突破技術(shù)瓶頸 實現(xiàn)自主可控

毛浩

國家信息光電子創(chuàng)新中心將面向新一代網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心光互聯(lián)、5G等信息光電子應(yīng)用領(lǐng)域，在高端材料生長、核心芯片工藝、先進封裝集成等方面突破關(guān)鍵技術(shù)和共性技術(shù)瓶頸，推動信息光電子產(chǎn)業(yè)所需核心光電子芯片和器件的國產(chǎn)化率實現(xiàn)自主可控。

信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟中最具成長性、關(guān)鍵性、基礎(chǔ)性的產(chǎn)業(yè)。近年來，我國信息消費、移動支付交易、電子商務(wù)規(guī)模等呈現(xiàn)快速增長的態(tài)勢，到2016年中國數(shù)字經(jīng)濟總量達到22.4萬億元，占GDP比重達到30.1%，發(fā)展?jié)摿薮?。信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)正在向各行各業(yè)快速、廣泛地滲透，不斷催生新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式，加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向數(shù)字化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型。

信息光電子技術(shù)是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)，憑借著在高速率、大帶寬、低成本功耗、優(yōu)異電磁兼容性等性能上的優(yōu)勢，在整個信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。信息光電子技術(shù)是信息通信的核心和基石，是全球信息通信價值鏈的高端和關(guān)鍵領(lǐng)域，也是網(wǎng)絡(luò)強國建設(shè)的“國之重器”。信息光電子也是繼微電子之后再次推動人類科學技術(shù)進步的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)，將在未來光存儲、光顯示、光互聯(lián)、光計算，以及未來醫(yī)療衛(wèi)生和航天、國防中發(fā)揮重要作用。

我國在信息光電子產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域已形成了全球較大的影響力，但大而不強的問題尤為突出，整個產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展不均衡，特別是位于產(chǎn)業(yè)鏈源頭的核心光電子芯片及高端器件嚴重缺失，對外技術(shù)依存度高。2016年全球信息光電子主要領(lǐng)域超過180億美元的光電子芯片和器件市場中，核心芯片和高端器件的國產(chǎn)化率不足10%。造成這種情況的原因主要是國內(nèi)缺乏核心技術(shù)與工藝平臺、缺少相關(guān)領(lǐng)域的高端人才、創(chuàng)新能力嚴重不足等。核心光電芯片和器件的短板已成為制約我國新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。

為積極響應(yīng)國家號召，推進實施制造強國戰(zhàn)略，由國內(nèi)最大最具競爭力的信息光電子器件企業(yè)——武漢光迅科技股份有限公司牽頭組建了國家信息光電子創(chuàng)新中心，面向新一代網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心光互聯(lián)、5G等信息光電子應(yīng)用領(lǐng)域，在高端材料生長、核心芯片工藝、先進封裝集成等方面突破關(guān)鍵技術(shù)和共性技術(shù)瓶頸，推動信息光電子產(chǎn)業(yè)所需核心光電子芯片和器件的國產(chǎn)化率實現(xiàn)自主可控。

建設(shè)歷程

2016年4月，信息光電子創(chuàng)新中心建設(shè)工作正式啟動，武漢光迅科技股份有限公司發(fā)起成立信息光電子創(chuàng)新中心，2016年11月，獲得湖北省制造業(yè)創(chuàng)新中心授牌。2017年1月，由光迅科技牽頭，整合了包括烽火通信、武漢高德紅外、亨通光電、武漢光電工業(yè)技術(shù)研究院等在內(nèi)的省內(nèi)外9家行業(yè)骨干企業(yè)發(fā)起成立了武漢光谷信息光電子創(chuàng)新中心有限公司，以企業(yè)為依托主體，聯(lián)合30多所高校及科研院所，申報組建國家信息光電子制造業(yè)創(chuàng)新中心。

2017年7月19日，“信息光電子制造業(yè)創(chuàng)新中心”方案研討會在中國工程院成功召開，國內(nèi)信息光電子行業(yè)11位院士及相關(guān)專家，股東單位、共建單位齊聚一堂熱烈研討，明確了創(chuàng)新中心以“企業(yè)為主體，以市場為導向，產(chǎn)學研用深度融合”為理念的建設(shè)方案。

2017年10月18日，國家信息光電子創(chuàng)新中心建設(shè)方案專家論證會在北京召開，與會專家就國家信息光電子創(chuàng)新中心的定位功能、運行機制和建設(shè)目標等進行了深入討論，并一致認為湖北武漢具備建設(shè)國家信息光電子創(chuàng)新中心的優(yōu)勢和條件，同意通過信息光電子創(chuàng)新中心建設(shè)方案論證。2018年4月26日，國家信息光電子創(chuàng)新中心在武漢舉行啟動儀式，標志著國家信息光電子創(chuàng)新中心進入正式運營階段。

目標與內(nèi)容

建設(shè)目標：發(fā)揮行業(yè)骨干企業(yè)主導作用，有效整合國內(nèi)外各類創(chuàng)新資源，建立聯(lián)合開發(fā)、優(yōu)勢互補、成果共享、風險共擔的“產(chǎn)學研用融”協(xié)同創(chuàng)新機制；面向信息光電子戰(zhàn)略重點領(lǐng)域，開展產(chǎn)業(yè)前沿技術(shù)研究與共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，突破產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵技術(shù)與共性技術(shù)供給瓶頸；促進科技成果商業(yè)化應(yīng)用，打造多層次人才隊伍；支撐新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。面向新一代網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心光互聯(lián)、5G及接入、光傳感、國防光電子等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，確保技術(shù)成功和商業(yè)成功。

技術(shù)目標：開展具有世界先進水平的III-V族光電子及光電集成芯片產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)，擺脫國內(nèi)在該類器件領(lǐng)域長期受制于人的被動局面，并積極推進該類產(chǎn)品在工業(yè)等其他部門的規(guī)模化應(yīng)用；開展具有世界前沿領(lǐng)先水平的高速硅基光電集成芯片產(chǎn)品技術(shù)的研發(fā)；開展具有世界先進水平的光電集成封裝產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)。

商業(yè)目標：3～5年建成國際一流的信息光電子制造業(yè)創(chuàng)新平臺，推動信息光電子產(chǎn)業(yè)國內(nèi)核心光電子芯片和器件廠家的國內(nèi)供給率獲得顯著提升，最終核心光電子芯片和器件實現(xiàn)自主可控。

建設(shè)內(nèi)容：圍繞技術(shù)目標和市場目標，創(chuàng)新中心將從信息光電子器件的幾個主流材料系列著手，建立起一個服務(wù)于全行業(yè)的信息光電子器件芯片工藝技術(shù)支撐平臺，同時也建立起與信息光電子器件芯片產(chǎn)品制造和應(yīng)用相關(guān)的先進檢測測試和器件封裝工藝技術(shù)平臺。培養(yǎng)一大批既懂得芯片理論設(shè)計又具有豐富產(chǎn)品工藝經(jīng)驗的高端產(chǎn)品技術(shù)人才，促進上述各類高端應(yīng)用產(chǎn)品的研究開發(fā)，加快技術(shù)成果轉(zhuǎn)化和信息光電子產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。信息光電子創(chuàng)新中心重點建設(shè)技術(shù)開發(fā)平臺、測試驗證和中試孵化平臺、成果轉(zhuǎn)化平臺、投融資平臺及人才培養(yǎng)基地。

戰(zhàn)略定位

信息光電子創(chuàng)新中心以光電子發(fā)展聯(lián)盟為基礎(chǔ)，以武漢光谷信息光電子創(chuàng)新中心有限公司為依托，采取“公司+聯(lián)盟”模式運行。由武漢光迅科技股份有限公司發(fā)起建立，注冊資本為1.6億元，共11家股東，覆蓋“產(chǎn)、學、研、用、融”全產(chǎn)業(yè)鏈。

公司作為信息光電子創(chuàng)新中心運營的主體，是由信息光電子領(lǐng)域骨干企業(yè)及產(chǎn)業(yè)鏈上下游單位以資本為紐帶組成的獨立企業(yè)法人，主要開展信息光電子關(guān)鍵和共性技術(shù)的研發(fā)和成果轉(zhuǎn)化。光電子發(fā)展聯(lián)盟作為信息光電子創(chuàng)新中心建設(shè)的基礎(chǔ)，是由國內(nèi)從事信息光電子器件生產(chǎn)、研發(fā)和應(yīng)用的相關(guān)的知名企業(yè)、科研院所、高等院校等單位自愿發(fā)起成立的非營利性社會團體法人。該聯(lián)盟主要參與制定信息光電子集成技術(shù)和市場發(fā)展的路線圖，為公司的發(fā)展戰(zhàn)略和重大任務(wù)提供支撐，優(yōu)化資源配置，實現(xiàn)產(chǎn)學研用互聯(lián)互通，推動公司標準和規(guī)范的制定。

聯(lián)盟與公司緊密結(jié)合，共同組建創(chuàng)新中心。聯(lián)盟作為公司決策委員會的成員，參與創(chuàng)新中心項目的投資決策，為公司的投資決策提出具有建設(shè)性的決策建議和意見。公司作為聯(lián)盟的第一副秘書長單位，主要負責對接聯(lián)盟中的產(chǎn)業(yè)資源，梳理產(chǎn)業(yè)需求，參與行業(yè)標準和規(guī)范的制定，更加高效地開展行業(yè)所需的關(guān)鍵、共性技術(shù)研發(fā)和首次商業(yè)化應(yīng)用，促進科技成果轉(zhuǎn)化。

創(chuàng)新中心作為一個開放的平臺，后續(xù)將根據(jù)技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)變化，積極吸納新興優(yōu)勢企業(yè)，通過股東、會員（公司和聯(lián)盟）等多種形式參與創(chuàng)新中心建設(shè)。

信息光電子制造業(yè)創(chuàng)新中心秉承“開放、合作、共贏”的開放合作理念，解決國家信息光電子產(chǎn)業(yè)中的重大和關(guān)鍵共性技術(shù)，全力支撐產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)單位的發(fā)展，共同推動整個信息光電子行業(yè)水平的提升。創(chuàng)新中心將充分發(fā)揮行業(yè)引領(lǐng)作用，通過組織信息光電子領(lǐng)域?qū)W術(shù)界、研究界、產(chǎn)業(yè)界有影響力的單位聯(lián)合攻關(guān)，采取優(yōu)勢協(xié)同、資源共享的合作模式共同研發(fā)高端核心光電子芯片和器件。

光電子芯片和器件廠商（如光迅科技、海信寬帶、華工正源、蘇州天孚、亨通光電等）為創(chuàng)新中心核心芯片和高端器件關(guān)鍵共性技術(shù)的成果轉(zhuǎn)化目標方和產(chǎn)業(yè)化實施的主要承擔者。通過基礎(chǔ)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化之間的有效銜接和轉(zhuǎn)化，逐步縮小同國外先進水平的差距，提升國內(nèi)信息光電子器件的核心競爭力，提高國內(nèi)廠家在光電子核心芯片和高端器件市場的占有率，最終達到自主可控。

系統(tǒng)設(shè)備商和資訊商（華為、烽火、中興、阿里巴巴、百度、騰訊等）為光電子高端器件的典型用戶。創(chuàng)新中心以聯(lián)盟為紐帶，精準對接用戶資源，及時準確了解行業(yè)最新需求，政策動向和產(chǎn)業(yè)狀況，不斷提高技術(shù)研發(fā)水平和行業(yè)服務(wù)能力，實現(xiàn)從研發(fā)設(shè)計到首次商業(yè)化的有效轉(zhuǎn)化。

網(wǎng)絡(luò)運營商（如中國電信、中國移動、中國聯(lián)通等）建設(shè)光網(wǎng)絡(luò)為社會提供通信和數(shù)據(jù)服務(wù)，光電子器件是光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基礎(chǔ)與核心，使用國內(nèi)自主生產(chǎn)的核心芯片和器件其戰(zhàn)略重要性不言而喻，對保障網(wǎng)絡(luò)安全與信息安全等方面起到戰(zhàn)略支撐作用。

能力建設(shè)

創(chuàng)新中心面向信息光電子戰(zhàn)略重點領(lǐng)域，建設(shè)III-V族高端光電器件芯片工藝平臺、硅光集成芯片工藝平臺和芯片測試及器件封裝工藝平臺，在此基礎(chǔ)上開展制造業(yè)創(chuàng)新中心測試驗證能力、中試孵化能力及行業(yè)支撐服務(wù)能力等創(chuàng)新能力建設(shè)。

在各級政府和股東單位的支持下，創(chuàng)新中心在原有芯片技術(shù)研發(fā)平臺和集成光電研發(fā)平臺基礎(chǔ)之上，投入大量資源進行平臺的建設(shè)和完善，并獲得了初步成效。至2018年11月底，芯片技術(shù)研發(fā)平臺通過裝備技術(shù)改造升級和場地完善擴建，建設(shè)升級為III-V材料生長工藝平臺、III-V族芯片后端工藝和封裝測試平臺兩大平臺；集成光電研發(fā)平臺建設(shè)成為國內(nèi)最先進的硅光設(shè)計和測試工藝平臺；新建設(shè)達到國內(nèi)先進水平的光纖激光器測試驗證平臺，共四大主體技術(shù)平臺。

2018年，國家信息光電子創(chuàng)新中心在III-V族光電芯片、硅光芯片、量子芯片和芯片系統(tǒng)應(yīng)用方面取得了一系列突出進展。創(chuàng)新中心以關(guān)鍵技術(shù)研究、光電芯片基礎(chǔ)理論研究、芯片系統(tǒng)性能評估、光器件新應(yīng)用拓展、知識產(chǎn)權(quán)布局等工作為重點，全年申報國內(nèi)發(fā)明專利56件，發(fā)表學術(shù)論文16篇（SCI檢索9篇，EI檢索7篇），其中期刊影響因子最高達到13.625。

下一步，創(chuàng)新中心將繼續(xù)深入研究高速III-V、硅光和異質(zhì)集成光電子芯片機理和特性，突破并掌握光子集成、光電子集成、片上系統(tǒng)集成等共性關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵工藝，實現(xiàn)“芯片結(jié)構(gòu)+加工工藝+系統(tǒng)架構(gòu)+算法”綜合創(chuàng)新帶動新興應(yīng)用，擴大光電子芯片市場容量。

創(chuàng)新中心積極參與國內(nèi)外的相關(guān)產(chǎn)業(yè)與技術(shù)交流活動：與國內(nèi)知名光通信咨詢企業(yè)訊石光通信在武漢聯(lián)合舉辦了“2018創(chuàng)新·技術(shù)·合作——武漢·光電子創(chuàng)新論壇”；參加了第十五屆“中國光谷”國際光電子博覽會暨論壇，并承辦了“中國光谷”國際光電子信息產(chǎn)業(yè)高峰論壇；參加國內(nèi)外的展會交流活動，包括“2018美國西部光電展”“2018年中國電子信息博覽會”等。

創(chuàng)新中心肩負為國內(nèi)光電子行業(yè)引進高端人才的重任，2018年在全球范圍內(nèi)重點聚焦半導體工藝技術(shù)人員和集成光電子研發(fā)和測試人員，全年引進和招聘各類人才27名，并與多個全球技術(shù)領(lǐng)先的研發(fā)團隊接洽。

未來展望

加強平臺能力建設(shè)，加快現(xiàn)有項目實施和首次商業(yè)化應(yīng)用。

打造國家級創(chuàng)新中心，搶抓機遇，用足用好各級各類政策支持，不斷加強高端平臺建設(shè)，重點建設(shè)Ⅲ-Ⅴ族高端光電芯片工藝平臺、硅光集成芯片工藝平臺、高速測試器件封裝工藝平臺。進一步提升創(chuàng)新中心的研發(fā)設(shè)計能力、芯片加工能力、測試驗證和中試孵化能力，使創(chuàng)新中心在信息光電子核心芯片和器件領(lǐng)域的技術(shù)開發(fā)水平達到國際先進水平。加快推進在研項目的工作，重點解決56Gb/s電吸收調(diào)制激光器芯片、400Gb/s硅基集成光收發(fā)芯片、量子芯片等關(guān)鍵共性技術(shù)的開發(fā)。

充分發(fā)揮創(chuàng)新中心的行業(yè)輻射帶動能力，

進一步整合行業(yè)資源。

與行業(yè)相關(guān)的國內(nèi)外企業(yè)建立戰(zhàn)略合作關(guān)系，解決行業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)，促進行業(yè)共同發(fā)展，已經(jīng)與多個企業(yè)達成了合作共識，準備就泵浦激光器芯片開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化、硅光用TIA和driver芯片合作開發(fā)、56G PAM4高速網(wǎng)絡(luò)芯片開發(fā)等項目與國內(nèi)不同地區(qū)的企業(yè)進行磋商和洽談。

引進高端人才，加快人才培養(yǎng)，全面提升創(chuàng)新中心的研發(fā)和技術(shù)實力。

牢固樹立人才意識，在對外高端人才引進方面，依托光電子發(fā)展聯(lián)盟14所知名高校、4家科研機構(gòu)及合作共建單位，加快引進海內(nèi)外優(yōu)秀人才。2018年計劃在全球范圍內(nèi)積極引進一批急需的信息光電子領(lǐng)域的高端人才，提高核心技術(shù)研發(fā)能力，打破技術(shù)壟斷，破解“進口依賴”。牢固樹立合作意識，在對內(nèi)人才培養(yǎng)方面，組織多種形式的對外合作與交流學習，加快人才培養(yǎng)基地的落地與實施，培育和培養(yǎng)信息光電子領(lǐng)域各層次專業(yè)技術(shù)人才和企業(yè)管理者，內(nèi)外聯(lián)動、形成合力，推動中心高質(zhì)量發(fā)展。

構(gòu)建多元化的投融資渠道，確保創(chuàng)新中心可持續(xù)發(fā)展。

進一步樹立風險意識，堅持用戰(zhàn)略思維、世界眼光科學謀劃，高點定位、高端推進，構(gòu)建多元化的投融資渠道。創(chuàng)新中心將落實好現(xiàn)有項目的技術(shù)成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)孵化及資本投資。同時創(chuàng)新中心計劃設(shè)立信息光電子產(chǎn)業(yè)基金，以股權(quán)投資或科研經(jīng)費等方式支持創(chuàng)新中心的項目研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化實施，還要增強項目的抗風險能力，牢牢把握技術(shù)研發(fā)“主動權(quán)”，緊跟形勢發(fā)展和政策變化，布局高端、未來產(chǎn)業(yè)，加速、提速、全速推進創(chuàng)新中心發(fā)展。

問題與建議

信息光電子創(chuàng)新中心通過一年的運營，既取得了一些成果，同時也發(fā)現(xiàn)了一些問題：

股權(quán)結(jié)構(gòu)問題：由于創(chuàng)新中心的依托單位在組建過程中要求不能有股東一家獨大的現(xiàn)象，同時又要覆蓋行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上下游，因此引入了數(shù)量較多的股東，這樣雖然確保了沒有一家獨大，但是由于股東數(shù)量較多，帶來了企業(yè)內(nèi)部經(jīng)營決策時的溝通成本上升，決策效率下降的問題，如何通過設(shè)計好的內(nèi)部管理制度來解決這一問題也將是下一步創(chuàng)新中心管理工作的重點。

政策支持問題：工信部的制造業(yè)創(chuàng)新中心組建以后，除了一次性補助外未有其他的長期性政策支持，并且補助金只能用來購買固定資產(chǎn)，并沒有解決創(chuàng)新中心最迫切需要解決的運營費用的資金壓力。

可持續(xù)發(fā)展問題：由于創(chuàng)新中心的業(yè)務(wù)模式不包括生產(chǎn)銷售產(chǎn)品，當前開展的一些業(yè)務(wù)雖然能帶來一些收入，但目前來看尚不足以滿足維持創(chuàng)新中心自身創(chuàng)新活動的需要。三年建設(shè)期結(jié)束后，政府補貼停止以后能否完成自身的可持續(xù)發(fā)展能力的建設(shè)還有待探究，因此急需在業(yè)務(wù)模式上開展創(chuàng)新，建立創(chuàng)新中心的自造血功能。

針對上述問題，希望政府能充當起穿針引線的角色，由官方挖掘一批行業(yè)共性技術(shù)研發(fā)項目委托給創(chuàng)新中心；靈活擴大對創(chuàng)新中心補助的支持范圍，不要僅限于固定資產(chǎn)投資；建議政府采用政策和資金支持建立良好的光電子產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，倡導優(yōu)先使用國產(chǎn)核心技術(shù)，支持創(chuàng)新中心的成果轉(zhuǎn)化；希望政府加強引導資本對企業(yè)的注資、收購及重組，加快優(yōu)質(zhì)資源的整合和效能提升。