武漢光電國家研究中心依托華中科技大學，是科技部首批批準組建的6個國家研究中心之一，是適應大科學時代基礎研究特點的學科交叉型國家科技創新基地，是國家科技創新體系的重要組成部分。其前身武漢光電國家實驗室（籌），為科技部2003年批準籌建的首批五個國家實驗室之一，2017年獲批組建武漢光電國家研究中心。
中心面向信息光電子、能量光電子和生命光電子三大領域，以三個重大研究任務（海陸空天一體化光網絡、綠色高效光子循環與光子制造、腦連接圖譜與類腦智能）為牽引，圍繞集成光子學、光子輻射與探測、光電信息存儲、激光科學與技術、能源光子學、生物醫學光子學、多模態分子影像、生命分子網絡與譜學等8個方向，開展基礎性、前瞻性、多學科交叉融合的創新研究，力爭成為在光電科學領域具有重要國際影響力的學術創新中心、人才培育中心、學科引領中心、科學知識傳播和成果轉移中心，為國家實施創新驅動發展戰略和建設世界科技強國做出重要貢獻。中心現擁有60畝實驗園區和4.8萬平米“光電實驗大樓”，已建成并即將入駐建筑面積約12萬平方米新的光電信息大樓。
武漢光電國家研究中心擁有包括8名兩院院士（含兼職/雙聘），1名海外院士在內的固定人員421名（含校內外共建單位）。中組部“萬人計劃”青年拔尖人才6名，基金委“優秀青年科學基金”獲得者12名，11余人次入選海外學會會士（Fellow）。擁有國家自然科學基金委創新團隊2個、國家科技部重點領域創新團隊1個、教育部創新團隊3個。聘請了由76名美國科學院院士、英國皇家科學院院士、瑞典皇家科學院院士、英國皇家工學院會士等著名海外大師和海外學術骨干組成的海外學術軍團。
2004年至今，主持和承擔各類項目課題3000余項，累計合同經費34.33億元。其中包括973項目、國家重大科研儀器設備研制專項、重點研發計劃在內的千萬級項目73項。獲得各類科技獎勵172項，其中國家級科技成果獎勵18項、省部級一等獎38項；擁有發明專利1438項（含國際專利26項）、實用新型專利243項，登記軟件著作權85項；專利轉化總額達1.08億元。
在過去的十多年間，發表SCI論文5918篇。其中原創性的鈣鈦礦光電轉換器件、腦網絡光電成像技術、軌道角動量光通信新方法等20余篇發表于Science（4篇），NaturePhotonics（3篇）、NatureNanotechnology、NatureMethod、NatureNeuroscience、NatureEnergy、NatureCommunications等Nature系列期刊上，引領了國際學術前沿。
武漢光電國家研究中心與華中科技大學相關院系共建“光學工程”“生物醫學工程”“電子科學與技術”及“計算機科學與技術”四個一級學科，并支持“物理學”、“化學”、“材料科學與工程”等學科的建設與發展。在2017年教育部學位與研究生教育發展中心公布第四輪學科評估中，由中心支撐建設的光學工程、生物醫學工程2個學科進入A+，計算機科學與技術進入A類。深度融入光電信息學科群、計算機科學與技術學科、并負責類腦智能與醫學工程學科群等“雙一流”學科（群）的建設。
研究中心始終把為國民經濟主戰場服務作為自己的責任與使命，通過開展前沿科學與跨學科研究，引領行業發展方向，同時在技術創新與成果轉化，光電測試、光電行業標準建立，光電人才培養與培訓等方面為“武漢?中國光谷”和光電行業發展與產業化提供多方位的支撐與服務。
2012年7月，由武漢東湖高新技術開發區和華中科技大學共建成立了武漢光電工業技術研究院（以下簡稱光電工研院）。光電工研院是包含共性技術研發、中試熟化對接、高端產業孵化、企業研發服務等功能于一體的協同創新平臺，以獨立法人的形式，授權管理和使用依托單位和組建單位在光電國家實驗室支持下所獲得的知識產權。圍繞實驗室大量科研成果，提供產業化必需的工程技術研發、成果對接、投資運作和企業孵化，實現從“創新”到“創造”的轉化。
2016年4月29日，武漢光電國家實驗室支撐華中科技大學與鄂州市人民政府建立鄂州工業技術研究院，構建以“生態、健康、綠色”為理念，圍繞新能源、生物技術、光電信息、醫療器械、國防軍工等領域為合作重點，通過建立研發平臺，孵化高新技術企業，打造差異化的、具有引領示范和輻射帶動作用的科技創新高地。
2016年10月8日，華中科技大學、蘇州市政府、蘇州工業園區管理委員會、江蘇省產業技術研究院，四方在蘇州工業園區現代大廈正式簽訂協議，以武漢光電國家研究中心駱清銘教授團隊為核心，共建華中科技大學蘇州腦空間信息研究院。研究院將圍繞腦科學研究的重大技術需求，建立可獲取模式動物和靈長類高分辨腦圖像的研究平臺，構建標準化的三維全腦圖譜，建立全腦精細結構的資源型大數據庫，廣泛開展國內外合作，力爭建設成為世界一流水平的腦科學國際合作研究中心。
2012年，國家外國專家局和教育部啟動“國際化示范學院推進計劃”，對中國高等教育領域進行引智綜合改革。2013年，學校決定依托武漢光電國家研究中心建設國際化示范學院，命名為工程科學學院。2014年，該學院入選全國首批試點國際化示范學院。學院實施小班精英化教育，致力于將一流的學科、師資、課程、科研和國際交流平臺、優質生源、優良傳統等優勢資源轉化為本科人才培養優勢，培養具有多學科視野、扎實的科學和工程基礎知識、國際競爭力和領導能力，能夠開展醫工醫理交叉學科前沿研究的創新拔尖人才，打造國際化教學示范區。學院通過引進外籍院長和國際高水平師資，聯合武漢光電國家實驗室優秀師資，運用國際化課程體系，先進的教學方式方法和管理體系，落實培養計劃。學院堅持小班授課，重視數學、物理等基礎教育和學科交叉培養；參照國際標桿，開設20門國際化課程，由課程責任教授和外籍專家聯合組建教學團隊；資助海外交流培訓、海外名校畢業設計，資助覆蓋面廣；1:1配備學業、專業導師，“973首席、杰青、長江學者、千人計劃、優青”等高層次人才全程跟蹤，教育與教學并重，做好科研啟蒙；聘請優秀外籍教師設置高水平項目訓練計劃；設置英語應用能力提升計劃；邀請生涯規劃業內國際專家授課，定期開展大師見面會，擴展學生視野。
研究中心已成為我國光電領域國際交流與合作的重要平臺。目前，研究中心與全球40多個重要科研機構、高校及企業展開多種形式的合作與交流，建立了長期穩定的合作伙伴關系。2007年被教育部、國家外國專家局批準為“高等學校學科創新引智基地”，2008年獲批中央組織部“海外高層次人才創新創業基地”，并被科技部、國家外國專家局授予“國家級國際聯合研究中心”�！�2014年獲批“光電子技術湖北省協同創新中心”，2015年底“武漢光電國際合作聯合實驗室”通過教育部立項建設論證，2016年底“光電轉換與探測國際聯合研究中心“被科技部認定為國家國際科技合作基地（國家級國際聯合研究中心類）。實驗室以國際化的開放機制，每年吸引數十名海外學者、10余名外籍院士來室工作。其中包括中國科學院外籍院士、國際納米科技領域具有重要學術影響的王中林教授，國際太赫茲領域著名專家張希成教授，以及“染料敏化太陽能電池之父”格來澤爾教授等。實驗室發起的“國際光子與光電子學會議（POEM）”“生物醫學光子學與成像技術國際學術研討會（PIBM）”已成功舉辦多屆,成為國際光電領域具有重要國際影響力的學術會議之一。同時打造了“武漢光電論壇”等高水平學術交流品牌，至今已有100余名海內外大師大家來論壇講學。實驗室主辦、承辦《FrontiersofOptoelectronics》（FOE）、《JournalofInnovativeOpticalHealthSciences》（JIOHS）、《光學與光電技術》多個國際學術期刊和中文核心期刊。
武漢光電國家研究中心是國家科技創新體系的重要組成部分和“武漢?中國光谷”的創新研究基地，定位于國家創新體系下的科研基地，光電科學與技術的學科創新基地，光電領域高層次、復合型、創新性人才培訓基地，光電領域國際交流與合作基地，為推動民族光電產業進一步發展，提升我國光電產業國際競爭力提供強有力的科學和技術支撐，并積極參與、深度融入武漢東湖國家自主創新示范區的建設，為區域經濟發展做貢獻。
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