吳彪

專家簡介：

胡麗麗，中國科學院上海光學精密機械研究所高功率激光單元技術中心主任研究員，中國硅酸鹽學會特種玻璃分會理事長。長期致力于稀土摻雜玻璃發(fā)光性質(zhì)和激光玻璃工藝研究，她先后領銜團隊進行激光釹玻璃的連續(xù)熔煉及批量生產(chǎn)關鍵技術攻關，引領N31和N41等型號磷酸鹽激光釹玻璃走向技術成熟，打造出一支有凝聚力、有學科優(yōu)勢的特色品牌團隊。作為項目負責人，她陸續(xù)承擔了包括國家科技重大專項、“863”計劃和國家自然科學基金等國家及省市級重點研發(fā)項目，并憑借出色的研發(fā)成果榮獲2016年度上海市技術發(fā)明獎特等獎、2017年度國家技術發(fā)明獎二等獎等?，F(xiàn)已指導研究生畢業(yè)30余人，獲得授權專利10余項，參與一部專著《光子學玻璃及應用》的編寫。

單獨拎出激光或者玻璃，相信大多數(shù)人并不陌生，那么當激光與玻璃協(xié)同登上科技舞臺又該是以怎樣的畫面出現(xiàn)呢？

2018年1月8日，在莊嚴肅穆的人民大會堂舉行了2017年度國家科學技術獎勵大會，憑借“大尺寸高性能磷酸鹽激光釹玻璃批量制造關鍵技術及應用”項目，胡麗麗及其團隊被授予國家技術發(fā)明獎二等獎。激光釹玻璃，一種含有稀土發(fā)光離子——釹離子的特殊玻璃，能夠在一定條件下產(chǎn)生激光或放大激光能量。它作為目前人類已知的地球上能夠輸出最大能量的激光工作介質(zhì)，被稱為激光器的“強心臟”，在激光約束聚變裝置中發(fā)揮著不可替代的作用。

在我國，激光釹玻璃是真正的“零基礎”創(chuàng)新。具有豐富從業(yè)經(jīng)驗的胡麗麗這樣說：“在任何場合我都必須強調(diào)，沒有國家的支持，沒有三代人的共同努力，我們今天不可能成功。”在胡麗麗看來，激光釹玻璃研究是同中國科學院上海光學精密機械研究所（以下簡稱“上海光機所”）一起成長起來的，是國家大力扶植、一代代人傾注心血締造出的寶貴結晶。從最初的坩堝熔煉到如今的連續(xù)熔煉工藝，從一年幾十片到年產(chǎn)一千片，從滿足國內(nèi)應用需求到邁向國際市場……飽經(jīng)風霜的30年，這是歲月的積淀，也是用時間和精力堆積的量變所創(chuàng)造的質(zhì)的飛躍。毫無疑問，以胡麗麗為首的釹玻璃團隊用一塊激光釹玻璃爭取到了國際話語權，而這塊玻璃所擁有的紫紅色光芒必將會閃耀得更長、更遠。

灼灼的紫紅色

上海光機所始建于1964年，而激光釹玻璃的研制工作也該從那時候算起。

在干福熹院士和姜中宏院士等老一輩科研人員的引導下，上海光機所的激光釹玻璃研制已經(jīng)歷經(jīng)了三代：第一代是用于高能激光系統(tǒng)的硅酸鹽釹玻璃；第二代是用于高功率激光聚變系統(tǒng)“激光12號實驗裝置”的N21型磷酸鹽釹玻璃；第三代是為“神光Ⅱ”和“神光Ⅲ”原形裝置研制的N31型磷酸鹽激光玻璃。從熔制工藝來看，經(jīng)歷了坩堝熔煉技術到連續(xù)熔煉技術的跨越。“從坩堝熔煉到半連續(xù)熔煉，再到連續(xù)熔煉，這其中的生產(chǎn)效率有了大幅度的提升?！焙慃愓f道。

只不過這次提升的過程粗略算下來，卻是長達10年有余。

2001年，胡麗麗接過激光釹玻璃課題研究的接力棒，但由于當時的她長期以玻璃基礎研究為重心，缺乏激光釹玻璃相關的工作經(jīng)驗而并不被外界看好。秉承著從基礎抓起、掌握規(guī)律、控制過程的理念，她以理論和技術出發(fā)用最短的時間將質(zhì)量體系和工藝流程的工作理順。為了可以從根本上了解問題原因，找出癥結的關鍵所在，她提出將經(jīng)驗控制轉化為主動控制的指導理念?！耙酝鶃碚f，技術人員大都單憑經(jīng)驗進行判斷，無法應對各式各樣狀況的發(fā)生。只有把問題的根源揪出來才能徹底解決問題”。

鞏固坩堝熔煉技術，穩(wěn)扎穩(wěn)打地走完第一步，緊接著更為艱巨的任務落在胡麗麗肩頭。2005年，為響應國家科技發(fā)展重大需求，打破國外對我國激光釹玻璃連續(xù)熔煉技術的封鎖，胡麗麗帶領團隊在國家重大科技專項基金、中國科學院重要方向性項目資金的支持下，積極開展激光釹玻璃連續(xù)熔煉工藝的技術研究?！扳S玻璃的連續(xù)熔煉技術要求極高，可以稱得上挑戰(zhàn)了光學玻璃的極限。國際上，只有美國利弗莫爾國家實驗室聯(lián)合德國SCHOTT和日本HOYA兩大國際頂級光學玻璃公司攻克了該技術?！焙慃惐硎荆蛔u為美國國家點火裝置（世界最大釹玻璃激光裝置）7大奇跡之首的釹玻璃連續(xù)熔煉技術，因涉及到前沿科學基礎研究、國家安全建設等，一直被西方發(fā)達國家嚴格把控技術關卡。激光釹玻璃產(chǎn)品也對我國實施禁運。這也就意味著亟待發(fā)展的連續(xù)熔煉技術毫無根據(jù)可尋，要創(chuàng)新，一切必須自行摸索。

胡麗麗說，那時候團隊沒有人了解玻璃的連續(xù)熔煉技術，學習連續(xù)熔煉工藝技術、將激光釹玻璃性能指標要求與熔制工藝特點結合到連續(xù)熔煉工藝環(huán)節(jié)中，明確關鍵單元技術，并進行單元技術研究成為工作的始發(fā)點。此外，大家積極向書本學習，并盡可能地多渠道汲取相關信息，常常是聽說某同事的同學或親朋從事一線玻璃熔制工作，便去咨詢請教，想要從中找出對激光釹玻璃連續(xù)熔煉工藝研究有價值的信息?！耙宦纷邅?，非常感謝國內(nèi)同行包括國際友人對我們的幫助和支持”。胡麗麗至今印象深刻，當她前往南京的一個玻璃制造廠實地取經(jīng)學習的時候，陪同的總經(jīng)理看她是位女同志特別強調(diào)了一句，“做玻璃可是一個高溫的過程，很辛苦的”。

難啃的骨頭總有人要啃，辛苦的工作也總有人得做，正是抱著這樣的心態(tài)，胡麗麗一邊看書、翻閱資料補充連續(xù)熔煉的理論知識，一邊積極爭取機會到一線玻璃工廠去勘察學習。準備階段之后，試驗真正的開始沒有想象中那么轟轟烈烈，用最簡易的彩鋼板為材料，工人們搭建了一個500平方米左右的工棚，就是在這個冬日嚴寒刺骨、夏天酷暑難耐的簡易工棚里，團隊開始了激光釹玻璃連續(xù)熔煉技術的攻關。由于大尺寸的激光釹玻璃十分嬌氣，一開始在隧道窯退火時不時便會炸裂，胡麗麗情急之下請來外援專家，但專家的一句“解決不了”卻讓當時現(xiàn)場所有人陷入了沉默。

“只能上，不能退！”國家下達的任務必須要完成，胡麗麗一貫的拼勁兒更不容許她后退。于是，大家積極查找原因，討論方案，根據(jù)激光玻璃的特性改進隧道窯結構，重建隧道窯，把大問題拆分為小問題逐個擊破。“從2006年到2007年，我們前前后后做了50多次試驗，把關鍵單元技術一個一個進行驗證?！焙慃惐硎具@些試驗并非是盲目的，每次試驗前都會經(jīng)過大量的理論數(shù)據(jù)計算和模擬實驗。為了能夠拿到合格的激光釹玻璃，他們不分晝夜地守著爐子，甚至連過年和親人團聚的時間都被擠出來?！皬拈_始單元技術研究到全面突破已經(jīng)經(jīng)歷了10個年頭，有7個春節(jié)是沒有休假的，我們的一線人員都是在爐子旁邊過的春節(jié)。”如今回憶起來，胡麗麗感覺所有的付出都是值得的。

一次試驗克服一兩個問題，當終于拿到合格的激光釹玻璃產(chǎn)品，2012年建成目前國內(nèi)首條激光釹玻璃連續(xù)熔煉線時，胡麗麗可以驕傲地向世人宣布：這套自主設計并建成的連續(xù)熔煉線足以達到年產(chǎn)1200片大尺寸磷酸鹽激光釹玻璃的批量生產(chǎn)能力，與原有單片熔煉技術相比，連熔釹玻璃的參數(shù)一致性較原有單片熔煉技術提高了2～3倍，生產(chǎn)效率提高了10倍。團隊在預期研制250mm口徑的連熔實驗線上做出了400mm口徑的大尺寸釹玻璃，用最有價值的投資拿到了絕對優(yōu)異的回報，確保按時按量地完成神光系列的供貨任務。

傳承之光

除了完成激光釹玻璃的連續(xù)熔煉技術攻關，達到其批量生產(chǎn)的要求外，在產(chǎn)品質(zhì)量提升層面有一項技術是不得不提的——大尺寸釹玻璃包邊技術。而作為該技術以及激光釹玻璃元件新型包邊膠的主要設計者，團隊中被胡麗麗委以重任的孟濤最有發(fā)言權。

“單從獲獎名單可能看不出什么，其實我們團隊集結了老中青三代，有‘80后也有80后。”前者的80代表著年歲，后者的80代表著年代，而孟濤恰恰是后者的存在。胡麗麗指出，在如孟濤這樣年輕一代的科研工作者身上，她已經(jīng)可以看到蓬勃的雄心壯志?！皬陌吺止せ綑C械化的發(fā)展過程中，孟濤曾經(jīng)找到我說‘胡老師，我們這個設備一定要以進口設備的標準來要求。這是一種向更好、更尖端發(fā)展的強烈訴求，我必須給予最大的支持?！焙慃愓劦?。

也正是在她的全力支持和團隊成員的積極配合下，年輕人有了更廣闊的空間施展拳腳，團隊也有了更耀眼的成績回饋社會。激光釹玻璃元件新型包邊膠和大尺寸釹玻璃包邊技術的應用解決了包邊剩余反射率難以降低、包邊附加應力超標、包邊膠在高功率氙燈泵浦光輻照下易老化脫落等技術難題，使包邊剩余反射率大幅度縮小，實現(xiàn)了通光口徑內(nèi)無明顯附加應力、在線使用4000余發(fā)次無失效等效果。

除此之外，在團隊成員高效協(xié)作之下，胡麗麗率領團隊還發(fā)明了大尺寸釹玻璃批量制造線中的高效高可靠檢測技術。據(jù)悉，該系列檢測技術操作性強、可靠性高，包含了剩余反射檢測、鉑顆粒及亞表面缺陷檢測、光楔對調(diào)整變倍系統(tǒng)輸出光束、應力掃描用機械裝置、包邊尺寸和角度非接觸檢測等多項技術。

“所有的工作均離不開團隊的支撐，團隊的力量遠大于個人的能力，而整個團隊表達的正是一種傳承。”胡麗麗如此說道。在這個團隊內(nèi)，也在此次國家技術發(fā)明獎獲獎名單之列，年過80歲高齡的蔣亞絲研究員應該是傳承最好的詮釋。胡麗麗表示，這是一位為激光釹玻璃奉獻一生的老師，參與了第一代激光釹玻璃研制至今的全部工作。“蔣老師近期才停下手里的工作，但任何時候只要有問題想向他請教，必定是隨叫隨到的?！卑岩环菔聵I(yè)始終如一地進行一輩子，沒有什么比以身作則能夠帶給后輩更好的精神教育了。

而對于傳承的發(fā)展建設，在干福熹院士、姜中宏院士的時刻提醒下，胡麗麗清楚地知道，現(xiàn)在還不是躺在激光釹玻璃功勞簿上睡覺的時候?！皣业目隙▽ξ覀兌允且粋€極大的鼓舞，是對整個團隊精神的獎勵。但成績屬于過去，高技術領域競爭越發(fā)激烈，不前行的話就極有可能被淘汰。我們還需要繼續(xù)打拼，用5～10年的時間完成國家需要的數(shù)千片激光釹玻璃的研制任務?！币环矫胬^續(xù)服務于國家戰(zhàn)略，另一方面胡麗麗表示想在工業(yè)加工及民用品種中有所開拓，讓研究更為“接地氣”，在國家國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場上作出貢獻。

謀求共贏的掌舵人

與胡麗麗短暫交談的一個多小時里，她提到最多的是“我們團隊”“我們研究所”，聊激光釹玻璃的發(fā)展沿革、技術突破和那些給予研究幫助的奉獻者們。即便甚少強調(diào)個人做了什么，但作為上海光機所高功率激光單元技術中心的領頭羊，胡麗麗在研究過程中背負的責任和壓力可想而知。對此，一直以來并肩作戰(zhàn)的隊友陳樹彬深有感慨：“胡老師的白發(fā)最初就是在釹玻璃連續(xù)熔煉技術研發(fā)壓力最大的時候冒出來的，那時她才40多歲?！?/p>

1999年，胡麗麗任職高功率激光單元技術中心主任，適逢研究團隊人才更替的重要時刻。除了把握學科方向，全面熟悉、接管研究工作，她還需要在青黃不接的狀況下盡快引進新鮮血液、優(yōu)化人才隊伍?！耙肟萍紕?chuàng)新，人才是第一要素，所以任職后我做的第一件事便是補充人才力量。2000年，我們引進來兩個人，2001年引進來4個人……”將優(yōu)秀的人才作為后備軍，每年適當?shù)匾M，這支隊伍也從最初的37人發(fā)展壯大到了現(xiàn)在的87人。胡麗麗用心里的那桿秤度量著科研力量的“收支”平衡。

不論是人才隊伍建設還是學科發(fā)展，胡麗麗都在為謀求更加長遠的發(fā)展而布局。在她來看，整個團隊的向心力源自于國家重大需求，團隊之間每個人有一種責任感和使命感驅趕著自身不斷向前，而作為團隊的掌舵人，她有義務把握好正確的航向。

在發(fā)展激光釹玻璃工藝技術和新品種的同時，胡麗麗將目光瞄準了特種光纖?！拔覀兿Ｍ_展一些新學科方向的探索，特種光纖是考慮我們已有學科優(yōu)勢和集體討論后選擇的結果?！痹谖磥砗荛L一段時間里，胡麗麗及其團隊會圍繞新學科方向和激光釹玻璃尚未解決的問題繼續(xù)開展深入研究，肩負起國家重大科研任務之際也積極進行培新培優(yōu)，為全國高校和科研院所及企業(yè)源源不斷地輸送特種玻璃研發(fā)人才。

對于年輕一代的培育，胡麗麗有自己的一套理解和方法。她指出，培養(yǎng)過程中需要競爭和正向淘汰，年輕人需要有敢想敢做的勇氣和把自己逼到“死胡同”的決心。“搞研究其實就像打仗，要有勇氣，也要有斗志。精神力量的支撐是尤為重要的。”在胡麗麗的理念中，科研工作者除了應有的探索精神外，“粉絲精神”也是有志于長期投身科研工作者所需要具備的。有強烈的意愿做研究工作的鐵桿粉絲，不為其他，單是為了熱愛科研而工作，這種干勁兒和精神值得發(fā)揚?！安⒉皇且蟠蠹?4小時、5+2連軸工作，更多的時候我們需要一個解決問題的態(tài)度?！倍@種態(tài)度最直接的體現(xiàn)在于對所發(fā)現(xiàn)問題的思考，將思想集中在工作，投入足夠的精力，用符合邏輯的排查手段和科學的方法應對隨時可能出現(xiàn)的各種問題。

不僅對學生提要求，胡麗麗還不忘對自己提要求。她表示，不論是前沿基礎研究還是新學科的方向發(fā)展，進一步發(fā)展靠的是最年輕、有熱血的新生代力量沖鋒陷陣?！拔覀€人的精力有限，未來的發(fā)展還是需要靠團隊、靠崛起的青年一代。他們必定是攻關的主力，我很樂意發(fā)揮中間橋梁的作用，成為年輕人背后的推動力?！备示尤撕?，拋開科研工作者的身份，胡麗麗更愿意做一個科研道路上的導向標。她說，育人的過程是在做減法，而由繁入簡的中間也免不了頭疼?！耙砸粋€最簡單例子來說，計算玻璃配方是專業(yè)基本功，但剛入門學生們的計算結果往往還有錯的。”為了能夠讓學生盡快夯實基礎，胡麗麗會悉心指導他們包括測試方法、數(shù)據(jù)分析等開展科研的基本方法，為一篇論文指導學生反復修改幾遍甚至十幾遍的情況也屢見不鮮。陪學生熬過最初的基礎夯實階段后，胡麗麗這時最樂意做的是“甩手掌柜”?！敖o他們提供一個平臺和大致的研究方向，放開手，讓他們自由發(fā)揮，做有創(chuàng)新性的工作?！绷詈慃愋牢康氖牵瑢嶒炇覂?nèi)部形成了一個利于傳承的氛圍，學生之間有人愿意教，有人愿意學，這為團隊間工作效率的提升以及默契度的培養(yǎng)創(chuàng)造了機會。

如今，最新研發(fā)的N41型激光釹玻璃連續(xù)熔煉批量制備技術正處于全力攻關階段，胡麗麗帶領她的研究團隊也在向著更遠的征途砥礪奮進。