瞭望 中国工程院院士许祖彦：激光技术为什么是重要战略支撑技术

  我国激光技术和产业已经迈入国际领先行列，在关键材料、元件、技术、整机及专利等方面已具备自主可控发展产业的条件

  我国变成全球上唯一一个能制造实用化深紫外全固态激光器的国家。这批仪器设施直到今日仍然对国外“禁运”

  中青年科学家不要都变成科研“富二代”，要争当战略科学家。这有两层含义，一方面，在这样的领域我们已有了一定的“家底”；另一方面，这个“家”未来的发展不能“守成”。中青年科学家不能够满足于躺在前人的“功劳簿”上

  激光技术被认为是人类在智能化社会生存和发展的必不可少的工具之一。例如在无人驾驶中，车载激光雷达就能代替人的眼睛，为车辆提供其周边车况的变化情况。

  当前，主要科技大国都格外的重视激光技术的科研与应用，美、日、欧盟等国家和地区相继启动激光技术相关研究计划。我国也十分重视激光技术的研发与应用，在国家重点研发计划“增材制造与激光制造”重点专项拟立项的2018年度项目公示清单中，不乏像高效精密激光增材制造-电解加工整体制造技术和飞秒激光精密制造应用基础研究这些具有前瞻性、战略性意义的项目。

  “在激光研究和应用领域，我国总体上处于国际领先水平，某些方面是国际领先水平。”中国工程院院士、中国科技大学光学与光学工程系主任许祖彦介绍。

  许祖彦是我国激光物理和激光技术领域的领军人物之一，他带领团队取得一系列开创性成果：发现光学参量效应相位匹配折返现象的普遍性，发明多波长光参量激光器；带领团队首次研制成功实用化深紫外全固态激光器；率先在国内研制成功激光全色投影显示，提出激光显示产业顶层设计和发展路线图，率领团队研制成功首台三基色LD激光电视；率先在国内开展高光束质量全固态激光研究等。

  近日，许祖彦接受《瞭望》新闻周刊专访，讲述他在我国激光技术探讨研究和应用领域的思考。

  许祖彦：激光的理论基础起源于物理学家爱因斯坦。1917年爱因斯坦提出了一套全新的技术理论“光与物质相互作用”。这一理论是说在组成物质的原子中，有不同数量的粒子（电子）分布在不同的能级上，在高能级上的粒子受到某种光子的激发，会从高能级跳（跃迁）到低能级上，这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光，而且在某种状态下，能出现一个弱光激发出一个强光的现象。这就叫“受激辐射的光放大”，简称激光。

  液体、气体和固体都能产生激光。气体有氩气、二氧化碳，液体中的有机染料等。所谓固体激光，就是在固体内，比如在激光晶体、激光陶瓷、激光玻璃这么多东西上产生的激光。固体激光不像气体激光，它不流动、体积小、功能效率高。现在，固体激光的波长是能改变的，即是可以调谐的。

  现在我们正在进入AI时代，在这个时代，激光是一种必不可少的工具，或是说手段。比如扫地机器人，如果装上激光雷达，就能在避障和智能化方面拥有更好的表现，能够在最短时间之内高效率地完成整个房屋的清洁工作。

  许祖彦：自主可控地打造新一代显示产品、产业，圆中国人看中国电视的“中国梦”，是我的奋斗目标之一。

  人类获取信息80%靠视觉。显示是人机交互界面的终端，是通过人眼直接观看的，具备信息传播、观赏娱乐等功能。显示处于信息产业链的终端，市场巨大。现在全球产业规模每年在3500亿美元左右，我国的产业规模也超过了每年4000亿元人民币。显示产业是大国必争之地。

  上世纪30年代，世界上出现了黑白显示技术，到上世纪50年代，产生了彩色显示技术，再到20世纪末，数字显示技术的出现，解决了显示产品的清晰问题。但之前这些技术，都是国外率先实现原理可行的，中国人想看中国电视的“中国梦”，一直没能实现。

  激光显示技术虽然早在20世纪60年代就被提出，但直到21世纪初才在我国率先实现了原理可行。其原理是以红、绿、蓝三基色激光为光源，通过调控三色激光强度比、总强度和强度时空分布进行显示。激光显示技术解决的是图像高保真再现问题。激光谱宽窄、方向性好、功率高，能够精准控制在人眼最佳视觉感知区，易实现8K高分辨高对比度，这些特点是其他所有显示光源无法同时具备的；激光显示还有一个优势就是观看舒适度高、护眼，因为它是漫反射成像、全像素发光、无短波蓝光。根据中国电子技术标准化研究院的报告，激光显示技术拥有非常良好的舒适度，低视觉疲劳，并没短波蓝光的伤害。

  近20年来，激光显示在我国经历了从原理可行、技术可行到产业可行的三个发展阶段。特别是2015年，杭州中科极光科技有限公司建成国内首条三基色LD激光显示生产示范线年推出世界首台三基色LD激光电视产品。到2019年，我国激光显示企业已有27家，年产值超过150亿元。我国激光技术和产业已经迈入国际领先行列，在关键材料、元件、技术、整机及专利等方面已具备自主可控发展产业的条件。从技术到产业，应该说我们在这样的领域已达到了国际领先水平，我们已有能力结束进口显示产线的历史，圆中国人看中国电视的“中国梦”。

  2018年底，我们团队完成了中宣部委托、工信部下达的“中国新型显示产业高质量发展研究”国家智库重大战略咨询课题。我们提议：以激光显示产业为主要发展趋势，百花齐放，开发诸如电子纸显示在电子书等领域、发光二极管（LED）显示技术在室内外大屏幕显示方面的特色市场。

  在第十七届中国（天津）国际装备制造业博览会上，激光切割机进行金属切割作业演示（6月3日摄）   孙凡越摄/本刊

  激光在国家经济社会持续健康发展中有很多应用。用固体激光，可以在一定程度上完成制造业的跨越式发展。例如去年新型冠状病毒肺炎疫情期间，西安有一家公司凭借其在超快激光精密制孔方向上多年的技术积累，突破了我国企业在生产防护口罩熔喷布材料时存在的喷丝板技术瓶颈。该技术投入市场后，有效提升了喷丝孔的加工质量，进而为熔喷布实现国产加工迈进一大步。

  激光技术作为我国的重要战略支撑技术之一，支撑作用大多数表现在两个方面：一是支撑科研前沿，二是支撑国家高新技术产业。

  在支撑科研前沿方面，2013年，我参与的国家重大科研装备研制项目“深紫外固态激光源前沿装备研制项目”通过验收，这个系列科研装备的研制成功，使我国变成全球上唯一一个能制造实用化深紫外全固态激光器的国家。这些仪器设施的研制成功及利用这些设备在石墨烯、高温超导、拓扑绝缘体、宽禁带半导体和催化剂等研究中获得的重要成果，使我国深紫外领域的科学研究水平处于国际领头羊，并在物理、化学、材料、信息等领域开创了一些新的多学科交叉前沿。这些成果受到了海外学者的高度评价，这批仪器设施直到今日仍然对国外“禁运”。

  在高新技术方面，我举两个案例。一个是中科院院士顾瑛的例子，她用激光治疗常规血管病，创造了“顾式疗法”，这种疗法的原理是用激光穿透人的表层皮肤，给出血的内脏止血，挽救病人生命而不对病人皮肤造成了严重的伤害，这一疗法在国际上也获得推广；还有一个是中科院半导体研究所的林学春研究员的例子，他开发了激光清洗汽车轮胎模具国产化成套方法，制造的相关设备不仅环保、安全高效，而且降低了我国此前对德国进口类似产品的依赖。

  许祖彦：在激光研究和应用领域，我国总体上处于国际领先水平，某些方面是国际领先水平。比如刚才提到的“顾式疗法”以及“深紫外固态激光源前沿装备研制项目”，都是国际领先水平。再比如林学春研究员的激光清洗汽车轮胎模具国产化成套方法，这个属于国际先进水平。

  我国激光技术应用方面在许多方向上都有突破和发展。激光通讯方面，做得比较好的是中国工程院的余少华院士。他长期从事光纤通信与网络技术探讨研究，主持完成国家973和863等十余个项目，均实现成果转化和大量应用，是我国电信传输网SDH（同步数字体系）与互联网（含以太网）两网融合的开拓者之一。

  在一些精密仪器制造业，激光导航也是未来产业应用的一个重要方向。有了先进的激光导航技术，机器人工人就可以在工厂里高效率地工作。

  《瞭望》：今年6月，陕西省推出“追光计划”，希望聚焦先进激光与光子制造、光子材料与芯片、光子传感三大重点领域，发展光子技术原始创新及产业高地。你怎么样看待这一发展方向?

  许祖彦：光子产业是21世纪最具战略性、基础性、先导性的新兴起的产业之一。随世界集成电路产业的发展，光子取代电子成为趋势。光子产业将是未来整个信息产业的基石，也将迎来暴发式增长。

  “追光”在全球早已成为科学界的一种潮流：2013年，美国国家科学研究委员会发布《光学与光子学：美国不可或缺的关键技术》，为光子科技的发展和应用提供了前瞻性的指引和支持；2014年，欧盟启动实施“地平线”计划，将光子技术作为决定欧盟工业生存和未来竞争力的六大关键要素之一，投入巨资建设。我国也在这样的领域不甘落后。今年，信息光子技术被列为“十四五”国家重点研发计划重点专项。

  西安有丰富的科教资源和科学技术人才优势，中科院西安光学精密机械研究所的条纹相机，以及用激光方案为我国航天器提供登月下降控制方案，都给我留下过非常深刻的印象。西安光机所现在光电全面发展，这是一个科学的发展理念，并且还有相对成熟且高效的科研成果转化模式，这是发展优势。整体看来，陕西省不论是技术优势还是政策支持，对于光子产业高质量发展都是非常好的条件。

  许祖彦：我国在激光技术探讨研究和应用领域缺乏高品质人才。希望中青年科学家不要都变成科研“富二代”，要争当战略科学家。这有两层含义，一方面，在这样的领域我们已有了一定的“家底”；另一方面，这个“家”未来的发展不能“守成”。中青年科学家不能够满足于躺在前人的“功劳簿”上。

  虽然目前我国研发人员总量已经稳居世界首位，但关键岗位的核心人才依然短缺，大学的人才教育培训与社会的发展需求有某些特定的程度的脱节。目前，我国急需一批在国际上具有学术引领能力和产业高质量发展带动能力的领军型科技人才。

  与此同时，我国现行的科研人才教育培训体制还要进一步优化，比如把一些好的科研苗子送出去培养。

  在科研人员待遇方面，我们要在弘扬艰苦奋斗精神的同时，根据社会持续健康发展调整科研人员薪酬分配的体制机制，及时跟上社会持续健康发展趋势。

  此外，对于有潜力成为战略科学家的年轻人，国家应思考给予其适合的培养渠道和重点培养方案。

  “发现243信号”“243信号跟踪正常”……在航天员“回家”时，这些关键节点信息指令的发出，说明我们研发的定向仪系列新产品精准发现了航天员位置。

  我们的主要保护对象是壁画。许多壁画已经存在上千年，经过时间的磨砺，如今它们的模样往往是“千疮百孔”。面对这些脆弱的文物，既要做好保护，又要做好“医治”，难度可想而知。

  随着科技的慢慢的提升，航天技术逐渐揭开神秘面纱，从遥远的太空走进公众的日常生活，从提升农业效率到改进环境监视测定技术，从优化交通出行到革新医疗技术，航天科技正以跨界融合与创新应用的方式，

  囿于时间与空间，遥感影像通常只能捕捉到部分信息。科研人需要通过这些信息去反演一个全过程模态，即将遥感数据转变为人们实际需要的地表各种特性参数，但这其实就是很困难的。

  “我们的车铣复合机床经过你们优化后，性能有了很大提升，销量同比增长30%。”日前，在浙江省台州市东部数控设备有限公司的生产车间，总经理赵小刚兴致勃勃地带着浙江省高档数字控制机床技术创新中心副主任武建伟一边参观，

  7月15日，由中国交通建设集团有限公司牵头的“中央企业海洋工程技术创新联合体”在北京成立。在《桥梁工程——从浅海走向深海》报告中，张喜刚透露，针对未来单跨1500米的斜拉桥和3000米左右的悬索桥，相关团队已开始研究适用于水深接近100米的新型复合技术。

  7月10日，记者从中国湖南农业大学获悉，该校农学院李林教授团队和中国香港李氏集团Sun Crops农业有限公司正式签署“尼日利亚花生复兴计划”合作协议。

  一种可能在早期地球浅水区繁衍生息的复杂微生物，可能是今天所有生命的最后一个共同祖先。”为了像Martin一样探索LUCA的生活方式，Moody研究小组追踪了350种细菌和350种古细菌的57个“标记”基因，以构建一棵生命树。

  如果你还徘徊在专业选择的边缘，不知该“选择”或“逃离”哪些专业，不妨来了解一下，新质生产力如何给专业赋能。”对于“选择高校还是选专业”这个考生填报志愿的老问题，林万龙建议，行业头部高校代表了新质生产力的发展趋势，是更稳妥的选择。

  15日，国产首颗全电推通信卫星——亚太6E在香港圆满通过卫星在轨技术验收评审和地面系统最终技术验收评审，这标志着亚太6E通信卫星完成在轨测试，正式投入运营。

  今年4月16日，风云三号G星已在轨工作整整一年了。它先后捕捉到“玛娃”“泰利”等台风系统的三维立体结构，并在2023年以来的一些气象监测中精准监测大气三维精细结构信息，为防灾减灾提供了宝贵的观测数据。

  “这个看起来不起眼的钻头，其实很不简单，它是西南石油大学校史馆的镇馆之宝，见证了我国石油工业装备制造的发展历史。”西南石油大学党委书记张烈辉说，学校着力推动能源报国网络育人与理想信念教育、爱国主义教育深层次地融合，叫响了能源报国网络育人品牌。

  当前，全民健身热潮涌动，广大民众积极投身体育运动。发生意外并不可怕，如果运动场馆配备应有的急救设施，或能转危为安。近年来，跟着社会治理效能和城市经济发展水平的逐步的提升，在各类公共场所，自动体外除颤器（AED）越来越常见。

  “我们土木工程专业正面临着重大挑战。砖瓦的出现、钢材的使用、混凝土的兴起引领了土木工程的前三次飞跃，钱七虎院士表示，第四次飞跃则以土木工程建造科技和数字化技术的全面交叉融合创新为标志。

  白皮书提出，构建大模型安全政府监管、生态培育、企业自律、人才教育培训、测试验证“五维一体”的治理框架。宣言呼吁，推动制定和采纳具有广泛国际共识的人工智能的伦理指南与规范，引导人工智能技术的健康发展，防止其被误用、滥用或恶用。

  新质生产力的核心在于技术进步所驱动的产业升级，具体表现在两个层面：一是产品或服务形态变化的业务升级；二是产品价值的跃升。国有资本应和大学、科研机构合作，对基础研究来投资；和企业合作，对应用技术的转化进行投资。

  田间试验结果为，与当地常规土壤管理技术相比，黑土健康增粮关键技术能提高土壤有机质0.2～0.3个百分点，化肥减量10%～20%，使作物增产8%～15%。目前，该系列技术推广面积已达300万亩，辐射带动800万亩，为黑土地粮食产量再创新高奠定基础。

  归国途中，他致信美国布朗大学罗恩·丘尔教授，深情写道：“那个名为中国的国家是我的祖国。”理由如此郑重，以至在颠簸的远洋轮船上，正受病痛之苦的应崇福，字迹依旧工整，不忍有一丝潦草。

  该研究首次构建了规模最大的泛癌种脉管系统全息细胞图谱，为深入理解肿瘤血管生成的复杂过程提供了全景视角，并为临床提升抗血管生成治疗疗效提供了科学方案。

  生态保护红线是中国生态文明建设的重要制度创新和重大决策部署。白皮书指出，为筑牢海洋生态屏障，中国对海洋生态保护重点区域作出系统安排，优先将生物多样性维护、海岸防护等生态功能极重要区、海岸侵蚀等生态极脆弱区划入海洋生态保护红线