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激光人物

徐至展:潜心研究,方可十年磨一剑

rongpuiwing 来源:科学中国人2019-10-15 我要评论(0 )   

徐至展1938年12月生,江苏常州人1962年复旦大学物理系毕业,1965年北京大学物理系研究生毕业。1991年当选为中国科学院学部委员(




徐至展

1938年12月生,江苏常州人


1962年复旦大学物理系毕业,1965年北京大学物理系研究生毕业。1991年当选为中国科学院学部委员(院士)。2004年当选为第三世界科学院院士,1992至2001年任中国科学院上海光学精密机械研究所所长,现任所学术委员会主任。第八届全国政协委员,第九届、第十届全国政协常委。中山大学双聘院士。


 徐至展主要从事现代光学、激光科学、光电子科学、核聚变等离子体物理等学科领域的研究,特别是在强场超快科学、超强超短激光、激光核聚变与高温高密度等离子体、强光与物质相互作用、高功率激光、X射线激光物理、非线性光学等前沿学科领域进行了深入的研究,取得系统并重大创造性成就,为上述学科领域的开拓与发展作出了具有重要国际影响并被广泛承认的杰出贡献。在国际SCI刊物上发表论文300余篇。作为第一完成人曾获国家科学技术进步奖一等奖1项、国家自然科学奖二等奖2项、国家发明奖二等奖1项、中国科学院自然科学奖和科技进步奖一等奖4项、上海市科技进步奖一等奖1项等。1998年获何梁何利基金科学与技术进步奖,2006年在国际超快强激光科学学术会议上被授予“激光科学杰出贡献”金牌奖等。



立志以物理学报效国家


徐至展中学时代,当过班长也做过物理课代表,因此,立志要做一个物理学家,用知识报效祖国。”


中学毕业后,徐至展被学校保送到了南京航空航天大学(前身是南京航空学院),国家当时急需培养制造第一代喷气式飞机的人才。1957年,国家又发出向科学进军的号召。“学校允许我们也可以自由选择,留校或参加当年的其它高校招生。我还是念念不忘做一个物理学家的理想,所以选择参加国家的重新遴选,结果转到复旦大学的物理系读了五年。”


1962年,徐至展从复旦大学物理系毕业后,考入了北京大学,成为我国著名物理学家王竹溪先生的研究生。当年徐至展曾问过王竹溪先生,读研究生怎样才算达到了要求?王竹溪回答:你要做到学术上有判断能力。“现在细想想,王先生这句话真是涵意深刻。所谓判断力,就是要有评判前人工作的能力,也就是要在评论前人研究已取得成果与存在问题的基础上继续前进,判断了才能创新。”在今日徐至展的眼里,功成名就的他,正是因为在科学研究的道路上,有了像王竹溪先生这样一个个良师与前辈的培养与提携,才得以一步步走进科学的殿堂并到达成功的彼岸。


勤奋执著于激光核聚变研究


上世纪60年代中期,中国科学院上海光学精密机械研究所(下称:上海光机所)就开始承担强激光引发核聚变这一国家重大科研项目。正在此时,年轻的徐至展从北大研究生毕业后,来到了地处上海嘉定的上海光机所,投入到激光核聚变这一激动人心的科学前沿研究中。


何谓核聚变?简言之就是较轻的原子核聚合成较重原子核,从而释放巨大原子能的一种核反应形式。激光核聚变实际上就是利用强激光技术来引发核聚变,相当于在实验室内引爆一个微型氢弹。它在国防建设和造福人类,彻底解决能源问题等诸多方面,意义极其深远。


徐至展曾经在一篇文章中充满深情地回忆道:“我尽心工作,全身心地投入到了激光核聚变这一项激动人心的科学前沿研究中。不久,我被委任为研究室的负责人,主持并组织激光产生、加热和压缩等离子体并引发核聚变反应的实验和理论研究。当时是责任重大,不可懈怠。我和同事们勤奋忘我地工作,有时竟连续工作30多个小时。累了,就在实验室休息片刻。当时虽条件很差,但整个研究群体都很勤奋执著。”


70年代初期,上海光机所的激光核聚变研究,经过多年的艰辛拼搏,终于看到了曙光。1972年,利用激光产生600万度高温高密度等离子体;1973年,成功建成了两台毫微秒万兆瓦级高功率激光系统并加热多种含氘材料靶产生中子……这些成果都是当时中国强激光核聚变领域的突破性进展,就是在国际上也是屈指可数的。


1978年,作为中国科学院激光核聚变考察组成员,徐至展到日本进行一个月的访问与讲学。1980年,徐至展代表上海光机所激光核聚变研究集体,分别在上海国际激光会议和美国波士顿召开的著名国际量子电子会议上,详细报告了上海光机所在这一研究领域取得的新的系列重大进展。报告在国际学术界同行中产生了重要的影响,他们高度评价上海光机所在激光核聚变研究领域中做出的重大贡献。


“这些都是我20多年前的兴奋,也是我进入科学殿堂10余年尽心研究、潜心投入的回报。现在回想起来,犹如昨天,仍然令我激动不已!”徐至展说。


20平方米的光学平台创造“全球第一”


2005年3月29日,新华社编发了一则消息,标题为“上海科学家摘国家科技进步一等奖”。消息报道了徐至展领衔完成的“小型化OPCPA(光学参量啁啾脉冲放大)超短超强激光装置”,在20平方米的小小光学平台上,迸射出了创国际最高水平的基于OPCPA新原理的新一代超强超短激光。


这个“全球第一”是什么概念呢?就是上海光机所于2002年就成功实现了在120飞秒(100万亿分之12秒)的超短瞬间,获得16.7太瓦(167亿千瓦)的强大功率,相当于全球电网平均功率总量数倍。该项成果远超过当时国际同类研究的最好结果。


新一代超强超短激光的开拓与发展,能为人类提供前所未有的全新实验手段与极端的物理条件。这种在实验室就可能创造的极端物理条件,过去还只有在核爆中心,恒星内部,或黑洞边缘才能找到。


该研究项目准备立项时,尽管国际上初步的概念在1992年就被提出,但原理的开拓与发展,特别是技术方案的创新确立与成功实施还相当渺茫。英、美、日等国的著名实验室虽也竞相研究,却进展缓慢。“上?还是不上?”徐至展院士和他的研究团队一时陷入深思。“科学创新总是有风险的。好比登山,总得挑高峰攀登才有意思。当时我们团队经过充分的科学分析后,决心在这个项目上不是模仿和跟踪别人,而是要有重大的自主创新,走在世界的最前列。”徐至展说,“回过头看,如果当时少了一点勇气和胆识,就不会有这个重大突破了。”


在这个项目完成的过程中,徐至展及其团队,也经历了困难的时期。经过咬紧牙关,执著攀登,研究才逐渐豁然开朗,实现了重大自主创新突破,不仅优秀完成了项目的高难度目标,取得的成果也获得了国家科技进步一等奖。该重大创新性成果得到了国内外学术界的承认与高度评价。公开发表的论文迅速得到国际同行的广泛重点引用,产生重要国际影响。甚至有专题综述论文认为,该项研究成果是国际上同类研究领域“最近10年来最杰出的实验成就。”


视培养人才为神圣责任


科学家的时间无疑是最宝贵的,为什么要在培养学生方面花费如此巨大的投入呢?徐至展深切地感受到,为国家培养和造就年轻科技人才,是历史赋予自己这一代人的神圣责任。“60年代初,王竹溪先生就是这样培养我的,至今还历历在目。”他不仅在学术上给予学生指导,还在思想上、生活上给予他们关心,坚持高起点、高标准,严要求,不断提高学生驾驭科研工作的能力。


当学生发表论文时,他总是把自己的名字放在后面,将学生推上第一作者;他非常乐于让青年学生代表他在国际会议上做特邀报告,使他们能够迅速在国际上打开知名度;在人民大会堂领奖时,他还特意让学生一起参加……



徐至展和他培养的两位学生一起讨论学术问题


如今,徐至展已培养了一大批高层次科技人才,他们中间有许多人成为了优秀的学术带头人,如4位博士获得全国优秀博士学位论文奖,6位博士获得国家杰出青年科学基金,8位博士入选中科院百人计划。他十余次被评为中科院优秀研究生导师,杰出贡献得到公认,堪称楷模。


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徐至展院士中国科学院
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