光谷实验室、湖北江城实验室、东湖实验室、九峰山实验室……近期取得新突破→
近期，光谷多家实验室接连取得技术突破：光谷实验室研制出国内首款“庄稼CT机”，30秒诊断作物病虫害；湖北江城实验室破解高端芯片供电难题，为我国先进集成电路自主可控补上关键一环；东湖实验室建成全国首个智能船艇测试场，已为多款船型完成智能船舶测试认证；九峰山实验室在国内首次实现8英寸平台原子层沉积金属钼薄膜制备，打破国外垄断……一起来看：
光谷实验室研制国内首款
量子点短波红外“庄稼CT机”，
30秒诊断作物病虫害
近日，光谷实验室成功研制国内首款量子点短波红外“庄稼CT机”，可在30秒内诊断作物早期病虫害，成本不到进口产品的百分之一，为农业绿色防控装上国产“慧眼”。
病虫害善于“伪装”，初期作物外表无症状但内部已病变，传统肉眼观察难以及时发现。该设备依托华中科技大学原创芯片技术，采用短波红外成像，可穿透2至3层冠层叶片，直接探测内层枝叶病虫害。使用时只需将相机对准作物，30秒内即可显示病害部位及严重程度。
短波红外成像技术过去多用于半导体检测、地质勘探等工业领域。去年，光谷实验室调研发现该技术与华中师范大学绿色农药重点实验室的研究方向高度契合——一个能“看”，一个懂“药”，双方随即展开合作。光谷实验室组建工程化团队，配备项目经理，协助技术验证、市场化对接和项目管理。
在“红外慧眼”基础上，实验室联合产业化公司训练AI多模态模型，将设备升级为“识别-诊断-荐药”一体化终端。目前，该设备已能识别水稻纹枯病、黄瓜霜霉病等十多种常见病害。武汉华大农耀科技有限公司创始人王凡介绍：“通过整合短波红外成像、人工智能图像识别及大语言模型技术，设备可根据病症推荐药方，相当于一个随身的智能庄稼医生。”
目前，这款国产“庄稼CT机”正在开展小试。湖北光谷实验室团队计划明年推出手机大小的便携终端，农户在田间一拍一上传，就能快速拿到诊断结果和用药方案。
湖北江城实验室
破解高端芯片供电难题
从生成式AI大模型训练，到高端游戏显卡、智能手机终端，如今市场对芯片算力的需求呈指数级上涨。当你遇到AI服务器突然卡顿、掉帧、蓝屏，玩手游时机身异常发热、降频，数据中心算力不稳定、任务出错率上升……这些问题往往与芯片“供电不稳”相关。
江城实验室科学园
近日，位于光谷的湖北江城实验室在应用于先进计算芯片的高密度片上电容关键技术上取得重大突破，成功研制氧化硅介质基三维多层通孔电容结构，并配套研发高精度自研仿真解析模型，一举破解长期困扰全球高端芯片产业的供电难题，多项核心性能达到国际先进水平，为我国先进集成电路自主可控补上关键一环。
湖北江城实验室主任杨道虹表示，现代高端芯片负载切换速度达到纳秒级别，瞬时电流波动极大，一旦供电系统无法快速补给电荷、平抑电压波动，芯片就会出现电压塌陷、过冲等故障，直接影响设备使用体验。“简单来说，传统电容要么‘反应慢’，要么‘占地大’，无法适配新时代高算力芯片的发展需求。”
过去，高密度片上电容主要依赖海外先进代工厂的专有工艺或IP。摒弃固有设计思路，杨道虹带领团队创新研发三维多层同轴通孔电容结构，彻底颠覆传统电容的设计逻辑与制备模式，让平铺的二维电容转变为立体式三维电容，实现技术质的突破。
经多轮严苛测试，该三维片上电容密度突破每平方毫米1000纳法，相较于市面上被称为“电子工业大米”的商用积层陶瓷电容器，稳压性能提升百倍以上，从行业横向对比来看，该技术核心参数对标头部科研机构和企业，综合性能跻身全球第一梯队。
团队自主研发专属解析模型，首次融入通孔同轴传输效应与高频动态特性，将复杂的电磁仿真运算简化为代数方程，计算效率提升数百倍，单次仿真仅需数分钟，且最大误差稳定控制在5%以内，既填补国内技术空白，也为行业提供高效低成本的全新设计方案。
先进封装综合实验平台上，湖北江城实验室工程师正在分析实验数据
“我们从材料、结构、模型到工艺全自主创新，让国产高端芯片不再因为‘供电不稳’而受制于人。”杨道虹说，此次实验室技术突破，实现材料、结构、工艺、建模全链条自主可控，彻底打破海外工艺与IP壁垒，补齐我国高端芯片无源器件领域的短板。
东湖实验室建成
全国首个智能船艇测试场，
已为多款船型完成智能船舶测试认证
去年底，由湖北东湖实验室打造的全国首个智能船艇及设备测试场在光谷正式投用。该测试场可将船舶的智驾、动力等核心系统等比例植入虚拟环境，进行24小时不间断测试，并可一键切换40多种船型及30多种水域。目前，已完成“求新7号”等智能船舶测试认证，通过虚拟仿真搭配物理试验，累计为企业节省成本近百万元。
在测试现场，1:1复刻的船舶主控驾驶台正模拟船舶在港口、内河等真实水域航行的画面。系统不仅能模拟各种复杂通航场景，还能快速生成大雾、暴雨甚至台风等极端天气环境。东湖实验室工程师律建辉介绍：“比如说我想要一个6级的海况，虚拟仿真所有的环境都可以去定制化，并且可以批量，20倍加速测试。”
智能船艇设备测试场景
当前，智能船舶研发、新设备上船认证的市场需求持续攀升，但普遍面临测试风险高、周期长、场景覆盖不足等痛点。为此，湖北东湖实验室携手武汉理工大学，创新采用“虚拟仿真场景测试+封闭水域实船验证”双轮驱动模式，形成全链条测试能力。如今，大量基础测试和极限测试在岸上即可完成，可随时暂停、随时优化算法，从源头降低试航成本，大幅缩短研发周期。
湖北东湖实验室
湖北东湖实验室智能船用装备技术创新中心副研究员胡欣珏介绍，测试场可通过连续几百个困难工况场景，系统验证算法和系统可靠性。中国船级社武汉分社高级验船师王军评价：“在实船之前鼓励设备厂商进行岸上验证。湖北东湖实验室是国内第一家具备这种能力的机构。”
九峰山实验室连获两项突破
近日，九峰山实验室化合物半导体中试平台接连取得两项技术突破，涵盖工艺与检测两大领域。
工艺平台薄膜团队工程师操作ALD机台进行工艺调试与优化
在工艺方面，其工艺平台联合国产原子层沉积（ALD）设备厂商，实现ALD Mo（金属钼）工艺新突破。这是国内首次基于8英寸平台实现该工艺的开发，在电阻率、均匀性、台阶覆盖率等关键指标上达到量产要求。
微观分析组操作球差TEM设备进行样品检测
在检测方面，其检测分析平台基于4D-STEM技术成功实现了半导体器件沟道区域的纳米级应变分布与大小精准测量。该技术通过高速像素化直接电子探测器完整记录每个位置的二维衍射花样，可直接绘制大面积应变地图，为SiGe应变硅等工艺优化提供了直接、可量化的微观依据。
“中试”被称为创新成果产业化的“最后一公里”，是科研成果从实验室过渡到生产线的关键环节。九峰山实验室化合物半导体中试平台是国内首个获工信部认定的国家级集成电路类中试平台，面向产业需求开展基础前沿研究和共性技术攻关，配备7条化合物半导体中试工艺线以及检测平台，实现24小时运行，已成功突破一批关键核心技术。
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鄂公网安备 42010602004343号
