從誕生中國第一根實用化光纖、第一個光傳輸系統、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40nm北斗智能芯片、首條柔性折疊顯示屏生產線……120萬“追光人”齊聚武漢光谷，靠著自主創新的定力，在光電子信息產業領域攻克一個又一個“卡脖子”技術，實現多個從0到1再到N的飛躍。
第一財經·新一線城市研究所統計數據顯示，作為中國激光產業發源地，光谷已集聚7家百億級制造業企業、10家國家級制造業“單項冠軍”、60家國家級專精特新“小巨人”，是國內光通信及激光企業集中度最高的區域，涌現出中國信通、華工科技、長飛光纖、高德紅外等一批行業領軍企業，形成了3000余個具有行業影響力的自主品牌，去年光電子信息產業整體規模超5000億元，企業數量多達12.7萬家。
近期，第一財經記者光谷調研發現，一項項打破國外壟斷、實現國產替代、技術實力領跑全球的自主創新成果，展示了光谷在全球光電子信息領域“獨樹一幟”的領先優勢，同時在創業投融資環境、科技成果產出效率、招商引資思路等方面還有改善與提升的空間。
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逆襲之路
武漢光谷如今在光電子信息領域的領先地位，背后經歷的是從引進、消化、吸收、創新，再到自主創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（原華中工學院）設立激光課題組，開啟中國激光技術研發的序幕。到上世紀80年代初，華中工學院的激光技術已處于全國領先地位。
無論是光纖光纜，還是激光設備，當時這些國內實驗室里的產物要實現產業化，都存在量產難度大和成本高的問題，只能引進國外先進技術。但想讓外國人轉讓核心技術談何容易，以光纖技術為例，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轉讓給中方。
1988年5月，帶著“用市場換技術”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首批成立的中外合資企業。
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劃，成本高、周期長。受制于人的滋味不好受，關鍵技術是不可能依靠市場“換”來的，必須搞自主研發，把關鍵技術掌握在自己手里。
2001年，長飛光纖成立了專門的研發中心。此后，無論市場好壞、行業周期起伏，長飛光纖每年都保持不低于銷售收入5%的研發投入。
35年間，長飛光纖從原材料的國產化、零部件的國產化，到設備的國產化，將技術掌握在自己的手里，實現了從預制棒到光纖光纜的全鏈國產化，通過技術引進、消化、吸收與再創新，“長江邊的飛利浦”逆襲成為“世界的長飛”。
長飛光纖執行董事兼總裁莊丹介紹，長飛是全球唯一掌握PCVD、VAD、OVD三大主流預制棒制備技術的光纖光纜廠商，光纖預制棒單棒拉絲長度已達1萬公里，處于行業全球最高水平，7年蟬聯光纖預制棒、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，沒想到現在中國成了世界光纖強國?！薄爸袊饫w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，“我的夢想已經超額完成了?！?/p>
在光谷，這樣的逆襲故事還有很多。
華工科技成立20多年來，從銷售規模不足7000萬元的校辦企業起步，成長為年營收超120億元的中國高校成果產業化的先行者；從成立之初主要設備大多依賴進口，發展到核心產品以每年40%以上的增長率出口海外高端市場。對技術、智力、人才的持續投入，華工科技創造了60多項國內第一，為中國激光贏得全球行業話語權。
曾經，進口光纖激光器占據中國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，我國首臺萬瓦連續光纖激光器在銳科激光誕生，結束了我國不能自主研發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，終于實現與世界并跑。
……
1988年，光谷的前身，東湖新技術開發區掛牌成立時，這里是武漢地圖建成區之外的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生產基地、國內最大的激光產業基地，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，激光產業國內市場占有率連續11年超過 50%。
交融之變
中國科學院院士、中國光學學會理事長顧瑛預測，變革時代的光電子信息技術日新月異，網絡化、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、醫療與健康、集成電路等行業領域，一定會有更多的光電前沿創新技術和應用場景涌現出來，新產品將爆發性增長。
長期在深圳、杭州的科技大廠從事激光雷達研發工作的系統工程師程剛也嗅到了新機遇。
“從技術的角度看，激光雷達系統具有測距遠、角度分辨率優、受環境光照影響小等優勢，未來會比攝像頭有更廣闊的應用場景。當時國內這個市場還沒發展起來，又具有社會價值，我覺得這是一個能掀起視覺革命的機會。”程剛告訴第一財經記者，萌生創業想法時，他就把創業地點選在了光谷， “光谷是中國激光產業的發源地，也是中國最大的激光設備制造基地，這里激光人才儲備豐富，上下游企業云集。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商和下游客戶?！?/p>
2019年10月，在程剛的帶領下，數十名來自國內外知名院校和科研機構的專業技術人才聚集在一起，在光谷創立了天眸光電，專注于與智能網聯汽車相關的激光雷達掃描成像與測距產品的研發與銷售。
現任天眸光電CEO的程剛說，國內新能源汽車、自動駕駛的發展突飛猛進，在歐美國家，新能源汽車通常是3～5年才更新換代一次，而中國的新能源汽車廠家卻能一年內推出多個版本，更高水平的下游需求倒逼國內激光雷達技術的更迭和行業的發展。最顯著的變化是，過去3年，全球激光雷達產品的市場占有率發生革命性轉變，從美國產品占大頭變成中國企業的“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“光車聯動”，聚焦“感（感知系統）芯（車載芯片）軟（軟件計算）圖（導航定位）艙（智能座艙）”五大重點領域，打造具有光谷特色的智能網聯產業生態。
“公司今年新推出的車軌級128線激光雷達能對車前200米范圍內行駛環境進行高精度三維掃描，一秒內回傳20張圖片，探測精度達到2厘米，可廣泛應用于自動駕駛行業?！背虅傤A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，還發生在北斗導航芯片領域。2009年初，前美國SiRF公司副總裁韓紹偉回國創業，并于2014年在武漢成立了夢芯科技，開始民用高精度北斗導航定位芯片的研發。
當時國內衛星導航芯片產品還停留在55納米或更低的工藝水平。經過14個月左右的攻堅戰，夢芯科技研發出了首顆40納米工藝量產的北斗導航定位芯片“啟夢MXT2702”，相當于在1/5一角錢硬幣大小的硅體上，實現近千萬的運算和存儲單元，能夠在復雜環境中快速精準定位，可滿足各種導航定位產品的需求。
2017年，啟夢北斗高精度芯片實現量產，這是全球首次將原來分屬兩個領域的高精度技術與小型化低功耗芯片進行融合創新，兼顧高精度RTK和低功耗特性，大幅度降低產品功耗和面積的同時做到厘米級/毫米級的穩定高精度定位，并實現百萬級的年出貨量，大大推動了北斗高精度市場應用的全面推廣。
“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，國產設備的成本也需要幾萬元人民幣；而現在，夢芯科技已經將國產高精度接收機的成本降低到了小幾千元/臺?！眽粜究萍级聲貢榻B，目前夢芯科技的產品在安全監測、智慧農業、交通運輸、智能駕駛、能源電力、通信基建、智慧校園等多個領域都實現了廣泛應用。其中，在地災監測和共享出行等新興高精度應用領域的市場占有率已經超過50%。
為了鼓勵光電子信息產業鏈上下游企業突破新的應用領域，一些行業領軍企業還甘當鏈上企業的“天使客戶”，探索“鏈長”統籌、“鏈主”出題、“鏈創”答題的協同創新之路。
2018年，初出茅廬的華日激光在很長時間內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，到如今每年穩定采購超200臺，我們見證了華日激光的國產激光器從不被市場接納到‘朋友圈’逐漸擴大，也實現了我們產品良率、效率和市場占有率的持續突破?！比A工激光硬脆材料產品線負責人說。
當前，全球光電子信息產業已進入蓬勃發展和交叉融合創新期。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，與智能網聯汽車、集成電路、生物醫藥、北斗導航、光電顯示等領域交叉融合的綜合實力的較量。
長城戰略咨詢光谷研究院院長趙榮凱表示，新形勢下，光谷強化優勢領域領跑地位的同時，還在不斷延伸創新鏈、完善產業鏈，培育更多跨界融合產業的經濟增長點。目前在光通信、激光與智能制造、光電顯示、光電傳感、精密光學等與光電子相關的產業領域，已呈現出龍頭企業、創新企業共同繁榮的格局。
如何再突圍
光電子技術是新一代信息產業的底層共性技術，更是實現信息產業“彎道超車”的革命性技術。作為武漢的重要支柱產業之一，武漢光電子產業起步早、底蘊深厚，從“產業最完整”到“產業鏈自主可控”，背后不乏當地政府不斷提升的創新投入。
武漢東湖高新區管委會有關負責人介紹，從2012年到2022年，光谷的財政科研經費從4.4億元增長到80億元，企業研究開發費用從48.8億元增長到317億元，基礎研究經費達到4.8億元。國家級孵化器從9個增至28個，以企業為主體的國家級創新平臺從17家增至76家，新型研發機構從1家增至17家，高企數量從672家增至5249家，專利授權量增長5.5倍，其中發明專利授權量增長6.5倍，綜合實力穩居全國高新區前列。
第一財經·新一線城市研究所產業數據庫數據顯示，截至2023年7月，武漢有24家與“光芯屏端網”有關的上市企業，占武漢上市企業的32%，其中一半屬于光通信與激光行業，與中國其他城市相比，集中度最高，優勢明顯；武漢光通信及激光上市企業數量也是全國第一，有較強的引領作用。
同時，武漢有94家以技術驅動的光電企業，排在全國第五，領跑新一線城市，企業專利數量達到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、電子設備）上也已形成顯著布局，已初步形成全產業鏈優勢，可見光電技術與智能終端領域的結合應用可能是未來光電子信息產業外延的重要方向。
眾所周知，武漢科教資源豐富，擁有華中科技大學、武漢理工大學、武漢郵電科學研究院等眾多光電技術領域的國家級研究機構，為光電子信息產業發展輸送了大量高端人才，但其成果產出能力仍有較大提升空間。
第一財經上述產業數據庫通過整理維普期刊上的數據了解到，截至2023年7月，武漢與光電子信息產業相關的國家重點實驗室一共有5家，累計發表論文1017篇，相比位于杭州的現代光學儀器國家重點實驗室的1843篇有著不小的差距，論文發表數量也不敵擁有2家光電子信息領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、創新研究院等創新資源較為豐富。各級政府部門加大投入，人才聚集，很有希望孕育產生世界領先的突破性成果，但成果和產品之間還有很長的距離。
馬新強建議，重點突出和強化企業的創新主體地位，由鏈主企業牽頭，整合科研院所、高校等，探索創新平臺與產業充分聯動的機制，鼓勵行業類、產業類創新平臺承擔橫向課題，鼓勵企業與創新平臺建立長期、深入戰略合作的聯合機制，在人才互補、成果共享、成果產業化等方面打通最后一公里，面向“行業領先、國產替代”的實際需求，打造更多有代表性的、全球領先的產品。
初創型企業則更加關注創業氛圍和投融資環境。程剛表示，與沿海城市相比，武漢在技術能力上并不差，但還缺乏創新思維和創業氛圍，投融資環境需要改善。武漢國有資本占比較多，相比社會資本多的沿海地區，投資環境相對保守，企業容易落入“三七開”的境地（即技術團隊持股約30%，投資方持股約70%），雖然有利于解決企業初期的經費問題，但使后續融資變得非常困難。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’招的應該是投資人，而不是某個大企業的第二總部”。
基于天眸光電從“中國光谷3551國際創業大賽”引入資本活水的經驗來看，程剛十分看好“以賽促投”的創新模式，實現以賽引才、以投引才。這樣的模式，已經在長三角、珠三角地區得到廣泛推行。
尹楠則表示，作為北斗產業鏈的上游企業，公司在保障芯片的自主知識產權、全國產化上還需要更多的專項資金，在人才培養、技術合作、標準制定、國家北斗產品檢測中心籌建、業務合作等方面均需進一步加強生態合作。從市場應用來看，則需要基于智能化發展的需求，開放更多的時空賦能應用場景，支撐北斗產業規?；l展。
從產業長遠發展來看，武漢產業創新發展研究院有關負責人表示，武漢光電子信息產業要向更高水平的技術更迭，還需攻克部分“卡脖子”的共性技術，應通過應用研究倒逼基礎研究，打破行業、學科壁壘，進一步完善“政產學研金服用”轉化體系，實現產業鏈、創新鏈的安全、自主、可控，實現創新能力躍升，產業規模倍增，早日建成萬億規模的光電子信息產業集群。
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