中国科学院院士姜澜：执着探索用好那道超强超快的光

  姜澜，1972年生，四川自贡人。北京理工大学首批讲席教授，长期从事飞秒激光制造研究，是我国激光制造领域的主要学术带头人之一。曾获得国家自然科学奖二等奖、何梁何利科学技术创新奖等。2023年5月，被授予第三届全国创新争先奖。2023年11月当选中国科学院院士。

  1飞秒，就是一千万亿分之一秒。把一个激光脉冲的能量压缩到几飞秒内极速释放，其峰值功率可提升数百万亿倍，理论上可以加工任何固体材料。飞秒激光，这把无坚不摧的“超强超快光刀”，有着广阔的应用前景。

  专注飞秒激光制造研究20多年来，姜澜团队实现了多项重大突破，他牵头撰写了激光制造等方向多个重要规划，推动我们国家在该领域跻身国际第一梯队。

  时间这么短、能量这么高，飞秒激光将被人们如何利用？虽然在理论层面有诸多优势，但在很长一段时间里，飞秒激光制造应用还停留在概念层面。

  从概念到应用，飞秒激光制造的难点在哪？姜澜介绍，经典理论难以预测飞秒激光加工的形状，加工机理也难以描述，这便是团队20多年来潜心研究所面临的困境。

  “必须打开飞秒激光与材料相互作用的‘黑盒子’，才能彻底理解飞秒激光加工机理。”姜澜说。

  飞秒激光加工时，材料的局部瞬时特性会发生剧变，为探究这一变化，姜澜及团队潜心研究，建立了等离子体量子模型，首次预测了飞秒激光加工形状，并成功预测了一系列重要反常效应。起初，学界对此尚有疑问，随着姜澜所提出模型的主要假设和预测在全世界内被广泛验证，研究成果才逐渐获得了认可。

  验证了模型，还需有直观的观测结果来佐证，即将飞秒激光制造的过程“拍”下来。由于传统观测技术视角单一，且还是二维成像，无法捕获飞秒激光工艺流程所涉及的多维信息。姜澜带领团队研制了跨尺度准三维超快连续摄像系统，首次实现了在飞秒激光与材料相互作用过程中，跨越15个时间尺度的全景观测。

  凭借一系列原创成果，姜澜成为飞秒激光制造领域研究的引领者。其实，在做博士后期间，姜澜就着手开展飞秒激光制造研究。那时，没有飞秒激光设备、项目经费和实验室，仅靠着一台计算机，姜澜便开始了艰难的探索。

  飞秒激光制造涉及机械、物理、光学、材料、化学等多学科，对于不熟悉的领域，姜澜通过自学或请教相关专家，最终在除机械领域之外的多个学科取得突破，也为接下来的研究打下了基础。

  飞秒激光的特性导致加工效率低、深径比低、加工精度差于衍射极限等。技术落地应用还需翻越另一道坎，即找到调控飞秒激光制作的完整过程的方法。

  姜澜根据他的模型预测，开创性地提出了电子动态调控制造新原理、新方法，以此来实现对加工结果的控制。

  姜澜带领团队边摸索边验证，最终基于电子动态调控新原理，将加工效率提高了56倍、深径比提高了260倍，使可重复加工精度达波长的1/14等。

  “再先进的加工技术，如果只停留在纸面上，也没办法取得好的应用发展。”姜澜说。

  基于电子动态调控新原理、新方法，姜澜带领团队接连突破难加工材料三维复杂微细结构制造的一系列瓶颈，发明了电子动态调控制孔、切割、调平、刻型等新技术，研制了系列新装备，率先实现了飞秒激光制造的重大工程应用及规模化产业应用。

  “大家所熟知的手机全面屏异形切割等技术，也是我们重点攻关的技术之一。”姜澜介绍，应用电子动态调控制造新原理、新技术，团队与企业一同研发了飞秒激光电子动态调控切割/制孔新装备，性能总体处于国际领先水平。

  实验室技术转向工业应用，虽然技术路径清晰，但仍需考虑成本、实用性等约束条件。为此，姜澜团队与合作企业一起，反复验证工艺、调整参数。“经常泡在实验室里，有时为完善某个性能，前后要忙活一整年。”姜澜小组成员、北京理工大学教授胡洁回忆。

  攻克复合材料高质量加工、制备新材料新器件、研制高精尖制造装备……如今，姜澜团队以高质量原创性工作，正不断开拓激光制造的应用场景。“科研，就要做真正有价值的工作、做‘顶天立地’的科研，不摘青果子。”姜澜对团队师生的要求，已成为团队文化的一部分。

  多年以前，激光制造只是机械工程领域的一个三级分支，没有有关部门的系统化支持。研究人员少、科研经费少、产业规模小，与世界领先水平相比差距明显。

  姜澜意识到，迎头追赶，光靠一两个团队不行，“做大做强学科，必须把科研界和产业界团结在一起，共同发力”。

  2008年，国家自然科学基金委将高能束与特种能场制造领域列为优先支持方向，激光制造是其中的重要方面，并由姜澜担任该领域负责人。在前辈学者的指导下，姜澜在12年内先后牵头撰写了基金委高能束与特种能场领域规划两部，在激光制造领域，取得了一定理论成果。

  姜澜带领专家组投入大量时间和精力，梳理产业链短板、编制行业发展规划，从而推进激光制造领域国家或部委科技计划。他牵头撰写了激光制造等方向国家中长期科技发展规划和科技部、基金委等5年部级科技规划12项。

  其中，“十三五”国家重点研发计划——“增材制造与激光制造”，光立项论证就历时两年半。“那时候，我和专家组成员经常工作、讨论到凌晨。”姜澜回忆。

  30余次专题论证会，调研走访70多家企业，撰写上百万字的论证材料……姜澜和专家组全力以赴。之后，该专项获得“十四五”的滚动支持，成为制造领域唯一一个“建长板”的国家重点专项。

  上百家科研机构、上千家企业从事激光制造相关研究，大家专长、兴趣各不相同，如何把大家凝聚在一起？“姜澜始终站在国家、行业发展立场编制规划，获得了大家的认可。”一位行业专家表示。

  “大科学时代，技术的发展不能靠单打独斗。”姜澜说，激光制造领域还有许多待解的难题，团队将立足“四个面向”，联合产学研的攻坚力量，努力为制造强国、教育强国、科技强国作出应有的贡献。（记者：喻思南）

  姜澜在飞秒激光制造领域取得了很大的成绩，而他更大的贡献是作为我国激光制造领域的主要学术带头人之一，推动我们国家在该领域跻身国际第一梯队。

  激光制造领域有上百家科研机构、上千家相关企业，各方对技术和产业高质量发展诉求难免有差异，如何将它们拧成一股绳？答案是把国家需要放在首位。也正因如此，姜澜主持编制的规划获得普遍认可，从而促进了学科和行业的良性互动。

  锚定关键核心技术攻关，推动高水平科技自立自强，需要有效统筹和科学布局创新资源，让高校院所、相关企业等各展所长，协力打好关键核心技术攻坚战。我国激光制造技术发展的历程启示我们：科研规划和项目设计必须围绕国家需求，优化配置好创新资源，凝聚起高校院所、企业创新的合力，才能不断取得新的进展。

  1月26日，《科学（Science）》期刊在线发表了中国农业科学院基因组所（省实验室深圳分中心）闫建斌研究员与北京大学雷晓光教授等合作完成的最新研究成果，标志着我国在紫杉醇合成生物学理论和技术上站在了世界领先地位。

  穿过制造中心入口的风淋系统，整条产线映入眼帘，一台台设备完成装配调试后，输送至各集成电路先进产线，参与“中国芯”制造。

  2023年全球高级持续性威胁（APT）活动依然非常严峻，全球APT组织主要分布于美国、印度等国家和地区，美国依然是世界网络安全的主要威胁。

  我国大熊猫及其栖息地保护、古树名木保护取得新成效。 国家林草局动植物司二级巡视员张月表示，为加强大熊猫保护，我国先后开展了四次全国性大熊猫调查，掌握了其野外种群及分布情况。

  国家卫生健康委25日举办新闻发布会，介绍我国冬季呼吸道疾病防治和健康提示有关情况。雨雪天气可能会引起道路结冰、湿滑，对交通出行带来不利影响，特别要关注旅途安全。

  当今地球上所有的复杂生命都是多细胞真核生物，真核生物的多细胞化是生命向复杂化和大型化演化的必备条件，被认为是生命演化史上的重大事件之一。

  记者1月25日从中国科学技术大学获悉，该校潘建伟、陈宇翱、戴汉宁等组成的研究团队，成功研制了万秒稳定度和不确定度均优于5×10-18（相当于数十亿年的误差不超过一秒）的锶原子光晶格钟。

  科技创新是“国之大者”，是公司发展的原动力。2023年，国务院国资委和中央企业积极践行新型制，以强烈紧迫感和强有力举措全力推进科学技术创新，创新效能进一步提升。

  无人机的应用与发展已形成了全领域应用的态势，在应用需求的强力牵引和新技术发展的有力支持下，无人机的发展未来可期。

  日前，安徽大学、南京师范大学、中国科学院成都生物研究所研究人员在国际期刊《动物杂志》上报道了一种来自大别山区的壁虎新种——大别山壁虎。

  该足迹化石是诸城在白垩纪存在过古鸟类的确凿证据，对古生物地理分布、古环境复原等研究工作都有着重要意义。

  量子网络是实现量子互联网的基础，也是量子计算机规模化的一种重要方法，生成离子-光子纠缠是实现离子阱量子网络的关键步骤。 为客服这些困难，上述课题组提出使用同种离子的双类型量子比特实现量子网络结点的方案。

  1月23日，高光谱综合观测卫星正式上岗投入到正常的使用中。 这些能力的实现，依赖于卫星搭载的三台遥感仪器——可见短波红外高光谱相机、大气痕量气体差分吸收光谱仪、宽幅热红外成像仪三台遥感仪器。

  随着期末考试和寒假的到来，首都儿科研究所(以下简称“首儿所”)的学习困难门诊“一号难求”。

  我国首个深水高压气田开发项目“深海一号”的二期工程取得关键进展，于近日在深圳建造完工的、用于托举生产平台的导管架，24日乘驳船从深圳赤湾港启航，前往工程所在的南海北部大陆架西区的琼东南海域。

  大质量星系群和星系团作为宇宙中最大的结构，其动力学平衡状态反映了宇宙演化的状态，也就反映了宇宙的年龄。

  中国科学技术大学教授周蒙课题组与清华大学教授王泉明团队合作，在溶液中实现了金属团簇99%量子产率的近红外发光，并揭示了其三重态发光机制

  我国动力电池累计销量达616.3吉瓦时，同比增长32.4%；累计装车量387.7吉瓦时，同比增长31.6%；累计出口达127.4吉瓦时，同比增长87.1%。全球装车量前10名的动力电池企业中，中国企业占据6席

  张朝阳、冯仑跨界对线日，搜狐创始人、董事局主席兼首席执行官、物理学博士张朝阳与御风集团董事长、万通集团创始人、法学博士冯仑围炉煮茶，开启了一场《星空下的对话》，分享创业故事、探讨时代机遇与人生选择。

  记者从山东省诸城市恐龙文化研究中心获悉，当地发现的距今1亿多年早白垩世的鸟类足迹化石近日获正式研究命名——“玲珑诸城鸟足迹”。

• 上一篇: 执着探索用好那道超强超快的光
• 下一篇: 激光器_激光器原理_技能解决方案 - 制作网