種莊稼不稀奇，但你聽說過“種水晶”嗎？

在天津理工大學功能晶體研究院，走進吳以成院士領銜，與山東大學晶體材料研究所、中國工程物理研究院激光聚變研究中心等單位共建的“晶體材料全國重點實驗室”，五顏六色、泛著光澤的功能晶體尤為搶眼。支撐國家重大工程和未來產業的戰略材料，就在這里從原子級別開始“生長”，一寸一寸被“種”出來。

“這些爐子被我們戲稱為‘煉丹爐’，現在里邊的溫度超過了2000攝氏度，溫度控制精度達到±0.1攝氏度。”副院長徐永寬通過爐外設置的電子顯示屏，仔細觀察爐子底部一枚小小籽晶的緩緩轉動。他和團隊成員每天都要巡檢好幾遍，盯溫度、看數據、查波動，雖然晶體一天只能長高5毫米，肉眼幾乎看不出明顯變化。

“光靠眼睛看不行，爐子里邊溫度高、完全封閉，就是一個看不見的‘黑匣子’。”徐永寬說，他們給這個“黑匣子”裝上了“透視眼”——通過計算機仿真復現晶體生長全過程，讓物理機制變得“清晰可見”；構建“虛擬實驗室”，將不可控的缺陷變得“精準可控”。

“你看這個晶體，品質還是不錯的！”徐永寬指著實驗臺上一根已經出爐的翠綠的“大蘿卜”對記者說，這種大尺寸的激光晶體，至少經歷了兩個多月的生長，主要用于大尺寸的疊片激光器、醫用手術器材以及國家重大工程中。”

不過，最讓徐永寬自豪的，還是團隊開展磷化銦和碳化硅等半導體晶體制備技術的攻關。

磷化銦晶體是高速光模塊的核心芯片襯底，直接決定了AI（人工智能）數據中心和5G/6G通信的傳輸速率；碳化硅晶體則是光波導用AR（增強現實）眼鏡和AI芯片先進封裝的關鍵材料。

“雖然這兩種晶體材料已實現商業應用，但目前生產效率和成品率都不高，生產成本居高不下，難以滿足產業快速發展的需求。”徐永寬說，經過幾年攻關，團隊已經開發出一種全新的晶體生長方法，可以使磷化銦的成品率從當前行業的10%提高到50%以上。

在多項國家、天津市科研基金以及產學研資金的資助下，團隊在半導體單晶材料領域取得了階段性的核心突破，已完成大尺寸光學級碳化硅單晶和新型VB法（坩堝下降法）磷化銦單晶實驗室小試研發，即將在學校與濱海高新區共建的“功能晶體材料成果產業化基地”落地轉化。

從實驗室到產業前沿，天津理工大學的科技創新布局，遠不止于此。

在天津理工大學海洋能源學院的一處走廊上，擺放著該學院學生制作的海上綜合能源島模型。“島”上，有能在海上捕風發電的“大風車”、可捕捉波浪能的發電裝備、隨浪擺動的海上光伏板，以及智能調控的系泊調節系統。

“這是學生們創新創業的成果，也是學校以科技創新培育海洋新質生產力的縮影。”海洋能源學院黨委書記姚燁介紹，學校正牽頭組織天津、海南、深圳等多地海上綜合能源島規劃研究及示范項目，推動從理論研究、關鍵技術攻關向工程示范和產業延伸，將于“十五五”期間把技術路線圖變為現實。

海洋能源學院院長高喜峰介紹，海上綜合能源島集風電、光伏、波浪能、潮流能于一體，可實現全天候綠色電力生產；通過多能智慧微網和氫氨醇油轉化技術，將綠電轉化為零碳燃料，可作為遠洋航運的燃料補給站；同時深度融合智能算力中心，疊加漁、牧、旅多類型產業生態，形成“能源—數據—綠電化工—交通”全產業鏈閉環。

創新不止，奮斗報國。近年來，天津理工大學聚焦人才培養與科技成果轉化，將現代科技與思政育人深度融合，實現了從知識傳授到價值塑造的跨越。校長陳勝勇表示，學校將持續深化“政產學研用”協同創新，讓科研攻關與立德樹人同頻共振，培養更多新時代跨學科復合型人才。