無數(shù)條光束穿過主火炬臺,一棵由激光組成的“參天大樹”在舞臺中央拔地而起……在2022年北京冬季奧運會閉幕式上演的《折柳寄情》節(jié)目感動了無數(shù)人,其震撼場面至今令人印象深刻。
這棵由激光束組成的“大樹”應用的正是由中國工程院院士許祖彥及其團隊自主研發(fā)、設計的激光技術。
許祖彥已經從事激光技術研究60年,他研發(fā)出了多種激光調控技術,實現(xiàn)了從深紫外到中紅外波段寬調諧激光輸出;成功研制出深紫外固態(tài)激光源前沿裝備,使我國成為世界上唯一一個能夠制造實用化深紫外全固態(tài)激光器的國家。
“激光技術是國家的一項戰(zhàn)略支撐技術,再難我們也要自己做。”近日許祖彥在接受科技日報記者采訪時表示。
智能化社會發(fā)展必不可少的工具
記者:您可否為讀者科普一下,什么是激光技術?該技術在我們日常生活中有哪些應用?
許祖彥:激光并不是自然界天然存在的光,而是一項人類的重大發(fā)明,它也被稱為最快的“刀”、最準的“尺”和最亮的光。
當前,人類正在進入人工智能時代,激光技術是智能化社會發(fā)展必不可少的工具。例如,掃地機器人,如果裝上激光雷達,就能夠在避障方面有更好的表現(xiàn),可以在最短時間內高效率地完成整個房屋的清潔工作。再比如,在無人駕駛中,車載激光雷達可以作為“眼睛”,為車輛“察看”周邊路況。
如今,主要科技大國都高度重視激光技術的研發(fā)與應用,美、日等國相繼啟動了激光技術相關研究計劃,我國也十分重視激光技術的研發(fā)與應用。
記者:您長期從事全固態(tài)激光研究,那么什么是固體激光?
許祖彥:液體、氣體和固體都能產生激光。所謂固體激光,就是在固體內產生的激光。與氣體激光不同,固體激光不流動、體積小、功能效率高。現(xiàn)在固體激光的波長可以調諧,通俗地說就是可以被改變。
記者:如前所述,激光是一項戰(zhàn)略支撐技術,那么您認為它對我國的國家戰(zhàn)略發(fā)揮了怎樣的支撐作用?
許祖彥:在我看來,凡是我國有戰(zhàn)略需求卻買不來的技術,就是戰(zhàn)略支撐技術。作為我國重要的戰(zhàn)略支撐技術之一,激光技術的作用主要體現(xiàn)在支撐科技前沿探索和高科技產業(yè)發(fā)展,以及保護人民生命健康上。
我舉例說明以上三個方面的作用。
比如,在支撐科技前沿探索方面,2013年我參與的國家重大科研裝備研制項目“深紫外固態(tài)激光源前沿裝備研制項目”通過驗收。這個系列裝備的成功研制,使我國成為世界上唯一一個能夠制造實用化深紫外全固態(tài)激光器的國家。該系列裝備促進了我國石墨烯、高溫超導、拓撲絕緣體等領域的研究,使我國深紫外領域的科學研究水平處于國際領先地位。
比如,在支撐高科技產業(yè)發(fā)展方面,用中國科學院半導體研究所研究員林學春開發(fā)的激光清洗汽車輪胎模具國產化成套方法制造出的設備,不僅環(huán)保、安全、高效,而且降低了該類產品的進口依賴度。
再舉一例,在面向人民生命健康領域,中國科學院院士顧瑛開創(chuàng)了“顧氏療法”,即用激光治療常規(guī)血管病,其原理是用激光穿透人的表層皮膚,給出血的內臟止血。由于該療法既可以挽救病人生命又不會對病人皮膚造成傷害,因此在國際上獲得了推廣。
產業(yè)到了更新?lián)Q代大洗牌的階段
記者:您曾預言,激光顯示技術將成為下一代顯示產業(yè)的主流技術,那么什么是激光顯示技術?您又為何給出這一判斷?
許祖彥:激光顯示技術的原理是,以紅、綠、藍三基色激光為光源,通過調控三色激光的強度比、總強度以及強度時空分布來實現(xiàn)顯示。該技術雖然早在20世紀60年代就被提出,但直到21世紀初才在我國實現(xiàn)了原理可行。
激光顯示技術解決了圖像高保真再現(xiàn)問題,更符合未來高清視頻時代的發(fā)展需求;其具有的諸多技術優(yōu)勢,也是其他顯示光源無法比擬的。因此,激光顯示技術將成為下一代顯示產業(yè)的主流技術。
記者:在激光技術領域,從上游的基礎研究、應用基礎研究,到下游的產業(yè)化,您全都做了一遍。未來,要想促進激光顯示產業(yè)的發(fā)展,您覺得應該怎么做?
許祖彥:要做成一件事,可能有100個因素在起作用;但或許只是其中一點出了問題,這件事就做不成。因此要想實現(xiàn)產業(yè)化,我們必須全鏈條考慮問題,即從上游科研、中游研制到下游生產進行通盤謀劃。
如今,激光顯示技術已從標清走向高清,正在走向超高清,相關產業(yè)到了更新?lián)Q代大洗牌的階段。業(yè)界一定要抓住機遇,自主可控地打造新一代激光顯示產品,搶占激光顯示產業(yè)發(fā)展的制高點。
青年科研人員不能成為科研“富二代”
記者:面向激光技術未來發(fā)展,我們應該培養(yǎng)什么樣的人才?
許祖彥:我是中國科學技術大學第一屆畢業(yè)生,我大學時期的老師中不少是杰出科學家,他們的言傳身教讓我受益匪淺。
目前,在激光技術研究和應用方面,我國總體上處于國際先進水平,某些方面甚至處于國際領先地位??梢哉f,在這個領域,我們已經有了一定的“家底”,但這個“家”日后的發(fā)展不能靠“守成”。
面向未來,我國急需一批在國際上具有學術引領能力和產業(yè)發(fā)展帶動能力的領軍型科技人才。青年科研人員要爭當戰(zhàn)略科學家,不要變成科研“富二代”,即不能滿足于躺在前人的“功勞簿”上、不可以有“吃老本”“過小日子”的想法。
記者:您認為什么是戰(zhàn)略科學家?
許祖彥:戰(zhàn)略科學家,首先得能找到戰(zhàn)略方向,其次得知道怎么去實現(xiàn)這一戰(zhàn)略。也就是說,戰(zhàn)略科學家既要知道任務總體方向,還要知道其中的關鍵技術。
記者:您可否結合自身經驗,給青年科研人員提些建議?
許祖彥:我今年82歲,從事激光領域研究60年,黨齡也是60年,一定要做對國家有用的東西,這是我一直堅持的原則。
過去60年,從理論、技術、生產示范到產業(yè)化,我每走一步都遇到了很多問題,但遇到問題不要怕,努力解決就好了。經年累月,在這個領域,我越干越深、越干越有信心、越干越放不下。
青年科研人員要選定一個發(fā)展方向,選定了就安安心心地去做;不要被俗物所擾,逢山開路、遇水架橋,堅定地做下去。
當然,有關部門也應該在體制機制方面給青年科研人員營造有利于創(chuàng)新的環(huán)境,為具備潛質的中青年人才開辟成長渠道;在科研人員待遇方面,在弘揚艱苦奮斗精神的同時,也要根據(jù)需要調整科研人員的薪酬分配機制。
(科技日報記者 付麗麗)