯一一家OLED核心材料供應商，能為其大量提供原材料，「目前，我們的部分材料已經進入了韓國企業的採購名單」。

尚賽光電有40多位員工，三分之一是研發人員，其中6 位是有機半導體領域的博士，擁有40多項發明專利。王磊說，「隨著我們研發工作的不斷推進，將生產出更多能夠滿足產業化需要的發光材料，從而逐步取代國外進口產品，徹底實現國產化替代，點亮中國的『夢想之屏』。」(長江日報記者肖娟 通訊員嚴天鳳)

時間：5月22日晚9時

地點：華中農業大學作物遺傳改良國家重點實驗室

不斷優化作物

讓百姓吃得健康穿得安心

在華中農業大學，一過晚飯飯點，就有大批上完課的學生陸續走進該校作物遺傳改良國家重點實驗室，開始各類實驗工作。作物遺傳改良國家重點實驗室成立於1992年，連續5次被評為優秀國家重點實驗室。5月22日晚，長江日報記者到這裡進行了探訪。

晚上9時，作物遺傳改良國家重點實驗室的6層大樓燈火通明，走進大樓，各個實驗室忙碌而安靜，師生們均穿著白大褂、戴著手套，忙著手頭的研究。

記者來到位於五樓的水稻抗病實驗室，女博士黃仁艷正和其他10名研究生進行「水稻抗稻曲病相關基因的挖掘與功能研究」，這是該校國家教學名師王石平教授牽頭承擔的一個科研項目。

記者看到，溫室里栽培的幾株水稻稻穗上結了不少黑色的小球，黃仁艷說：「這就是稻曲病的外部癥狀，這種病由真菌引起，不僅影響水稻產量，還會產生對人體有害的毒素。在全球範圍內，稻曲病都是生產上亟待解決的問題。」

黃仁艷他們所從事的研究，就是從患病水稻中找到致病的真菌，通過將真菌注入不同品種的水稻，找到對稻曲病免疫最強的一種水稻，並發掘產生免疫作用的基因。進而通過分子育種的手段，培養具有抗病基因的新品種水稻。

為了提取這種致病真菌，模擬真菌生存繁殖環境，在黃仁艷之前，已經有幾位博士在導師帶領下從事這方面研究，給後面的實驗搭建平台。黃仁艷從2012年起參與項目，其中用了兩年多時間搭建成平台。目前，團隊成員正篩掉一些抗病能力差的水稻。

走進其他實驗室，也是一片有條不紊的繁忙景象。在位於大樓四樓的玉米病原菌工作實驗室，博士王宏澤說：「實驗不分晝夜，白天上完課的同學都來到這裡，經常過了12點鐘，還有大片的實驗室亮著燈。」

據了解，作物遺傳改良國家重點實驗室以水稻、油菜、玉米、棉花等4個大田作物為研究對象，圍繞農作物遺傳改良這一總體目標，開展基礎研究和應用研究。近5年來，該實驗室主持了包括「973計劃」「863計劃」、國家科技重大專項和國家自然科學基金等國家任務近200項。

11年前，中國科學院院士、作物遺傳改良國家重點實驗室主任張啟發教授提出「綠色超級稻」理念。綠色超級稻和傳統意義上的超級雜交水稻不同，超級稻的主要目標是「高產」，而綠色超級稻把「少打農藥、少施化肥、節水抗旱」與「優質高產」並舉。近幾年來，水稻科學家培育出了具備多個綠色性狀的水稻新品種65個，新品種在廣東、安徽、湖南、湖北等地累計推廣面積達9000萬畝。(長江日報記者黃琪 通訊員劉濤)

責編：朱曦東

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