杜祥琬肖像畫 張武昌繪

1958年，美國、蘇聯科學家提出“激光”概念。兩年後，美國人梅曼生産出世界首台激光器。激光由此誕生并開啟了一個甲子的技術發展曆程。

激光是由激光器的特殊結構産生的“受激輻射光”，是在外來光子的激勵下産生的光。其特性是，方向性好、單色性好、亮度高、相幹性高，能量在空間高度集中。這些特征使其成為無可替代的“利器”。

在激光發明之初，中國科學家有兩項值得稱道的貢獻：1961年，長春光學精密機械所創制成中國第一台激光器。1964年，王淦昌先生提出了利用激光引發核聚變的思想。改革開放後，中國激光科技迅猛發展，在多領域取得顯著進展。

在制造業領域，激光技術已從輔助技術轉變為主流技術，成為制造業轉型升級的戰略性支撐之一，被譽為“萬能加工工具”。手機中90%的零部件需激光加工。激光增材制造、激光修複與再制造、激光切割與焊接、激光表面工程、激光微納制造等已形成完善的産業鍊。

在信息技術領域，激光技術使信息技術由電子時代跨入光電子時代。光通信實現了海量信息遠距離傳輸；激光顯示技術被稱為“人類視覺史上的一場革命”；漢字激光照排是印刷業的一場革命；光存儲正向着更大數據量和長壽命存儲的方向發展；激光雷達在大氣探測、無人駕駛、智聯網等領域發揮着無可替代的作用。

在醫療領域，激光技術已成為一類新技術手段——包括激光診斷和激光治療在内的激光醫學，憑借其非侵入性、高分辨率和豐富的對比機制，激光診斷可以滿足臨床診治的許多需求；激光治療技術幾乎涵蓋了臨床科室的320多種疾病，人們熟知的激光治療近視眼、激光美容就是其典型代表。激光醫療日益發展成為大産業。

激光能夠創造極緻的實驗室環境條件，推動物質科學的前沿性、基礎性研究。例如，超強、超短激光可創造宇宙極端條件和現象，使人們有可能在實驗室研究宇宙大事件的物理，給人類的未知提供某些新的認識；高亮度激光是研究原子冷卻、凝聚态物理的得力工具；激光對化學科學、生命科學、地球科學、材料科學的基礎性研究提供了新的可能。激光核聚變、激光分離同位素是激光技術的獨特應用。五十多年來，與激光有關的諾貝爾獎就有14項。

激光在國防領域有許多用場，例如，用于測距、成像、指向、制導、通訊及對抗等。古人早就幻想過的“死光”，因激光的出現而走向現實，世界上的幾個大國都在關注激光武器的研發。

激光技術在多個領域發揮作用的同時，也在不斷地自我進步。激光家族的内涵越來越豐富：頻域方面，波長向極短和極長兩極擴展；波段向單頻和寬譜兩個方向發展；時域方面，超短、超快激光發展迅速；能量域上，激光光源向高亮度、高功率甚至高能量輸出方向發展。各種類型的激光器如雨後春筍般發展起來，按工作物質的物性來分有：固體激光器、氣體激光器、液體激光器、半導體激光器及自由電子激光器等；按工作模式分類有：脈沖式激光器、連續波激光器、可調諧激光器等；還可按激勵方式分類(化學激勵、放電激勵、光激勵等)；按輸出激光的特性來分類等。有文獻記載的激光器不下千種，激光已成為一個成員衆多的大家族。

激光的多種應用帶動着許多光學分支學科的發展，如量子光學、強光光學、瞬态光學、大氣光學、自适應光學、非球面光學……各種應用催生了多種激光産業，帶來了巨大的經濟和社會效益，2018年中國激光産值達到2500億元以上。中國激光技術的總體水平不斷提高。目前，中低端的激光制造是強項，高端研發跟随型産品較多，但也在加緊努力，部分技術達到國際先進甚至領先水平。激光技術領域我國的短闆首先是基礎研究弱，原始創新少；再就是激光器件、儀器的研制能力存在明顯差距，需努力提高國産器件的性能。

激光技術及應用是硬碰硬的事，不達到一定的技術指标體系，就實現不了相應的應用。正是這樣的硬科研，幾十年來在激光領域的實踐中，鍛煉成長了幾代人才。不久前，一支中青年人組成的研究團隊為了完成一項國家的科學儀器項目，實現太赫茲波段的自由電子激光出光，并達到預定的技術指标。他們通過嚴謹的論證，确定了項目的必要性和可行性，不因一次次的挫折而動搖，而是潛心鑽研、認真解決每一個具體技術問題。隻有把全系統從頭到尾都做好了，成功的曙光才會到來。現在，他們正在關鍵成功的基礎上，把系統做成一個實用的用戶裝置。

在激光領域，科技工作者不僅要有優秀的科技素質，還要有強烈的事業心和堅忍不拔的奮鬥精神，遠離浮躁、甘于寂寞、科學求實、銳意創新是科技工作者的重要品格。激光，正在進入第二個甲子，前景廣闊，趣味無窮，呼喚着有志青年壯大團隊，再接再厲，貢獻自己的智慧和力量!

(作者為中國工程院院士、應用物理與強激光技術和能源專家)

本版攜手科學出版社推出

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