奔跑吧
——“創(chuàng)新之城”

◆本刊綜合

科技是國家強盛之基，創(chuàng)新是民族進(jìn)步之魂。為持續(xù)深化創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，喜迎黨的“二十大”勝利召開，《本期策劃》欄目將介紹我國“創(chuàng)新之城”，展示城市創(chuàng)新發(fā)展的蓬勃之力，從而激發(fā)廣大青少年創(chuàng)新的活力，堅定科技報國的遠(yuǎn)大理想。

習(xí)近平總書記指出：“創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力”“堅持把科技自立自強作為國家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐”。當(dāng)前，科技創(chuàng)新成為國際戰(zhàn)略博弈的主要戰(zhàn)場，圍繞科技制高點的競爭空前激烈。我們比歷史上任何時期都更接近民族偉大復(fù)興的目標(biāo)，也比歷史上任何時期都更需要科技創(chuàng)新的支撐。

創(chuàng)新型城市是指自主創(chuàng)新能力強、科技支撐引領(lǐng)作用突出、經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展水平高、區(qū)域輻射帶動作用顯著的城市。深圳、杭州、廣州、南京、蘇州、武漢、西安、長沙、合肥、青島，這些可不僅僅是擁有美食、美景的“網(wǎng)紅”城市，他們還是2021年創(chuàng)新能力前十強的“創(chuàng)新之城”。

城市具備創(chuàng)新的生態(tài)要素，是創(chuàng)新最好的平臺。創(chuàng)新型城市作為區(qū)域創(chuàng)新高地，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，更是創(chuàng)新型國家建設(shè)的重要支柱?，F(xiàn)在，就讓我們走進(jìn)其中的代表城市，感受“創(chuàng)新魅力”。

深 圳

從昔日的邊陲小鎮(zhèn)到具有全球影響力的現(xiàn)代化國際大都市，深圳創(chuàng)造了世界工業(yè)化、城市化、現(xiàn)代化史上的奇跡，成為中國改革開放和現(xiàn)代化建設(shè)的縮影和典范。

國之重器：鵬城云腦

云腦是一臺既算得快，又能支持人工智能計算的超高速計算機(jī)，主要面向?qū)纫舐缘偷腁I訓(xùn)練、自動駕駛、智慧交通、智慧醫(yī)療等專用領(lǐng)域。

鵬城云腦Ⅱ是AI算力達(dá)1000 P的大科學(xué)裝置，不僅能有力支撐實驗室重大科研任務(wù)的實施，還開放服務(wù)領(lǐng)域內(nèi)的基礎(chǔ)研究。正在研制中的鵬城云腦Ⅲ將使我國在未來較長的一段時間內(nèi)，占據(jù)全球人工智能算力的戰(zhàn)略制高點。

知識小貼士

1000 P AI算力意味著24小時內(nèi)能訓(xùn)練100億張圖像，或1億人的DNA，或1千萬小時語音，或1萬天的自動駕駛數(shù)據(jù)，等等，是52萬臺家用電腦算力之和。

抗“疫”先鋒：火眼實驗室

火眼實驗室(氣膜版)整合了華大基因新冠病毒核酸檢測的經(jīng)驗，不僅能快速提升檢測效率，還具備快速搭建、廣泛推廣、高效落地、檢測通量高等特點，可通過貨機(jī)在短時間內(nèi)向全球投送并搭建萬級乃至更高通量檢測能力的大規(guī)模核酸檢測實驗室。截至2021年6月，全球已有30余個國家和地區(qū)建成90余座氣膜“火眼”實驗室。

圖1 氣膜版“火眼”實驗室支援沙特阿拉伯抗疫（圖/華大基因供）

未來，深圳將加快集聚粵港澳大灣區(qū)三地的創(chuàng)新要素，攜手打造具有全球影響力的國際科技創(chuàng)新中心，迸發(fā)協(xié)同創(chuàng)新的更大活力。

南 京

明城墻、玄武湖、夫子廟……提起南京，人們想到的是“六朝古都”“十朝都會”。然而，“南京力量”也來自創(chuàng)新的底氣，更是這座城市創(chuàng)新活力的最好彰顯。

“云”擁抱，拉近你我的距離

異地兩人通過傳感器擁抱，不僅能感受到彼此的心跳、體溫，甚至還能聞到對方的氣味，……這可能實現(xiàn)嗎？未來，借助全息通信等技術(shù)，沉浸式交互體驗有望將設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實。

紫金山實驗室展示了一套全息光學(xué)成像設(shè)備，將電腦處理后的人物形象以裸眼3D形式立體、逼真地展現(xiàn)出來，真正實現(xiàn)“云”擁抱。

這套全息通信系統(tǒng)基于未來網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了在高清大寬帶環(huán)境下的確定性低時延和精準(zhǔn)的交互體驗效果，成像位置沒有介質(zhì)，憑借全息系統(tǒng)清晰實時地展現(xiàn)異地的全息影像?；?60度采集成像、實現(xiàn)的全息形象非常逼真。

6G成果刷新世界紀(jì)錄

太赫茲無線通信被普遍認(rèn)為是未來6G移動通信系統(tǒng)的核心組成部分。紫金山實驗室將光子太赫茲無線通信作為6G全新突破方向，集聚優(yōu)勢力量搭建了光子太赫茲實驗環(huán)境。

實驗室研究團(tuán)隊首創(chuàng)的光子太赫茲光纖一體融合的實時傳輸架構(gòu)，實現(xiàn)了光子太赫茲實時無線通信，打破了太赫茲通信系統(tǒng)實時傳輸凈速率超過100 Gbps的世界紀(jì)錄。未來，研究成果還可應(yīng)用于元宇宙、虛擬現(xiàn)實、全息通信等領(lǐng)域，使人們突破物理空間的限制。

知識小貼士

太赫茲頻段是無線通信里更高的一個頻段，比現(xiàn)有的5G移動通信頻段高出兩個量級。它是實現(xiàn)6G移動通信系統(tǒng)的傳輸速率的關(guān)鍵技術(shù)。

南京作為首批國家創(chuàng)新型城市，近年來深入實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，積極打造區(qū)域性創(chuàng)新高地和科技產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心，樹立了國家創(chuàng)新型城市建設(shè)的新標(biāo)桿。

合 肥

“種太陽”不是夢

地球萬物生長所依賴的光和熱，都源于太陽核聚變反應(yīng)后釋放的能量。而支撐這種聚變反應(yīng)的燃料氘，在地球上的儲量極其豐富。如果能利用氘制造一個“人造太陽”來發(fā)電，人類則有望實現(xiàn)“能源自由”。然而，人工控制條件下等離子體的離子溫度需達(dá)到1億攝氏度以上。什么容器可以用來承載核聚變呢？

近日，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院傳來喜訊，有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）取得新突破，成功實現(xiàn)可重復(fù)的1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子體運行，創(chuàng)造托卡馬克實驗裝置運行新的世界紀(jì)錄，向核聚變能源應(yīng)用邁出重要一步。

圖2 全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）(圖/新華社 周牧 攝）

鐘靈毓秀的江淮風(fēng)韻是人們對合肥這座城市的第一印象。今日的合肥，創(chuàng)新指標(biāo)持續(xù)增長，創(chuàng)新人才加速匯聚，原創(chuàng)成果競相涌現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新效果顯著，創(chuàng)新氛圍日益濃厚，“創(chuàng)新之城”成為這座城市的新名片。

“祖沖之2.0”“九章2.0”上線

量子計算可通過特定算法產(chǎn)生超越傳統(tǒng)計算機(jī)的算力，被認(rèn)為是下一代信息革命的關(guān)鍵技術(shù)，大規(guī)模量子計算機(jī)的物理實現(xiàn)是世界科技前沿的重大挑戰(zhàn)之一。

“祖沖之2.0”構(gòu)建了66比特可編程超導(dǎo)量子計算原型機(jī)，實現(xiàn)了對“量子隨機(jī)線路取樣”任務(wù)的快速求解，首次實現(xiàn)了量子計算優(yōu)越性。

“九章2.0”成功構(gòu)建113個光子144模式的量子計算原型機(jī)，求解“高斯玻色取樣”問題的處理速度比目前全球最快的超級計算機(jī)快1024倍。

未來，通用型量子計算機(jī)有望在密碼破譯、天氣預(yù)報、材料設(shè)計、藥物分析等領(lǐng)域發(fā)揮作用。

圖3 光量子干涉實物圖（圖/中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)官網(wǎng)）

可存儲光的“U盤”

光每秒可“狂奔”約30萬公里，人類能否讓光“慢”下來，甚至將光“存儲”起來呢？

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦院士團(tuán)隊李傳鋒、周宗權(quán)研究組結(jié)合“原子頻率梳”等技術(shù)，成功將光存儲的時間提升至1小時，且光的相位存儲“保真度”高達(dá)96.4%（±2.5%）。該實驗結(jié)果刷新了2013年德國團(tuán)隊創(chuàng)造的世界紀(jì)錄，向?qū)崿F(xiàn)量子U盤邁出重要一步。

該研究成果有望催生一系列創(chuàng)新應(yīng)用。比如，將兩臺相距較遠(yuǎn)的望遠(yuǎn)鏡捕捉到的光保存后放在一起進(jìn)行“干涉”處理，可突破單個望遠(yuǎn)鏡的尺寸局限，大幅提升觀測的精度。

合肥是中國大科學(xué)裝置最集中的城市之一，高度集聚的大科學(xué)裝置集群正在加快形成。在信息、能源、健康、環(huán)境等重點領(lǐng)域，一批重大創(chuàng)新平臺正在布局搭建，一批關(guān)鍵核心技術(shù)正在集中被突破。

長 沙

作為一座已經(jīng)邁進(jìn)“萬億GDP俱樂部”和“千萬人口俱樂部”的城市，長沙不斷輸出創(chuàng)新發(fā)展的動力，成為一顆冉冉升起的“新星”。

“湘”擁北斗，未來可期

湖南省作為北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的主要策源地之一，是北斗三號衛(wèi)星業(yè)務(wù)荷載、地面運控系統(tǒng)、核心芯片模塊、仿真測試等任務(wù)的主要承擔(dān)者。

在“北斗”問天的艱苦征程中，國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)北斗科研團(tuán)隊先后突破了一系列關(guān)鍵技術(shù)，發(fā)展成為北斗系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)者，為我國北斗系統(tǒng)從無到有、從追趕到并跑甚至局部領(lǐng)跑做出了卓越貢獻(xiàn)。

圖4 首屆北斗規(guī)模應(yīng)用國際峰會在長沙開幕 （圖/新華社 陳思汗 攝）

目前，北斗系統(tǒng)已廣泛進(jìn)入大眾消費和民生領(lǐng)域，全面服務(wù)于交通運輸、公共安全、救災(zāi)減災(zāi)、農(nóng)林牧漁等行業(yè)，融入電力、金融、通信等基礎(chǔ)設(shè)施。

C919帶飛“湖南智造”

今年5月14日，我國即將交付使用的C919大飛機(jī)首飛試驗圓滿成功。多年來，長沙與C919大飛機(jī)制造商中國商飛合作良好。隨著C919大飛機(jī)開啟商業(yè)化運營，二者也將開啟一段新的“甜蜜之旅”。

作為“智能制造之城”，長沙擁有全國唯一的大飛機(jī)起落架生產(chǎn)基地，完成C919飛機(jī)起落架的裝配與集成交付；擁有全國首個大飛機(jī)復(fù)合材料裝備生產(chǎn)基地，實現(xiàn)民機(jī)復(fù)合材料制造自動化；擁有全球第二、亞洲第一的空氣動力學(xué)地面試驗試車基地，覆蓋大飛機(jī)設(shè)計開發(fā)的全過程。

正在建設(shè)的長沙大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新平臺是中國大飛機(jī)地面動力學(xué)試驗平臺，這是繼美國航空航天局之后，世界上第二大的地面動力學(xué)試驗平臺。對中國大飛機(jī)的制造、安全性將產(chǎn)生重大影響。

超級雜交稻不斷刷新“中國產(chǎn)量”，“天河”系列超級計算機(jī)頻頻展現(xiàn)“中國算力”，芯片三大件設(shè)計完全實現(xiàn)國產(chǎn)自主，……長沙這座“創(chuàng)新之城”，創(chuàng)意奔流，活力四射。

你了解家鄉(xiāng)的科技創(chuàng)新成果嗎？你所在的城市或省份有哪些令人矚目的科技發(fā)現(xiàn)？歡迎來電、來信與我們互動！