許祖彥：孜孜“追光”六十年(講述·弘揚科學家精神)

　　人物名片

　　許祖彥：物理學家，激光技術專家，中國工程院院士。他發(fā)明多種激光波長的調控技術，實現了從深紫外到中紅外波段寬調諧激光輸出；成功合作研制出深紫外固態(tài)激光源前沿裝備，使我國成為世界上唯一能夠研制實用化、精密化深紫外全固態(tài)激光源的國家，開拓了深紫外波段先進科學儀器的新領域；他領導團隊在國內率先實現紅、綠、藍三基色全固態(tài)激光投影顯示，推動了我國大色域顯示技術的發(fā)展。

　　北京冬奧會閉幕式上，“折柳寄情”的場面至今令人記憶猶新：一棵由激光組成的“參天大樹”在舞臺中央拔地而起，無數條光束透過主火炬臺，穿云破霧、直達天際。這棵“大樹”應用的是我國自主研發(fā)的“真激光”技術，其背后凝結的是一位82歲的激光技術專家孜孜“追光”60年的奮斗成果。他就是中國工程院院士、中國科學院理化技術研究所(以下簡稱理化所)研究員許祖彥。

　　“激光就是一項支撐技術，困難再大，我們也要自己做”

　　許祖彥的辦公室陳設簡單，最顯眼的就數墻上寫得滿滿的白板和角落里的那臺激光電視了，“這邊是基礎，那邊是應用?！痹S祖彥輕觸遙控器按鍵，激光電視清晰的畫面便投射到墻壁上。它看上去要比普通家用投影儀大一些，即使在正午強烈自然光的照射下，畫面的色彩也沒受太大影響。

　　許祖彥解釋，激光顯示是以紅、綠、藍三基色激光為光源，通過調控三色激光強度比、總強度和強度時空分布進行顯示的。它能夠精準控制在人眼的“最佳視覺感知區(qū)”，“看久了眼睛也不會有明顯的疲勞感?！痹S祖彥讓記者坐到激光電視前的沙發(fā)上，自己卻拉來一把小椅子。許祖彥說，自己習慣坐硬板凳。而研究激光的這條“硬板凳”，他一坐就是60年……

　　在組成物質的原子中，有不同數量的粒子(電子)分布在不同的能級上，在高能級上的粒子受到某種光子的激發(fā)，會從高能級跳(躍遷)到低能級上，輻射出與激發(fā)它的光相同性質的光。在某種狀態(tài)下，能出現一個弱光激發(fā)出一個強光的現象。這就是“受激輻射的光放大”，簡稱激光。

　　上世紀60年代初，許祖彥進入中國科學院物理研究所(以下簡稱物理所)陳春先研究小組工作。當時，國際上對激光的研究剛興起，物理所也著手開展激光研究。

　　1964年，許祖彥在剛建成的50萬焦耳閃光燈泵浦固體激光實驗室內，使用兩根1米長的紅寶石晶體，在液氮溫度下的自由震蕩運轉，產生了3000焦耳的激光脈沖，擊穿了1厘米厚的鋼板；此后不久，他們又使用隱花菁染料對紅寶石激光調Q(一種實現激光“脈沖輸出”的手段)，實現了500兆瓦巨脈沖輸出，用5厘米透鏡聚焦電離擊穿空氣，產生等離子體線。

　　“起初，我們的工作條件很差?！痹S祖彥回憶，沒有合適的閃光燈電源，他就用8千瓦的廢舊高頻感應爐改裝?！拔覐臎]見過這么大功率的電器，也找不到圖紙?！痹S祖彥在實驗室的板凳上睡了3個月，數清一條條高頻爐電線，畫出電路圖，又用了1個月改造出50萬焦耳閃光燈電容器充電電源。為了防止強放電擊穿電容器導致爆炸，他還研發(fā)了特種保險絲?！耙婚g300平方米的平房，就是我們的實驗室，里面堆滿了一人高的大電容器。”許祖彥說，“實驗室里夏熱冬冷，白天聽鳥鳴，夜晚蛐蛐唱，但在這里取得的成果，為后來的許多應用打下了堅實的基礎。”

　　上世紀80年代末開始，許祖彥發(fā)明了多種激光波長的調控技術，實現從深紫外到中紅外波段寬調諧激光輸出。后來，他帶領團隊研制出世界第一臺多波長光參量激光器，還帶領研究組與陳創(chuàng)天院士研究組合作，成功研制出深紫外固態(tài)激光源前沿裝備，使我國成為世界上唯一能夠研制實用化、精密化深紫外全固態(tài)激光源的國家，開拓了深紫外波段先進科學儀器的新領域。在此基礎上，我國科學家在石墨烯、高溫超導、拓撲絕緣體等研究中獲得了一系列重要結果。

　　許祖彥說，“硬板凳”之所以坐起來舒服，是因為人的腰部有支撐，“激光就是一項支撐技術，困難再大，我們也要自己做。”

　　“我們努力做出來了，并且做得很好，為產業(yè)化發(fā)展建立了信心”

　　上世紀60年代中期，國際上關于激光顯示的研究剛剛起步。不久后，許祖彥和團隊就在國內率先開展了激光全息照相研究，并不斷思考激光大色域顯示和3D顯示的發(fā)展前景。1996年，他提出發(fā)展大屏幕激光全色顯示的設想，“發(fā)展高技術產業(yè)，還是要做出個規(guī)模來才有意義?！痹S祖彥說。

　　許祖彥提出多項專利技術，研制出多種大功率紅、綠、藍三基色DPL(全固態(tài)激光器)，合成20瓦以上的白光激光。他和團隊成員又與國內多家科研單位聯合攻關，2003年，他們終于在國內首次實現了激光全色投影顯示；接下來，他們又相繼完成了60英寸、80英寸、140英寸、200英寸等系列激光顯示原理樣機的研發(fā)。

　　“我們的努力證明，激光顯示是可行的?！痹S祖彥說，“自激光發(fā)明以來，人們就想用它做顯示，理論上激光全色顯示色域廣，顯示的圖像應當很好看，我們努力做出來了，并且做得很好，為產業(yè)化發(fā)展建立了信心。”

　　為了實現產業(yè)化目標，許祖彥和很多人打過交道。有的說，成果很好，還是等形成規(guī)模我們再支持；有的說，我們需要的成果，得一落地就能賺錢。許祖彥沒有氣餒……他和團隊不斷提升技術水平，終于等來了激光顯示產業(yè)化的時機。

　　2015年5月，杭州中科極光科技有限公司成立。作為理化所的技術成果轉移轉化企業(yè)，這家公司掌握的“真激光”顯示技術，能夠全面達到BT.2020超高清顯示國際標準，建成了6000平方米的自動化光源及整機生產線，公司在工程投影、家庭影院、數字化放映等多個方面實現量產。

　　“當年許院士做激光顯示的時候，遇到的都是前所未見的難題。中科極光開始的新一輪產業(yè)化探索，同樣沒有現成的經驗。”師從許祖彥的理化所應用激光研究室主任畢勇說，“我們不僅要繼承老一輩科研人員的技術積累，更要學習他們孜孜以求的精神。”

　　“戰(zhàn)略科學家既要知道任務總體，還要知道其中的關鍵技術”

　　從事激光研究60年，許祖彥當了40多年的研究組組長，同事開玩笑說他是“研究組長之最”。如今雖已年逾八旬，從戰(zhàn)略研究到實驗技術細節(jié)，他都盡心盡力?！坝行庐斶x的院士問我‘院士怎么當’？我說‘院士不好當’。原來是教授、總工程師，當了院士、成了工程科學家了，更要爭當戰(zhàn)略科學家。”許祖彥說。

　　什么是戰(zhàn)略科學家？在許祖彥看來，一是能找到戰(zhàn)略方向，二是知道怎么去實現這個戰(zhàn)略方向。“戰(zhàn)略科學家既要知道任務總體，還要知道其中的關鍵技術，在某些特定領域要‘知道全部’?！?/p>

　　在激光領域，從上游的基礎研究、應用基礎研究，到下游的產業(yè)化，許祖彥全都“做了一遍”?！拔易黾す?0年，我的黨齡也是60年，一定要做點對國家有用的東西。我沒什么了不起，是趕上了好時代，遇到了好機會?！痹S祖彥說。

　　許祖彥尤其重視培養(yǎng)人才。他是中國科學技術大學第一屆畢業(yè)生，老師中不少都是科學泰斗和杰出的科學家。老師們的言傳身教讓許祖彥受益匪淺，他也希望自己能夠“發(fā)光發(fā)亮”，薪火傳承。

　　“我們需要一批具有學術引領能力和產業(yè)發(fā)展帶動能力的領軍型科研人才?！痹S祖彥說，要鼓勵青年科研人員“為創(chuàng)新找路子”，不能有“吃老本”“過小日子”的想法。他呼吁體制機制創(chuàng)新，為具備潛質的中青年人才打通成長渠道；他喜歡舉辦學術沙龍，喜歡給學生講故事，因為“故事能啟發(fā)人的悟性”；學術夏令營請他去給學生們作報告，他不愿只站在講臺上，而是要坐到學生中間，平等對話……

　　生活中的許祖彥喜歡做菜，對于自己拿手菜的每個操作步驟都如數家珍，甚至還用上了科學術語，比如“做涼拌蘿卜絲的訣竅是用‘飽和糖水’”。他說做菜的過程“既有程序又有認識”，“要一邊改變‘參數’一邊調優(yōu)”，跟科研是相通的?！拔也恢鲝堃惶?4小時都花在一個問題上，那樣效率會很低。人的注意力也需要切換。但無論做什么事，關鍵是做的時候要保持專注。”許祖彥說。

　　記者手記

　　以時間刻度標注創(chuàng)新高度

　　82歲高齡，60年的科研生涯，但許祖彥說自己最缺的就是時間，最不愿浪費的也是時間。60年來，以許祖彥為代表的幾代“追光者”，正是以只爭朝夕的緊迫感、水滴石穿的耐心、一以貫之的專注，換來了我國在激光技術領域躋身世界前列、激光顯示產業(yè)“從原理可行、技術可行，到產業(yè)可行”的成就。

　　科技革命日新月異，產業(yè)變革飛速發(fā)展。我國的科技事業(yè)既要緊跟前沿，更要立足長遠。尤其對一些周期長、見效慢的基礎研究、支撐技術研發(fā)來說，更要保持足夠的耐心，摒棄“短平快”思維，腳踏實地、久久為功。希望更多肩負自主創(chuàng)新使命的“追光者”，以時間刻度標注創(chuàng)新高度，蹚開天高海闊的創(chuàng)新之路，成就意義不凡的奮斗人生！