杜祥琬肖像画 张武昌绘
1958年，美国、苏联科学家提出“激光”概念。两年后，美国人梅曼生产出世界首台激光器。激光由此诞生并开启了一个甲子的技术发展历程。
激光是由激光器的特殊结构产生的“受激辐射光”，是在外来光子的激励下产生的光。其特性是，方向性好、单色性好、亮度高、相干性高，能量在空间高度集中。这些特征使其成为无可替代的“利器”。
在激光发明之初，中国科学家有两项值得称道的贡献：1961年，长春光学精密机械所创制成中国第一台激光器。1964年，王淦昌先生提出了利用激光引发核聚变的思想。改革开放后，中国激光科技迅猛发展，在多领域取得显著进展。
在制造业领域，激光技术已从辅助技术转变为主流技术，成为制造业转型升级的战略性支撑之一，被誉为“万能加工工具”。手机中90%的零部件需激光加工。激光增材制造、激光修复与再制造、激光切割与焊接、激光表面工程、激光微纳制造等已形成完善的产业链。
在信息技术领域，激光技术使信息技术由电子时代跨入光电子时代。光通信实现了海量信息远距离传输；激光显示技术被称为“人类视觉史上的一场革命”；汉字激光照排是印刷业的一场革命；光存储正向着更大数据量和长寿命存储的方向发展；激光雷达在大气探测、无人驾驶、智联网等领域发挥着无可替代的作用。
在医疗领域，激光技术已成为一类新技术手段——包括激光诊断和激光治疗在内的激光医学，凭借其非侵入性、高分辨率和丰富的对比机制，激光诊断可以满足临床诊治的许多需求；激光治疗技术几乎涵盖了临床科室的320多种疾病，人们熟知的激光治疗近视眼、激光美容就是其典型代表。激光医疗日益发展成为大产业。
激光能够创造极致的实验室环境条件，推动物质科学的前沿性、基础性研究。例如，超强、超短激光可创造宇宙极端条件和现象，使人们有可能在实验室研究宇宙大事件的物理，给人类的未知提供某些新的认识；高亮度激光是研究原子冷却、凝聚态物理的得力工具；激光对化学科学、生命科学、地球科学、材料科学的基础性研究提供了新的可能。激光核聚变、激光分离同位素是激光技术的独特应用。五十多年来，与激光有关的诺贝尔奖就有14项。
激光在国防领域有许多用场，例如，用于测距、成像、指向、制导、通讯及对抗等。古人早就幻想过的“死光”，因激光的出现而走向现实，世界上的几个大国都在关注激光武器的研发。
激光技术在多个领域发挥作用的同时，也在不断地自我进步。激光家族的内涵越来越丰富：频域方面，波长向极短和极长两极扩展；波段向单频和宽谱两个方向发展；时域方面，超短、超快激光发展迅速；能量域上，激光光源向高亮度、高功率甚至高能量输出方向发展。各种类型的激光器如雨后春笋般发展起来，按工作物质的物性来分有：固体激光器、气体激光器、液体激光器、半导体激光器及自由电子激光器等；按工作模式分类有：脉冲式激光器、连续波激光器、可调谐激光器等；还可按激励方式分类(化学激励、放电激励、光激励等)；按输出激光的特性来分类等。有文献记载的激光器不下千种，激光已成为一个成员众多的大家族。
激光的多种应用带动着许多光学分支学科的发展，如量子光学、强光光学、瞬态光学、大气光学、自适应光学、非球面光学……各种应用催生了多种激光产业，带来了巨大的经济和社会效益，2018年中国激光产值达到2500亿元以上。中国激光技术的总体水平不断提高。目前，中低端的激光制造是强项，高端研发跟随型产品较多，但也在加紧努力，部分技术达到国际先进甚至领先水平。激光技术领域我国的短板首先是基础研究弱，原始创新少；再就是激光器件、仪器的研制能力存在明显差距，需努力提高国产器件的性能。
激光技术及应用是硬碰硬的事，不达到一定的技术指标体系，就实现不了相应的应用。正是这样的硬科研，几十年来在激光领域的实践中，锻炼成长了几代人才。不久前，一支中青年人组成的研究团队为了完成一项国家的科学仪器项目，实现太赫兹波段的自由电子激光出光，并达到预定的技术指标。他们通过严谨的论证，确定了项目的必要性和可行性，不因一次次的挫折而动摇，而是潜心钻研、认真解决每一个具体技术问题。只有把全系统从头到尾都做好了，成功的曙光才会到来。现在，他们正在关键成功的基础上，把系统做成一个实用的用户装置。
在激光领域，科技工作者不仅要有优秀的科技素质，还要有强烈的事业心和坚忍不拔的奋斗精神，远离浮躁、甘于寂寞、科学求实、锐意创新是科技工作者的重要品格。激光，正在进入第二个甲子，前景广阔，趣味无穷，呼唤着有志青年壮大团队，再接再厉，贡献自己的智慧和力量!
(作者为中国工程院院士、应用物理与强激光技术和能源专家)
本版携手科学出版社推出
