湖北省部分名校2025-2026学年高三上学期9月月考语文试题（共13页）

阅读下面的文字，完成下面小题。

①人类对光的探索贯穿了整个文明史。从燧人氏钻木取火，到墨子提出 “光沿直线传播” 的朴素理论，再到牛顿用棱镜分解白光揭示光谱的奥秘，光始终是科学与技术演进的见证者。进入 21 世纪，这场跨越千年的对话迎来了全新维度 —— 光经济。这一概念不再局限于光学仪器的制造，而是以光子为核心，深度融合能源、信息、生物、量子等前沿领域，成为重塑全球产业格局的关键力量。

②光经济的崛起，本质上是三次光学革命的积累与质变。17 世纪到 19 世纪期间，人类建立折射定律与衍射理论，首次系统掌控光的传播规律；20 世纪中叶，激光与光纤的发明，催生了信息社会的底层架构；而当下，光子与纳米技术、量子计算、人工智能的交叉融合，正推动光经济进入 “3.0 时代”。在这一阶段，光子既是能量的载体，也是信息的媒介，更是生命的探针。可以说，光经济正在突破物理与想象的边界，引领时代的发展方向。

③在能源领域，光子正在改写人类获取与利用能量的规则。2022 年 12 月，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的 “国家点火装置” 通过 192 束高能激光轰击氘氚靶丸。首次实现核聚变净能量增益。这一突破标志着 “人造太阳” 从科幻迈向现实，为商业核聚变发电铺平道路。另一项颠覆性技术是辐射制冷，利用多级孔、多层膜或者超表面结构，实现太阳光高反射，同时将地表热量以 8～13 微米红外波段辐射至太空。夏季可使建筑表面温度降低 15℃。若全球 10% 的建筑采用该技术，每年可减少二氧化碳排放 12 亿吨以上。

④信息传输是光经济的传统优势领域，但其边界仍在不断扩展。我国 FAST 射电望远镜利用 4450 块主动反射面板实时调整形状，观测灵敏度比德国波恩 100 米望远镜提高约 10 倍，比美国阿雷西博 300 米射电望远镜提高约 2.25 倍。而在微观尺度，硅光技术将光子与电子集成于同一芯片，使数据中心的数据传输速率提升百倍，能耗降低 90%。英特尔推出的 1.6Tbps 硅光引擎，可在 1 秒内传输 2 部 4K 电影，为 ChatGPT 等大模型训练提供底层支撑。

⑤光子的生物医学应用，让人类得以窥见生命的本质。光遗传学通过向神经元植入光敏蛋白，用蓝光精准控制脑区活动，来改善帕金森病小鼠的运动障碍。在临床诊断中，光学相干断层扫描 (OCT) 可生成视网膜的微米级三维影像，精度媲美组织切片，全球每年有超过 3000 万例眼科疾病依赖该技术确诊。此外，我国患有心血管病的人数约 3.3 亿，造成的死亡率占居民疾病死亡的 40% 以上，OCT、荧光成像、光声成像等技术有望在心血管疾病的检查和治疗中发挥不可或缺的作用。

⑥光子还可带来精密制造领域的变革。通过激发光子和电子的强耦合体，可将光子在材料中的等效波长缩短为原来的十分之一。超隐形切割技术利用激光 —— 物质相互作用过程中的非线性反馈，

可在透明材料中实现横向精度 10 纳米、深宽比超 15000 的纳米深加工，激光增材制造技术可将传统焊接工艺制造的数十个部件整合为单一整体结构，耐温性能达 1300℃，在极端振动条件下的疲劳寿命比传统部件延长 300%。

⑦量子科技与光子更是天生盟友。例如，激光冷却技术将铷原子温度降至 1 微开尔文 (接近绝对零度)、使原子钟的精度提升至百亿年误差不超过 1 秒，为北斗卫星导航系统提供时间基准。2023 年，美国哈佛大学团队在基于光镊阵列的中性原子阵列量子计算平台上，用量子纠错编码了 48 个逻辑比特，迈出了容错量子计算的关键一步。人工智能的算力需求催生了光子计算革命。传统电子芯片因受制于发热与带宽，而光子芯片通过波导与谐振腔实现光信号处理，能效比提升千倍。美国 Lightmatter 公司研发的 Envise 光子处理器，在 1 平方厘米芯片上集成 200 万个光学元件，专为神经网络优化设计，其矩阵乘法速度较英伟达 A100GPU 提升 1.5 到 10 倍。未来，光子 — 电子异构计算架构或将成为通用人工智能的基本形态 —— 光子负责大规模并行计算，电子专精逻辑控制，两者协同突破 “冯・诺依曼瓶颈①”。

⑧中国的光经济版图，沿着长江经济带和东部沿海展开了一幅特色鲜明的产业画卷。但在 “一大一小” 两个极端领域 —— 空间引力波探测需实现 300 万公里距离以上皮米级位移测量，极紫外光刻却要求在米级大小的镜面上实现 20 皮米级表面精度 (原子级平整度)，我国仍处于追赶阶段。例如，“太极计划” 的激光干涉测距精度需达到 1 皮米，相当于在地球与月球之间测量出一根头发丝的直径变化，其核心弱光锁相技术已通过 “天琴一号” 卫星验证，但工程化应用仍需十年左右。此外，高端光学玻璃市场被美国康宁、德国肖特、日本 HOYA 等垄断，我国许多特殊玻璃仍需进口。

⑨破解困局需多维度发力。国家可将光经济纳入战略性新兴产业目录，设立千亿级光子产业基金，专项支持激光、精密光学和光电装备、光子芯片等 “硬科技”。在成都、武汉、合肥等地建设光经济创新特区，试点研发费用加计扣除、数据跨境流动等政策。技术上，可借鉴国外一些先进模式。整合东部沿海 — 长江经济带 — 西部战略腹地的创新资源要素，打造自主可控的技术生态。国际合作亦不可或缺，可通过共建光技术交易平台、推动光子新产业的标准互认，形成光经济 “战略腹地”“前沿高地” 等形态的有机结合。