作者：杜祥琬，中國工程院院士

　　習近平總書記在全國科技創(chuàng)新大會、中國科學院第十八次院士大會和中國工程院第十三次院士大會、中國科學技術協(xié)會第九次全國代表大會提出，我國要成為世界科技強國。這個宏偉目標是中國人民的百年夙愿，也是先賢先烈們的血染宏圖，這一目標的實現(xiàn)將是中華民族永垂青史的百年偉業(yè)。

　　杜祥琬院士

　　歷史的發(fā)展正在從速度型、數(shù)量型向質量型、效益型轉型。為此，必須培育新的發(fā)展動能，擺脫對粗放發(fā)展路徑的依賴。這個新動能的核心就是創(chuàng)新驅動，這對科技工作者提出了更高的要求， 也是科技界應有的使命擔當。

　　2020 年是激光發(fā)明60 周年，這是20 世紀最重大的科學技術成就之一。激光技術已經(jīng)發(fā)揮了一系列顛覆性的作用，激光技術也是典型的軍民兩用技術。

　　今天，激光技術繼續(xù)推動著前沿基礎學科的發(fā)展，并且為人類提供新的工具、新的裝備，孕育新的產(chǎn)業(yè)，已成為國家創(chuàng)新能力和核心競爭力的關鍵之一。

　　激光制造為科技強國起到不可替代作用

　　基礎科學是科技強國之根，激光的發(fā)明正是物理學基礎研究的新突破、新發(fā)展。激光技術出現(xiàn)后又提供了嶄新的手段，促進了基礎科學的發(fā)展。

　　20 世紀初，年輕的愛因斯坦先后提出了光量子概念和受激輻射的概念。1954 年，第一臺微波激射器研制成功；1958 年美國科學家湯斯和肖洛、蘇聯(lián)科學家普羅霍洛夫和巴索夫，分別獨立提出了激光的概念和理論設計。

　　1960 年美國休斯飛機公司實驗室的梅曼率先研制了全球第一臺激光器，也是世界上第一臺的紅寶石激光器，這成為人們掌握受激輻射、激光的標志。從此，激光從物理學基礎性、探索性的研究大踏步地走向了更多新科學的探索、大批新技術的開發(fā)和工程的應用。

　　激光能達到很高的功率，擁有很廣的光譜范圍、很寬的時域特性。這些極致性能，首先豐富了激光家族的內涵。激光器家族一開始發(fā)展的就是紅寶石，后來向極短和極長兩個不同的波長方向，以及單頻和寬譜兩個方向發(fā)展；在時域方面， 超短、超快激光發(fā)展很迅速；在能量域上，激光光源向高亮度、大功率，甚至高能量輸出等幾個方向發(fā)展。

　　各種類型激光器如雨后春筍般發(fā)展起來。激光能夠創(chuàng)造極致的實驗室環(huán)境條件，推動著物質科學的遷延性和基礎性研究。X 射線波段的自由電子激光，名為XFEL。作為新一代的探針光， XFEL 能夠深入物質的內部，實時觀測甚至操控分子、原子、電子甚至原子核的狀態(tài)。

　　高亮度激光是研究原子冷卻、凝聚態(tài)物理的得力工具，而超強超短激光的研究受到了人們的重視，它可以創(chuàng)造宇宙極端的條件和現(xiàn)象。比如恒星內部和黑洞邊緣才有這種超功率密度、超強的電磁強度等物理特性，這樣使得我們很難達到的超新星爆發(fā)、黑洞等一些宇宙大事件的研究， 有可能在實驗室進行，為人類未來提供某些新的知識。

　　激光對于化學科學、生命科學、地球科學、天體物理的基礎性研究，也是得力的工具。比如激光核聚變的激光分離同位素研究已經(jīng)在進行， 這是激光技術獨特的應用。這些只是點到為止， 激光的應用實在是比較多的。50 多年來，與激光有關的諾貝爾獎共計十四項。

　　在激光發(fā)明之初，我個人認為有兩項很值得稱道的、由中國科學家作出的貢獻。1960 年美國梅曼研制了第一臺激光器，1961 年中科院長春光激所也創(chuàng)制了自己的第一臺激光器——我用創(chuàng)制這個詞是因為中國第一臺激光器并不是梅曼的那種，我們并不是重復而是創(chuàng)制了第一臺激光器。

　　第二件就是我國家著名物理學家王淦昌先生，在1964 年提出了利用激光引發(fā)核聚變的思想， 這一想法提出來的時間相當早。

　　科技強國的標志之一是制造強國。制造業(yè)一定要具有先進性，而激光制造作為新型、綠色、低碳的制造技術，將為制造強國起到不可替代的作用。

　　激光制造為什么能起到這樣的作用？因為它具備高能量密度聚焦、容易操作、高柔性，高效率、高質量和廣泛適用性等突出特點，所以被稱為萬能的加工工具。激光已成為制造業(yè)轉型升級的戰(zhàn)略性支撐技術，制造的產(chǎn)值規(guī)模已經(jīng)占到激光應用產(chǎn)業(yè)的30% 以上，顯著提升了制造業(yè)的技術水平，并且推動了工業(yè)智能化的進程。比如我們都離不開的手機，其中90% 的零部件都由激光加工再完成。

　　激光制造與再制造領域主要包括激光去除與連接、激光表面工程、激光增材制造、激光修復和再制造等。激光制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的顯著特點就是專業(yè)化分工越來越細，形成了一個完善的產(chǎn)業(yè)鏈, 和其他的制造技術相結合開拓更多的應用。

　　科學技術要為百姓造福

　　激光技術已不僅僅是實驗室的“高、大、上”， 它已經(jīng)進入民生領域，成為老百姓健康造福的重要手段。

　　比如激光技術已經(jīng)成為醫(yī)療領域新的一種技術手段，包括激光診斷和激光治療兩大方面，新方法則是激光醫(yī)學。激光醫(yī)學深化了基礎醫(yī)學的研究， 也涉及各種性能的激光與人體相互作用的機理、效應、動態(tài)圖像監(jiān)測，以及成像及光學參量的精準調控、微納激光的生物相容性、可降解性等。

　　激光診斷是目前臨床醫(yī)學診斷技術的重要組成部分，憑借激光的非侵入性、高分辨率和豐富的對比機制，激光診斷已經(jīng)成為滿足臨床診治發(fā)展的重要趨勢。比如激光治療近視眼、激光美容、強激光治療、弱激光治療、光動力治療等，治療范圍幾乎涵蓋了全部臨床科室的320 多種疾病， 而且正以它的精準性、微創(chuàng)性、無創(chuàng)性為突破方向， 引領醫(yī)學治療模式的進步。

　　激光監(jiān)測技術能顯著提高醫(yī)學監(jiān)測技術的精準性和效率，也推動著醫(yī)學監(jiān)測設備往精準化、智能化方向發(fā)展?；谏鲜鰩讉€方面的技術，激光醫(yī)療正發(fā)展為一個大的產(chǎn)業(yè)，隨著人民生活品質的提高，產(chǎn)業(yè)規(guī)模還會不斷擴大。

　　激光技術還能應用于測距、成像、指向、制導、通訊及對抗等，在改善裝備性能的同時，也在一定意義上改變著戰(zhàn)爭的面貌。古代人就幻想過“死光”，而隨著激光的出現(xiàn)，它正逐步走向現(xiàn)實。特別是高能激光正在進入裝備研發(fā)領域，它在軍民融合的天然本性可以用于公安、救災，比如激光滅蝗蟲、激光除冰等領域。

　　激光軍民融合的研究有力帶動著許多光學分支學科的發(fā)展，比如量子光學、強光光學、非球面光學、大氣光學、自適應光學、光學材料、瞬態(tài)光學、納導星技術等，各種應用催生了多種激光產(chǎn)業(yè)，帶來了巨大的經(jīng)濟和社會效益，2018 年我國激光產(chǎn)值超過2500 億元。

　　由以上幾個方面可以看出來，激光技術的發(fā)展具有全局性和戰(zhàn)略性，是科技強國不可或缺的核心關鍵技術領域和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。

　　激光技術需要“補短板”

　　當前我國激光技術的總體水平在不斷提高， 中低端的激光制造是我國的強項，但是高端的研發(fā)跟隨型產(chǎn)品還比較多?，F(xiàn)在正在加緊努力研發(fā)， 部分技術已經(jīng)達到國際先進甚至領先的水平。

　　但是，為了更好地建設科技強國，我國的激光科技還需要“補短板”。

　　首先，基礎研究還比較弱，原始創(chuàng)新比較少。比如激光器的新類型多半都是跟著國外出來的技術在做，新概念、新材料、新體制等都是由國外提出的比較多，這是創(chuàng)新能力比較差的表現(xiàn)。

　　第二是關鍵共性技術研發(fā)，創(chuàng)新體系尚未建立，成果共享和推廣應用機制也有待完善。激光器件在儀器方面的研制能力差距比較明顯，國產(chǎn)器件的性能也有差距。

　　產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新不夠，研究成果對產(chǎn)業(yè)的轉化和支撐不夠。激光制造標準體系不健全, 激光醫(yī)療產(chǎn)業(yè)集中度不高，而且主要集中在中低端產(chǎn)品上。產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策有待改進，比如醫(yī)療器械的注冊和認證法規(guī)導致前期的研發(fā)、檢測認證、臨床及審批成本很高。

　　激光技術的研發(fā)是“硬碰硬”，達到一定的指標才能實現(xiàn)一定的應用。這個是假不了的，出不來就是出不來。正是這樣的硬科研才經(jīng)得起時間的檢驗，幾十年來激光領域的實踐鍛煉成長了幾代人才，我特別高興的是現(xiàn)在的年輕人才在不斷成長。

　　高水平的科研必然要克服重重困難，需要一種為實現(xiàn)科技強國偉大目標堅持奮斗的精神動力。精神支柱是發(fā)展的靈魂，精神力量是推動事業(yè)發(fā)展的強大動力。

　　精神建設是科技強國的文化保障

　　現(xiàn)在很多地方在鼓勵“名利”，我認為“名利”應該是科技成果價值的體現(xiàn)，是正常管理制度產(chǎn)生的結果，而不是研究者自己可靠的內生動力。科技史上高水平的創(chuàng)新常常都是非功利追求的結果，我覺得這一點大家可以討論。

　　在激光領域，科技工作者不僅要有優(yōu)秀的科技素質，還要有強烈的事業(yè)心、責任感和堅韌不拔的奮斗精神，遠離浮躁、甘于寂寞、科學求實、銳意創(chuàng)新是科技工作者的重要品格。

　　我要強調一下精神建設，未來技術也好、顛覆性技術也好，都不純粹是個技術問題，必須重視精神建設，這是我們科技隊伍建設的靈魂，也是建設科技強國的文化保障。

　　正像習近平總書記一再強調“兩彈一星”精神是非常重要的，我們工程物理研究院也凝練了“兩彈一星”的文化，就是這十個字——“鑄國防基石、做民族脊梁”。

　　有人問“民族脊梁”指的是什么意思，是不是某些人是民族脊梁？是不是某種武器叫民族脊梁？我覺得都不是，所謂“民族脊梁”指的是一種精神。

　　從“兩彈一星”到“863 計劃”，科學精神始終一以貫之。關于科學精神我也概括了三條， 第一是求真，就是科學一定要是真的、科學技術一定要是真的，這是科學技術的核心。因為現(xiàn)在確實有些假東西，這一條首先是基本的，中國和外國都如此，要搞科學就要求真。

　　第二是創(chuàng)新，這是科學精神的特征。從事科學技術主要就是要搞創(chuàng)新，中國科學家精神的靈魂就是家國家情懷、使命擔當，這些跟我們國家上百年的經(jīng)歷很有關系，這也是“兩彈一星”精神非常重要的靈魂。

　　這種精神文化是一種軟實力，也是一種非常硬的軟實力，是物質不可替代的。在價值觀多樣化的今天，完成和弘揚這種精神，用于武裝一代又一代的青年工作者是意義深遠的基本建設，是實現(xiàn)科技強國這一新國家目標的精神長城。

　　激光技術正進入第二個60 年，前景廣闊，趣味無窮，呼喚有志青年朋友們壯大這個團隊，再接再厲，貢獻自己的智慧和力量。

　?。?據(jù)“第二屆未來 技術與顛覆性創(chuàng)新國際大會”報告整理，未經(jīng)報告人審核）