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| 让13亿国人“同话”光纤 |
| ——武汉邮电科学研究院光通信技术创新工程奏鸣曲 |
□本报记者 鲁伟 通讯员 黄维佳
在光通信时代，你是否想过用一根细如发丝的光纤就能实现13亿国人同时通话？没错，这并不是好莱坞科幻电影才有的画面。在中国光谷，武汉邮电科学研究院的科研人员正在将这一设想逐步变为现实。
30.7Tb/s ：OFDM光传输实验的再次突破
2011年7月29日，农历中伏后的第五天，江城武汉一如往常般酷热无比。
就在当日上午9时许，来自武汉邮电科学研究院光纤通信和网络国家重点实验室的一则喜讯，让“中国光纤之父”、中国工程院院士赵梓森和几位院领导顾不上盛夏的炎热，立刻驱车赶往光纤通信技术和网络国家重点实验室关东产业园。
“30.7Tb/s！”赵梓森院士和负责实验的科研人员反复论证和计算着这个数字。而这个数据也代表了当前新一代（Tb/s级波分复用）光纤传输容量的最高水平！
在这项名为30.7Tb/s（16×1.92Tb/s）相干光OFDM传输系统的实验中，研究人员在全球范围内首次达到单光源1.92Tb/s，光源数为C波段16，是目前国际C波段Tb/s级波分复用技术的最高水平（此前国际最高水平为单光源1.3Tb/s，C波段光源数为12），在国际上实现了OFDM光传输实验的再次突破！
据介绍，早在2005年，武汉邮电科学研究院就成功实现了一根光纤（前向纠错编码FEC解码后为3.2Tb/s）容纳8000多万人同时通话。时隔6年后，科研人员在仅占用光纤50%有效传输带宽（仅C波段）的情况下实现了一根光纤承载30.7Tb/s（FEC解码后为22Tb/s）信号。“如果再加上L波段，该容量还将扩大一倍，也就是可以实现近11亿人同时通话。”而接下来的科研项目则有望在2014年实现12.5亿对人在一对光纤上同时通话。
从跟踪模仿到创新引领，在光通信前沿领域，武汉邮电科学研究院正在实现从跟踪者到领跑者的角色变化。这一转变得益于十年创新工程的强力推动。十年前，武汉邮科院人围绕光通信核心技术研发与产业化，审时度势地布阵联营，克服了转制发展面临的共性问题，抵御了生存发展带来的阵痛，通过十年创新跨越，发展成为员工过万名、年销售过百亿、资产总额过百亿，拥有两家上市公司，当前全球唯一集光电器件、光纤光缆、光通信系统和网络于一体的高技术企业集团。
国家使命驱动创新
上世纪70年代，国外科学家用光导纤维传送光波、替代用铜线传送电信号的大胆设想，使人类通信方式发生了革命性变革。经过30年发展，光纤已成为现代信息通信无可替代的基石。
虽然30年前武汉邮科院在世界第一根光纤诞生后的第六年“土法”拉出了我国第一根光纤，这在当时被认为是最接近世界前沿的一次突破，但是此后20年，我国与欧美跨国公司的商用水平和规模化生产水平相比一直处于被动地位，西方发达国家长期把持核心技术，并对我国实施封锁。
转眼到了2000年，包括武汉邮科院在内的中国通信业不得不面临一个严峻的现实：欧美日通信巨头在全球蓬勃发展，占据了中国几乎所有的光通信骨干网，而我国支撑光通信产业发展的技术能力弱，共性技术、关键技术严重依赖国外。
考虑到光通信是国家命脉，涉及国计民生，又影响国家安全，一种强烈的“不能受制于人”的使命感和责任感在武汉邮科院人内心激荡。
“当时的情况是只有发展还不行，发展慢了也不行。”武汉邮科院总工程师余少华博士向记者回忆说，当时我们虽然拥有一批光通信人才、技术和成果，但研究成果远离市场需要，造成了科研与产业脱节、生存与发展艰难的局面。为适应市场的需要，作为中国光通信产业的发源地，必须审时度势地作出战略性调整。
如何调整？改革的方向又在哪里？由于缺乏整体的系统性谋划，没有集成国内外资源形成合力的能力，再加上体制僵化、机制缺乏激励等一系列顽疾的羁绊，给改革蒙上了层层阴影。
体制改革布阵联营
“要扼住命运的喉咙，必须背水一战。”这句话包含的深意，没人比武汉邮科院院长童国华更能体会。
经过全院上下多次调研分析，一项关系武汉邮科院生死存亡的重大工程开始全面布局——“光通信核心技术研发与产业化技术创新工程”。
创新工程实施伊始，全院上下就工程目标形成了共识：打造支撑产业规模发展的研发体系，自主创新突破核心技术，实现创新成果的有效转化，构建具有全球市场竞争力的高科技企业集团，销售力争从8亿元增长到“十一五”末期过百亿元、“十二五”末达到280亿元。
围绕创新工程目标，院里又提出了“创建一个体系、构筑四层基础”的创新工程实施方案，即创建一个由“创新决策体系、组织保障体系、创新运行体系和外部支撑体系”构成的自主创新体系；构筑支撑自主创新体系有效运行的“战略、文化、体制、机制”四层基础。
在创新决策体系方面，武汉邮科院组织成立了包括院士、外籍专家在内的院科学技术委员会，同时聘请在国内具有较大影响力的20余位科研院所专家和企业家组成管理专家咨询委员会，保证项目实施全过程的科学决策。
在组织保障体系方面，形成了“一个统一、两个支撑，多个部门协同”的架构，即成立院科技发展部，对科技创新工作实行统一管理；成立网络研究部和武汉光谷烽火创业投资公司。前者集中企业高层次技术人才组成研究团队，后者集中资本运作专业人才，提升产业发展能力；集团各职能部门协同推进各项创新工作。三者责权分明，从组织管理方面保证集团决策科学高效。
在企业创新运行体系方面，组建了光通信行业内依托企业建设的全国首个“光纤通信技术和网络国家重点实验室”；建立了由“光纤通信技术国家工程研究中心”和国家级企业技术中心等组成的应用和工艺技术平台；组建了“国家高新技术研究发展计划成果产业化基地”，形成了快速响应市场需求的光通信成果转化平台。
在外部支撑体系方面，以牵头成立产业创新战略联盟和组建联合实验室等多种形式，与华中科技大学、北京邮电大学、上海交通大学、清华大学等国内外10余所重点高校，工信部电信研究院等5家国内知名研究机构，中国移动、中国电信等国内通信运营与制造企业建立了长期稳定的合作关系。
2008年，武汉邮科院与工信部电信研究院、中国电信和中国联通一道，牵头组建了我国第一个致力于普及宽带网络、推动三网融合的全国性联盟组织——光纤接入产业技术创新战略联盟，并于2010年1月被批准为国家首批试点联盟。此外，武汉邮科院将战略合作向海外延伸, 与20多个国家进行了各种类型的国际交流与合作，10年来“走出去”4673人次，“请进来”2416人次。
在构筑支撑自主创新体系有效运行的“战略、文化、体制、机制”四层基础上，武汉邮科院相继实施人才战略、资本战略、国际化战略以及标准与专利相结合的知识产权战略；培育形成了“鼓励创新、宽容失败”的企业创新文化；改变了传统的单一研究院体制，系统构建了现代企业集团的组织管理架构，形成了新的产权结构和管理层次关系，创新了企业多元化的股权结构；建立了创新决策机制、创新投入机制、科技项目运行机制、创新考核与激励机制，和产学研用结合机制等，全面激活集团的创新动能。
至此，武汉邮科院围绕光通信核心技术研发与产业化完成了全方位的“布阵联营”，一扇通向世界光通信现代化一流企业的大门随之开启。
创新工程的神韵功力
有这样一组数据：2000年以来，武汉邮科院承担并有效完成了我国科技计划中光通信领域和新材料及光电子领域的一系列重点项目、课题，以及其他国家、省部级科技开发项目127项，在系统掌握光通信系列核心技术的基础上，攻克了光纤通信OFDM LDPC编码调制技术、下一代高速光接入技术、40Gb/s光电器件与调制解调技术、大容量OTN和PTN传送与交换技术、ASON多业务智能控制技术、光子晶体光纤制备工艺技术等系列光通信前沿技术，创造了光通信领域一系列“中国第一”和“世界第一”。
还有人曾经作过这样的统计：我国通信网中每9公里光缆就有2.5公里是由武汉邮科院研制生产的，还有3~5公里来自邮科院曾技术扶持过的国内制造企业。在光电器件方面，邮科院的产品在国内市场占有率超过60%，每年超过1000万只产品出口到欧美日韩等跨国公司。目前，我国有11亿电话用户和4.5亿互联网用户；这些用户只要在中国打电话或上网，就会用到武汉邮科院承建的网络或研发的光通信技术。
缺乏自主知识产权一直被认为是中国企业创新发展的最大掣肘。武汉邮科院通过十年创新工程，为国人交上了一份满意的答卷：2010年授权专利是2000年的26倍，是研究院转制前（1999年）年专利申请量的20倍。
在创新工程之初制定的“十一五”末期过百亿元的销售目标已圆满完成：2010年全院实现销售额123亿元，资产总额120亿元，实现利税14.3亿元。目前，由武汉邮科院开发的光通信系统广泛用于国家一、二级干线，承建国内外重大干线工程80多个，累计光通信工程31000多个，在网运行设备超过30万端，国内市场位居前二；通信用光电子器件国内市场占有率第一；通信用光纤放大器国内市场占有率第一，全球第五；光纤光缆产品国内市场份额排名第二；光纤光栅传感国内市场份额排名第一。
回首过去的十年，院长童国华感慨颇多，在历经波折和痛苦之后，写在他脸上的更多的是破茧成蝶后的自豪和骄傲。
用他的话讲，武汉邮科院正是在艰难的环境下，展开了一场与光速赛跑、与世界科技接轨的大比拼。短短十年，邮科院由一个科研院所，发展为中国知名的信息通信领域产品和综合解决方案提供商，进而成为全球唯一集光电器件、光纤光缆、光通信系统和网络于一体的通信高技术企业，技术发展走过了从跟踪、追随到部分关键核心技术全球领先的道路。
“如果按十年累计上缴国家的税收来算，我们相当于再造了一个武汉邮科院！” 在童国华的背后，转制成功的武汉邮科院不仅没有被挤出市场，而且正在向中国光通信乃至世界光通信研究的引领者迈进。
用“烽火”点亮“圣火”
让时间回到2008年，这一年的中国大悲大喜，这一年的中国让世界见证了一个又一个不朽的奇迹。同样是这一年，武汉邮科院人用创新工程十年积淀的“烽火”一次次点亮着国人心中的“圣火”。
2008年5月12日14时28分04秒，8级强震突袭汶川。震区许多城市电力中断、道路阻塞，基站退服、通信不畅，通信基础设施面临着巨大的压力和考验。在“手机不通、电话中断”的情况下，国家地震局迅速启用由武汉邮科院承建的国家“十五”科研攻关项目——VoIP软交换应急系统，为党中央、国务院第一时间内掌握灾情、指挥抗震救灾提供了有力支撑。
还是在这一年，百年奥运如期而至，无不让每一个中国人重燃了对未来的希望和梦想。为实现“绿色奥运”、“数字奥运”，武汉邮科院再次以自己优秀的产品技术，为奥运信息平台“无障碍沟通”发挥网络支撑作用。
同时，“烽火”的大容量波分设备，还为奥运城市架起了一条高速光路：在北京奥运村，“烽火”架设了100余副奥运图腾天线；在奥运圣火成功登顶珠峰的背后，“烽火”为它提供坚实的通信保障；在鸟巢、水立方等核心区域，“烽火”还承担了大量光纤室内无线分布系统建设……在一次次挑战面前，武汉邮科院都以其高质量的产品和服务，为2008年北京奥运会的通信保障提供了有力支撑。
真正飞入寻常百姓家
“旧时王谢堂前燕，飞入寻常百姓家。”在“中国光纤之父”赵梓森院士的心中，中国要发展，就要瞄准“光纤到户”，就要推广“光纤到户”，要让每一个家庭都享受光通信带来的便利和快捷。
所谓光纤到户，就是实现从干网到小区、家庭间的最后接入网，又被人形象地称为“最后一公里”。我国从2000年开始呼吁光纤入户，到2004年11月3日，全国首个“光纤到户”试点平台在武汉搭建成功，长飞公司宿舍区的158户家庭有幸成为首批用户，武汉邮科院用数年时间才走完了这“最后一公里”。
此后，中国电信、中国联通、网通、铁通等通信运营商、光电系统设备制造商、系统集成商、高校、网络公司、驻地网开发商等，纷纷投资建设光纤宽带接入网，城市人的“天堂梦”离普通居民越来越近了。
2005年4月，武汉电信与烽火集团联合开通“光纤到户·数字家庭”应用试点项目，可为用户提供带宽达30M以上的数字通信服务。首批光纤到户接入用户可享受高带宽上网、数字图像传送、数字语音等综合服务。
2007年8月，在中国电信首次举行的16个省份光纤接入系统集中采购中，烽火集团成功进入14个省份，为中国“光纤到户”揭开了新的一页！
2008年4月，武汉市黄陂区解放村全部住户家中的宽带、固定电话利用光纤技术开通，中国“光纤到户”首个行政村诞生了！在开通当天，欣喜的村民敲锣打鼓、鸣鞭放炮，庆祝高科技给他们带来了和城市人一样美好的新生活。这一切，武汉邮科院烽火集团功不可没。
而在以赵梓森院士为首的武汉邮科院人看来，黄陂区解放村只是先行了一步。他们的目标，是在全国所有的农村点燃“烽火”，让光纤为中国农民带来新的生活体验！
而这一梦想，伴随着武汉邮科院创新工程十年风雨，正扬帆起航！
我国通信网中每9公里光缆就有2.5公里是由武汉邮科院研制生产的，还有3~5公里来自邮科院曾技术扶持过的国内制造企业。
在光电器件方面，邮科院的产品在国内市场占有率超过60%，每年超过1000万只产品出口到欧美日韩等跨国公司。
目前，我国有11亿电话用户和4.5亿互联网用户；这些用户只要在中国打电话或上网，就会用到武汉邮科院承建的网络或研发的光通信技术。
《科学时报》 (2011-08-02 A2 综合)