上海交通大学的激光技术科研实力及行业影响力

  激光技术对国民经济及社会持续健康发展的及其重要的作用：激光技术是二十世纪与原子能、及计算机齐名的四项重大发明之一。40多年来，以为基础的激光技术在我国得到了迅速的发展，现已大范围的使用在工业生产、通讯、信息处理、医疗卫生、军事、文化教育以及科学研究等所有的领域，取得了很好的经济效益与社会效益，对国民经济及社会持续健康发展将发挥愈来愈重要的作用。

  激光技术一直是中国政府重点扶植的一项高新技术。从1963年当时的全国科技发展规划以及后来的“六五”、“十五”计划到目前国家制定的《2006—2020年国家科技中长期发展规划》激光都被明确列为重点发展的高新技术。在国家“十一五”计划中，中国政府已把激光列为关键支撑技术。因此有光学科研能力的各大理工高校纷纷建立自己的激光专业、实验室、研究中心。以下本文简要介绍上海交通大学的激光激光实验室、以及在激光技术产业与行业合作的情况。

  上海交通大学是教育部直属、教育部与上海市共建的全国重点大学，国家“七五”、“八五”重点建设和“211工程”、“985工程”的首批建设高校，是中国历史最悠久的高等学府之一。学校前身是盛宣怀经清廷正式批准于1896年（光绪22年）创立的南洋公学，设立了师范院、外院、中院和上院四院。与北洋大学堂同为中国近代历史上中国人自己最早创办的大学。一百多年来，学校为国家和社会培养了20余万各类优秀人才，包括一批杰出的政治家、科学家、社会活动家、实业家、工程技术专家和医学专家，如前国家主席和中国导弹之父钱学森。如今，上海交通大学慢慢的变成了一所“综合性、研究型、国际化”的国内一流、国际知名大学，并正在向世界一流大学稳步迈进。

  张杰，男，汉族，祖籍河北邢州，1958年1月出生于山西太原，1985年1月加入中国，1985年3月参加工作，中国科学院物理研究所光物理专业博士研究生毕业，物理学博士，教授、博士生导师，等离子物理学家，中国科学院院士，德国科学院外籍院士，发展中国家科学院（原第三世界科学院）院士，英国皇家工程院外籍院士，美国科学院外籍院士。2003年任中国科学院基础科学局局长，2006年11月至今出任上海交通大学校长，2007年12月被聘为中国科学院西安光机所瞬态光学与光子技术国家重点实验室学术委员会主任（任期五年）。中国第17届中央委员会候补委员。

  张杰先后在德国马普学会量子光学所从事X射线激光方面的研究、英国卢瑟福实验室等国际著名科研单位长期从事科研工作，回国前已是相关领域国际知名专家。他还担任国家863高技术惯性约束聚变主题专家组成员，国家散裂中子源大科学工程预研究项目主持人。兼任中国物理学会常务理事、学术交流委员会主任，英国物理学会Fellow，国际纯粹物理和应用物理联合会（IUPAP）专业委员会委员，联合国经济合作与发展组织（OECD）理事，亚太物理学会(AAPPS)执行委员会委员。

  张杰主要是做强场物理、X射线激光和“快点火”激光核聚变等方面的研究。以第一作者或通讯作者身份，在 “Science”、“Physical Review Letters”等影响因子大于7.2的国际顶级学术刊物上发表论文15篇，在Phys. Rev.等影响因子大于2.3的国际重要学术刊物上发表论文100多篇，被同行引用1000多次。近年来在重要国际学术会议上做特邀报告35次，多次担任会议主席，现以发表论文200余篇。他领导的科研团队，目前是国际学术界相关领域最有影响的团队之一。

  曾获第三世界科学院TWAS物理奖、中国科学院创新成就奖、国家自然科学二等奖、香港何梁何利科技奖、世界华人物理学会“亚洲成就奖”、中国青年科学家奖、香港“求是”杰出青年学者奖、国家杰出青年基金、中科院百人计划优秀奖、中科院科技进步奖、国防科工委科技进步奖、中国物理学会饶毓泰物理奖、中国光学学会王大珩光学奖等。

  “激光制造中心”作为中国与德国政府间重大“科学技术合作”项目，2004年在两国总理见证下于柏林签约，2005年10月底在上海交通大学闵行校区落成，2006年2月底完成设施安装调试正式投入运行。中德双方参与激光合作项目有国际知名大学、研究所和公司集团，德方主要合作伙伴激光器制造商Trumph公司、激光焊炬五轴运动机械与控制系统制造商Schuler Held公司以及不来梅大学激光应用研究所；中方主要合作伙伴：上海交通大学、沪东中华造船集团、江南造船集团、外高桥造船有限公司和上海宝山钢铁股份公司。德方政府和企业和中方企业大学出资共同构建船舶激光制造系统平台。激光制造中心建筑面积3000㎡拥有机加工、焊接切割设备、吊装运输设备、材料分析仪器、计算机通讯网络、办公设施和多媒体会议室。激光制造中心是集办公、学术交流、科学试验、生产加工于一体多功能实验研究基地。

  激光制造中心建立受到国家科技部、上海市科委格外的重视，自2005年先后批准立项的科研项目有“船舶大功率激光建造技术”、“造船工业大功率激光制造技术及应用研究”，“超高强钢高功率技术探讨研究”“国产船用材料高功率激光焊接适应性研究”，于2006年激光制造中心被批准为“上海市激光制造与材料改性”重点实验室。

  2013年3月26日，“上海市高强激光加工产学研联盟及应用示范基地”签约仪式暨第一届理事及管理委员会第一次会议在上海交通大学举行。上海交通大学、上海工程技术大学、上海市激光学会、上海市机械制造工艺研究所有限公司和上海团结普瑞玛激光设备有限公司共同签约，振兴上海市在激光加工应用领域中的地位，推进激光加工产业的升级换代，并以此为契机，进一步联合上海市该领域的优势单位，全面推动上海市乃至推进我国在高强激光加工应用的快速发展与人才教育培训，通过高校、企业和研究所的协同创新，增强整个高强激光加工应用领域的实力。

  会议选举产生了联盟第一届理事与管理委员会理事长和副理事长，并宣布了联盟各职能机构人选聘任名单。中国科学院院士、上海交通大学校长张杰出任联盟理事长。上海工程技术大学校长丁晓东、上海市激光学会理事长陈良尧、上海市机械制造工艺研究所有限公司所长叶俭和上海团结普瑞玛激光设备有限公司总经理罗敬文担任副理事长。联盟第一届执行委员会主任由上海交通大学教授徐剑秋和上海工程技术大学教授张光钧担任，中国工程院院士范滇元、庄松林为联盟第一届技术专家委员会主任。

  张杰在讲话中指出，联盟的主要工作是加强产学研合作，形成高强激光加工领域相互支撑和一起发展的平台。纵观国内外高新技术的工程应用及产业化都是在不同形式的产学研合作的框架下，经过坚持不懈的努力取得的。我国科技界、企业界往往处于条块分割的状况，如果单靠少数科学技术人员的奔走联系，难以成气候。联盟汇聚高强激光加工领域上海地区（并可辐射至长三角）的优势力量，集产业、研发和人才培养为一体，通过密切合作和协同，组成相互支撑和一起发展的平台，全方面提升上海市在高强激光加工应用的创新和研发能力，推进上海市在高强激光应用方面的地位，使上海成为中国乃至国际上高强激光应用和产业的重要中心之一。联盟将本着振兴上海市高强激光应用的共同目标，各联盟单位权利共享，责任共担。联盟各理事单位要在人、财、物等方面为联盟提供必要的支撑和条件，在政策和资源配置等方面给予必要的倾斜，以确保联盟的良好运行和预期目标的实现。

  张光钧介绍了联盟的总体目标、工作规划，汇报有关联盟的具体实施方案。上海交通大学教授夏宇兴代表联盟技术专家委员阐述了联盟成立的重要意义和发展方向。

  相关高校、科研院所、相关企业、职能部门的专家学者参加了会议。会议由上海交通大学科研院副院长冯雁主持。

  2012年9月24日，上海交通大学密西根学院与GE中国研发中心在上海交通大学成功举行了共建联合实验室的签约仪式。上海交通大学常务副副校长林忠钦、通用电气中国研发中心总裁陈向力在协议书上签字。签约仪式由密西根学院副院长赵万生主持。

  随着知识经济的发展和信息技术进入传统产业，全球制造业呈现新的发展形态趋势，而技术创新是推动制造业持续发展的重要源泉。此次上海交大与GE中国研发中心共建联合实验室，希望能够通过创新为纽带，实现产学研三方联动，一同推动中国制造业升级。

  根据协议，上海交大密西根学院与GE中国研发中心将就智能制造系统、特种加工技术、激光增材制造和塑性成型制造技术这四个主要领域展开合作研究，这些前沿技术有望应用于能源机械、医疗设施等制造业。这正好顺应了中国“十二五”规划提升制造业，实现转变发展方式与经济转型的发展要求。未来五年，双方将投入资金和智力，并利用已有的架构建立联合实验室，实现优势互补。双方将通过实验室平台开展先进制造技术相关的合作研究。

  此次共建联合实验室是GE和上海交大开展战略合作的重要环节，未来双方将在人才教育培训、学术交流、信息交换等领域展开深入合作。多年来，GE与上海交大保持着良好的合作伙伴关系。2012年，GE与上海交大举办了校园开放日、未来女性菁英大赛、GE基金会科学技术创新大赛、就业辅导、志愿者活动、逆向导师等一系列活动。

  签约仪式上，上海交通大学常务副校长林忠钦强调：“中国需要在制造业领域取得更多的技术突破，帮助中国制造升级到中国智造，我们很高兴与GE中国研发中心进行先进制造领域的科研合作。”

  密西根学院副院长黄佩森谈到，“密西根学院作为培养国际性创新型、领袖型人才的特区，着力于学院的创新和科研力量，希望能在更多的领域与GE建立长期合作。”

  GE中国研发中心总裁陈向力博士在签约仪式上表示：“此次携手上海交大共建联合实验室是GE在中国开展开放式创新的又一重大举措。希望能够通过双方的强强合作，共同为提升中国制造业的水平贡献一份力量。”

  GE全球研发中心制造与材料技术总经理Christine Furstoss特别感谢上海交通大学对于这次合作做出的努力，以及在先进制造业领域做出的贡献。她认为，这将是令人激动的时刻，一个重要的开始，不仅是联合实验室的成立，更是对于创新的推动，希望双方可以有效的进行多领域的、持续的合作。

  2012年8月24日，中国激光聚变科学与应用协同创新中心成立仪式暨高峰论坛在上海举行。

  爱因斯坦理论将被实验证明正确与否，宇宙的神奇变化将在实验室里被模拟，自然的奥秘将被揭示，清洁聚变能源的生产将成为现实……这些人类梦想的实现通过激光聚变科学与应用的发展距离大家越来越近。

  上海交通大学、北京大学、西安交通大学、华中科技大学、中国科学院上海光学精密机械研究所、中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所、中国工程物理研究院激光聚变研究中心共同签约，将共同致力于中国的激光聚变科学研究与应用，解决相关领域基础学科和尖端工程技术问题，带动中国该研究领域相关学科发展。该中心被认为将对国家安全、探索前沿重大科学、生产清洁能源等方面产生很重要的影响，并将提升中国相关领域的学科建设和科学研究至国际引领地位。

  制造出清洁、稳定、可靠而且取之不尽、用之不竭的聚变能源是科学家们的梦想。上海交通大学物理系教授钱列加以如何把海水“变成”能量为例介绍了中心的研究。

  “三个矿泉水瓶所装的海水就能够完全满足一个四口之家一年的电力需求。”钱列加说，传统能源不可能无限期开采下去，科学家必须找到新的能源之路。同已经投入到正常的使用中的核裂变发电系统相比，人们对聚变装置寄予了更多期待。海水中有大量的氢同位素氚和氘，正可以充当聚变能源的原料。如果按照地球现有海水容量计算，能制造出人类生存约100亿年的能源。但是可控核聚变反应以现有的技术很难实现。目前，各国科学家都在致力于将激光聚变从物理学理论变成工程现实。而现在，中国的科学家也将通过协同创新，聚焦于此，让激光聚变技术发展向实现可控聚变更近一步。

  他相信通过全世界科学家们的共同努力，让人类驾驭类似太阳的能量，使其变成驾驶汽车和家庭生活所需要的能源的梦想一定会在不远的将来实现。

  上海交通大学不仅仅成立了激光科研实验室，其科研成果还获得多项国际大奖，并与国内同行加强在产学研上的合作。同时还经常举办各种激光技术研讨会，邀请国内外专家一起探讨激光技术的发展趋势，为材料科学、医学应用、乃至激光聚变研究等提供重要技术基础。笔者相信上海交大通过近几年的经验积累，未来在推动我们国家激光技术发展方面将作出更大的贡献。