激情點亮科學艱苦歲月
年屆70的徐至展院士,如今依舊每天精神矍鑠地走向他鐘愛的實驗室。他于1991年當選為中國科學院院士,現任所學術委員會主任,國家“973計劃”項目首席科學家。
在中科院上海光機研究所,他已經工作了整整44年;他在激光物理、現代光學和等離子體物理領域的研究中,都取得了重大的創新結果。
“要有接受失敗的勇氣,要有克服失敗、克服困難的意志,沒有這樣的意志,沒有這樣的信心,我們要走出真正自主創新、重大創新的道路是不容易的。”
主持人:徐院士您好,在座的對于您研究的領域可能了解的更少一些,您是否可以先簡單的就我們聽到的超強、超短激光的技術給我們做個交流。
徐至展:我從事的領域跟激光科學、光學有關,有20年的時間主要從事激光核聚變的研究,一直到現在還在從事這個領域。回憶幾十年的科學生涯,特別是致力開拓與發展我們國家的強激光,以及新一代強激光,就是超強超短激光科學的發展,及其重大應用。重大應用之中的大部分跟專利有關,所以有時候被稱為專業高科技的研究。大家可能對強激光并不陌生,上世紀60年代初,第一臺激光器——紅寶石激光器發明了。這是20世紀科學技術界最偉大的技術發明之一。它的出現推動了很多科學技術的發展,特別是光科技,使之進入到現代光學的新時代,包括光子學、光電子學等等,特別是強激光科學技術的開拓與研究成為重要的前沿領域。激光本身就比普通的光源亮很多,但是在激光當中我們進一步開拓和發展了強激光,一直到80年代中期以后,直至如今進一步開拓了新一代的強激光,被稱為超強超短激光。我從事的主要是強激光驅動的核聚變,這里的核聚變跟日本核能是不一樣的,那是重的原子核裂變成較輕的原子核,產生裂變的核能,強激光驅動的核聚變則是另外一種核聚變反應。強激光核聚變在實驗室里面用強激光技術點燃一個微型的燃料,燃料像頭發絲那樣,甚至比頭發絲還細,在實驗室當中用強激光技術作為天然一個微型的燃料,這是比較重要的。不但對國家的安全,同時對造福于人類,特別是給人類徹底解決能源問題。因為核聚變能源是相對干凈、安全的,而且它的來源取之不竭,它來源于海水。但是這個目標比較遠,目標最樂觀的估計,比如說核聚變能的發電,有一個克林頓的報告,展望到核能的能力到21世紀中期,我看來還得推遲,它的問題仍然有很多,這也是我經歷中很重要的工作之一。

另外一項工作就是開拓新一代超強激光,超強超短激光比剛才講的天然核聚變傳統的激光還要強,能夠強100倍到1000倍,另外它超短,比原來的時間超短。舉個例子,我們在2002年一個重大的項目,是中國科學院的創新工程貢獻,那時候我們研究一個新的、OPCPA的超強超短激光,當時實現的功率在120飛秒,就是100萬億分之一的,一飛秒就是一千萬億分之一秒。我們現在還在做超短,做到阿秒。什么叫超強?我們將能夠實現的功率又提高了100倍,1000倍,實現了發電167億千瓦,16.7兆兆瓦,而全世界的發電功率相當于10個兆兆瓦的水平,也就是說十萬千億瓦,我們實現的功率比全世界發電的功率還要高,但是超短。所以是這么一個超強超短。把一個小小的聚變的燃料在實驗室里面點火,能夠產生像太陽中心的溫度,而且它的質量能夠進一步壓縮到千的幾十倍到幾百倍。這個我所熱愛的工作,就是這樣既專類高技術,又跟科技的前沿緊密相關。
主持人:剛才徐院士提到那個項目,我了解到一些關于這個項目的幕后情況,這個項目并沒有徐院士說的那么輕松吧?
徐至展:的確,這個項目還是很艱苦的。這個項目是1998年立項,雖然基于基本的新原理跟原來的激光原理不一樣,但是1992年提出以后一直停滯不前,當時發達國家國家都在競相研究。我們當時希望中國能夠把新一代的強激光推進到世界的前列。所以我們經過反復論證,決定這一次要有一點膽量,要冒一些風險。不像原來我們以前立項,指標是基本能夠完成的,跟蹤性是少數的,這次我們下定決心要向最高峰攀登。所以我們提出總體上新的目標,雖然以后有論證,但是執行起來碰到的困難很大。一直到中期的時候,我們離目標還很遠,當時我給上海光學的中國科學院主管領導寫了一封信,要求推遲完成。當時也是硬著頭皮,因為我一生當中的項目基本沒有這個情況,只有這個項目推遲完成。中國科學院科學家有心里壓力,因為如果不完成的話下次申請就會受到影響,但是沒有辦法。
好在通過我們全部人員的努力,最后克服了困難,完成了我們既定的目標,走出了一條自己自主創新的道路。后來2004年11月一個歐洲的科學家做了一個十年的評論,說我們十年來是這個領域當中最杰出的十年成就。我們有一個深刻的體會,真正要做創新,有時候還是要有失敗的可能,有接受失敗的勇氣,有克服失敗、克服困難的意志,沒有這樣的意志,沒有這樣的信心,我們要走出真正自主創新、重大創新的道路是不容易的。