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——“創新之城”

◆本刊綜合

科技是國家強盛之基，創新是民族進步之魂。為持續深化創新驅動發展戰略，喜迎黨的“二十大”勝利召開，《本期策劃》欄目將介紹我國“創新之城”，展示城市創新發展的蓬勃之力，從而激發廣大青少年創新的活力，堅定科技報國的遠大理想。

習近平總書記指出：“創新是引領發展的第一動力”“堅持把科技自立自強作為國家發展的戰略支撐”。當前，科技創新成為國際戰略博弈的主要戰場，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興的目標，也比歷史上任何時期都更需要科技創新的支撐。

創新型城市是指自主創新能力強、科技支撐引領作用突出、經濟社會可持續發展水平高、區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“網紅”城市，他們還是2021年創新能力前十強的“創新之城”。

城市具備創新的生態要素，是創新最好的平臺。創新型城市作為區域創新高地，發揮著至關重要的作用，更是創新型國家建設的重要支柱。現在，就讓我們走進其中的代表城市，感受“創新魅力”。

深 圳

從昔日的邊陲小鎮到具有全球影響力的現代化國際大都市，深圳創造了世界工業化、城市化、現代化史上的奇跡，成為中國改革開放和現代化建設的縮影和典范。

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，主要面向對精度要求略低的AI訓練、自動駕駛、智慧交通、智慧醫療等專用領域。

鵬城云腦Ⅱ是AI算力達1000 P的大科學裝置，不僅能有力支撐實驗室重大科研任務的實施，還開放服務領域內的基礎研究。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，占據全球人工智能算力的戰略制高點。

知識小貼士

1000 P AI算力意味著24小時內能訓練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據，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，可通過貨機在短時間內向全球投送并搭建萬級乃至更高通量檢測能力的大規模核酸檢測實驗室。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三地的創新要素，攜手打造具有全球影響力的國際科技創新中心，迸發協同創新的更大活力。

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”也來自創新的底氣，更是這座城市創新活力的最好彰顯。

“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，……這可能實現嗎？未來，借助全息通信等技術，沉浸式交互體驗有望將設想變為現實。

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

這套全息通信系統基于未來網絡，實現了在高清大寬帶環境下的確定性低時延和精準的交互體驗效果，成像位置沒有介質，憑借全息系統清晰實時地展現異地的全息影像。基于360度采集成像、實現的全息形象非常逼真。

6G成果刷新世界紀錄

太赫茲無線通信被普遍認為是未來6G移動通信系統的核心組成部分。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，集聚優勢力量搭建了光子太赫茲實驗環境。

實驗室研究團隊首創的光子太赫茲光纖一體融合的實時傳輸架構，實現了光子太赫茲實時無線通信，打破了太赫茲通信系統實時傳輸凈速率超過100 Gbps的世界紀錄。未來，研究成果還可應用于元宇宙、虛擬現實、全息通信等領域，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，比現有的5G移動通信頻段高出兩個量級。它是實現6G移動通信系統的傳輸速率的關鍵技術。

南京作為首批國家創新型城市，近年來深入實施創新驅動發展戰略，積極打造區域性創新高地和科技產業創新中心，樹立了國家創新型城市建設的新標桿。

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后釋放的能量。而支撐這種聚變反應的燃料氘，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”來發電，人類則有望實現“能源自由”。然而，人工控制條件下等離子體的離子溫度需達到1億攝氏度以上。什么容器可以用來承載核聚變呢？

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

圖2 全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）(圖/新華社 周牧 攝）

鐘靈毓秀的江淮風韻是人們對合肥這座城市的第一印象。今日的合肥，創新指標持續增長，創新人才加速匯聚，原創成果競相涌現，產業創新效果顯著，創新氛圍日益濃厚，“創新之城”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生超越傳統計算機的算力，被認為是下一代信息革命的關鍵技術，大規模量子計算機的物理實現是世界科技前沿的重大挑戰之一。

“祖沖之2.0”構建了66比特可編程超導量子計算原型機，實現了對“量子隨機線路取樣”任務的快速求解，首次實現了量子計算優越性。

“九章2.0”成功構建113個光子144模式的量子計算原型機，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快1024倍。

未來，通用型量子計算機有望在密碼破譯、天氣預報、材料設計、藥物分析等領域發揮作用。

圖3 光量子干涉實物圖（圖/中國科學技術大學官網）

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？

中國科學技術大學郭光燦院士團隊李傳鋒、周宗權研究組結合“原子頻率梳”等技術，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96.4%（±2.5%）。該實驗結果刷新了2013年德國團隊創造的世界紀錄，向實現量子U盤邁出重要一步。

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

合肥是中國大科學裝置最集中的城市之一，高度集聚的大科學裝置集群正在加快形成。在信息、能源、健康、環境等重點領域，一批重大創新平臺正在布局搭建，一批關鍵核心技術正在集中被突破。

長 沙

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

“湘”擁北斗，未來可期

湖南省作為北斗衛星導航系統的主要策源地之一，是北斗三號衛星業務荷載、地面運控系統、核心芯片模塊、仿真測試等任務的主要承擔者。

在“北斗”問天的艱苦征程中，國防科學技術大學北斗科研團隊先后突破了一系列關鍵技術，發展成為北斗系統技術創新引領者，為我國北斗系統從無到有、從追趕到并跑甚至局部領跑做出了卓越貢獻。

圖4 首屆北斗規模應用國際峰會在長沙開幕 （圖/新華社 陳思汗 攝）

目前，北斗系統已廣泛進入大眾消費和民生領域，全面服務于交通運輸、公共安全、救災減災、農林牧漁等行業，融入電力、金融、通信等基礎設施。

C919帶飛“湖南智造”

今年5月14日，我國即將交付使用的C919大飛機首飛試驗圓滿成功。多年來，長沙與C919大飛機制造商中國商飛合作良好。隨著C919大飛機開啟商業化運營，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起落架生產基地，完成C919飛機起落架的裝配與集成交付；擁有全國首個大飛機復合材料裝備生產基地，實現民機復合材料制造自動化；擁有全球第二、亞洲第一的空氣動力學地面試驗試車基地，覆蓋大飛機設計開發的全過程。

正在建設的長沙大飛機產業創新平臺是中國大飛機地面動力學試驗平臺，這是繼美國航空航天局之后，世界上第二大的地面動力學試驗平臺。對中國大飛機的制造、安全性將產生重大影響。

超級雜交稻不斷刷新“中國產量”，“天河”系列超級計算機頻頻展現“中國算力”，芯片三大件設計完全實現國產自主，……長沙這座“創新之城”，創意奔流，活力四射。

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