20世紀(jì)以來，繼核能、計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體之后，人類又有一重大發(fā)明——激光。1960年，美國加利福尼亞州休斯實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家梅曼宣布獲得了波長(zhǎng)為0.6943微米的激光，這是人類有史以來獲得的第一束激光。

伴隨著激光的廣泛應(yīng)用，激光技術(shù)也得到很快的發(fā)展和推廣，無論是現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)，還是國防、通信、科研領(lǐng)域均可見它的“身影”。激光的問世引起了現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)的巨大變革，但面向?qū)I(yè)領(lǐng)域的中高端激光加工成套裝備和配套技術(shù)暫不能完全滿足行業(yè)需求，在激光核心技術(shù)層面仍存在諸多問題。借此，專訪國家級(jí)高層次人才、武漢新特光電技術(shù)有限公司董事長(zhǎng)陳義紅博士，暢談激光的獨(dú)特魅力及廣泛應(yīng)用，并為激光的產(chǎn)業(yè)化難題建言獻(xiàn)策。

陳義紅，國家級(jí)高層次人才、武漢新特光電技術(shù)有限公司董事長(zhǎng)

激光特質(zhì)：三“好”一“高”

激光被稱為“最快的刀”、“最準(zhǔn)的尺”和“最亮的光”，陳義紅博士將它的特有個(gè)性總結(jié)為四個(gè)字：三“好”一“高”。三“好”指的是：相干性好、單色性好、方向性好，一“高”即高亮度。激光的廣泛應(yīng)用，均來源于這四個(gè)獨(dú)特的性質(zhì)。陳義紅博士詳細(xì)解釋了這四個(gè)特性的具體含義：

激光的頻率、振動(dòng)方向、相位高度一致，使激光光波在空間重疊時(shí)，重疊區(qū)的光強(qiáng)分布會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)定的強(qiáng)弱相間現(xiàn)象，這種現(xiàn)象叫做光的干涉。而普通光源的光是向四面八方發(fā)射的，光能無法高度集中，發(fā)生干涉時(shí)，激光形成的干涉圖樣更穩(wěn)定。故稱激光的相干性好。

普通的光呈現(xiàn)七種顏色，其波長(zhǎng)各不相同，頻率范圍很寬，而激光是一種單色光，單色性好，頻率范圍極窄，發(fā)散角很小，只有幾毫弧度。激光的單色特性在光譜技術(shù)及光學(xué)測(cè)量中也得到廣泛應(yīng)用，已成為基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究與臨床診斷的重要手段。

激光在傳播中始終像一條筆直的線，不易發(fā)散。它聚焦以后的光斑很小，如用激光束來切鋼板、切木塊，光斑越小，切得縫就越細(xì)。“舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，手電筒打出去的光，光斑越來越大，它的發(fā)散角就很大，但是激光的發(fā)散角很小，也就是說它的方向性很好。另外還有一個(gè)例子，一束激光打在月球上面，光斑的大小大概是一公里左右，但如果是普通的手電筒或其他光束聚焦后打過去的光，可能就有兩千公里的光斑了，所以說其它光與激光的方向性還是相差很遠(yuǎn)的。”陳義紅博士解釋說。

高亮度，實(shí)際上是講單位面積里的功率或能量。激光的亮度極高，所以能夠照亮遠(yuǎn)距離的物體，激光亮度極高的主要原因是定向發(fā)光，大量光子集中在一個(gè)極小的空間范圍***出，能量密度自然極高。激光的高能量是保證激光臨床治療有效的最可貴的基本特性之一，利用激光的高能量還可使激光應(yīng)用于加工工業(yè)及國防軍事等。

激光的特性促使它在工業(yè)生產(chǎn)、通訊、醫(yī)療、軍用武器等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，并為國家的長(zhǎng)足發(fā)展“添磚加瓦”。

上世紀(jì)60年代，激光才被發(fā)明出來，近代光學(xué)進(jìn)步很大，激光器的品種日益增多，激光的應(yīng)用也迅速普及。激光的發(fā)展前景如何？陳義紅博士認(rèn)為：21世紀(jì)是光的世界，光的核心是激光技術(shù)，激光的應(yīng)用會(huì)越來越普遍，越來越走進(jìn)我們的日常生活。

激光是人造的光源，因?yàn)橛辛思す?，整個(gè)光學(xué)科技都發(fā)生了變化，激光不僅改變著我們的生活狀態(tài)，也推動(dòng)我們的經(jīng)濟(jì)和科技水平不斷提高。激光技術(shù)作為光的核心，正成為21世紀(jì)最為矚目的高新技術(shù)之一。

國內(nèi)激光產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀：基礎(chǔ)弱、應(yīng)用強(qiáng)

激光屬于高新技術(shù)領(lǐng)域，國內(nèi)外都很關(guān)注，也很熱門。激光從技術(shù)的角度來講絕對(duì)是一個(gè)惠及大眾的發(fā)明，它的出現(xiàn)，帶動(dòng)了其它產(chǎn)業(yè)的升級(jí)換代。比如說：電通訊變成光通訊，光通訊和原來的電通訊都是很大的飛躍。計(jì)算機(jī)方面也是一樣，由原來的電子計(jì)算機(jī)到現(xiàn)在的光計(jì)算機(jī)，它的速度和容量都得到了極大提升。

中國的激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，陳義紅博士認(rèn)為主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：

第一，增長(zhǎng)率高。目前激光產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)率一直不低于15%，通常業(yè)內(nèi)人士說的是15%到23%左右，實(shí)際上也體現(xiàn)了激光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還是有“后勁”的；

第二，現(xiàn)在各個(gè)地方，大家都熱衷于從事這個(gè)行業(yè)。比如說武漢、廣東、長(zhǎng)三角的溫州和宿遷、遼寧的鞍山等，都在建立建設(shè)高端激光產(chǎn)業(yè)園，在技術(shù)層面，大家都認(rèn)可和接受，另外大家對(duì)激光市場(chǎng)廣泛應(yīng)用的前景，也是十分看好的。因?yàn)榧す饽軌驇砑夹g(shù)的進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，所以大家都很認(rèn)可它所能帶來的技術(shù)進(jìn)步和長(zhǎng)期發(fā)展。

我國激光產(chǎn)業(yè)雖起步較晚，但已取得不錯(cuò)的成績(jī)，無論是數(shù)量還是質(zhì)量，都日益與國際水平接近。正所謂“知己知彼”才能“百戰(zhàn)不殆”，欲趕超國際水平，必先知其差距。

在陳義紅博士看來，國外主要是激光配件、激光器等基礎(chǔ)領(lǐng)域比國內(nèi)做得好，在應(yīng)用和系統(tǒng)集成方面，中國略占優(yōu)勢(shì)。中國可以說是一個(gè)世界大工廠，也就催生了激光應(yīng)用需求的增加。最具代表性的美國IPG光纖激光公司，它的三分之一產(chǎn)品銷售都在中國，說明中國的市場(chǎng)可觀，中國在應(yīng)用層面的優(yōu)勢(shì)明顯，中國需要引進(jìn)的是國外的技術(shù)基礎(chǔ)，而國外需要的是中國的市場(chǎng)。

激光器和設(shè)備本身的產(chǎn)值并不高，國內(nèi)的激光產(chǎn)值大概有五百個(gè)億，該產(chǎn)值其實(shí)是非常低的，但和激光相關(guān)的產(chǎn)業(yè)所貢獻(xiàn)的GDP卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于激光的產(chǎn)值，因?yàn)楹芏鄳?yīng)用都用到了激光技術(shù)，比如說，汽車車身會(huì)用到激光切割、激光焊接，汽車零部件基本上都會(huì)用到激光的切割、焊接、標(biāo)記等，如果把這些也算進(jìn)來，產(chǎn)值就會(huì)很大，但實(shí)際上激光器的產(chǎn)值很低。做汽車車身的切割，買一臺(tái)激光切割機(jī)就夠了，大約一兩百萬，但是它產(chǎn)生的產(chǎn)值和附加值是很大的，所以激光本身的產(chǎn)值并不大，但是對(duì)國民經(jīng)濟(jì)有巨大推動(dòng)和帶動(dòng)作用。所以有報(bào)告說美國GDP中51%與激光相關(guān)。

激光的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用究竟有何難點(diǎn)？為什么激光本身的產(chǎn)值這么低？陳義紅博士的看法：

第一，激光技術(shù)本身的投入相對(duì)來說會(huì)比較大。

從整個(gè)激光行業(yè)產(chǎn)品的價(jià)格方面來看，整個(gè)工業(yè)激光的應(yīng)用市場(chǎng)，排在第一位的是光通訊，也就是通訊娛樂，第二是工業(yè)激光（主要是材料加工）。工業(yè)激光中，以前的第一大產(chǎn)業(yè)是激光打標(biāo)，因?yàn)榧す獯驑?biāo)機(jī)相對(duì)比較便宜，目前激光打標(biāo)是第二位，激光切割是第一位，因?yàn)榧す馄鞒杀镜慕档?，使得它的推廣應(yīng)用比較容易，另外一方面是激光技術(shù)本身的進(jìn)步，使得激光切割機(jī)、高功率激光器已達(dá)到工業(yè)應(yīng)用水準(zhǔn)。

第二，激光設(shè)備的應(yīng)用。

包括光學(xué)、機(jī)械、電子、控制和軟件等方面技術(shù)，這就需要有相關(guān)方面知識(shí)的人員。激光技術(shù)和應(yīng)用相對(duì)來說比較難，不是簡(jiǎn)單的東西拿著就會(huì)用，需要花費(fèi)時(shí)間和精力去培養(yǎng)高層次人才，包括設(shè)計(jì)人才、應(yīng)用人才、設(shè)備維護(hù)等。

第三，將激光設(shè)備或應(yīng)用的成本降下來，這也是需要解決的難點(diǎn)。

如果這個(gè)問題不解決，激光就無法大面積推廣和應(yīng)用。很多激光應(yīng)用要進(jìn)行一些可行性研究，比如說以前用刀切割，現(xiàn)在改用激光器了，這里面就牽涉到激光與物質(zhì)相互作用的機(jī)理，怎么樣切得好、怎么樣切得快，這就需要做研究工作，也就是說激光技術(shù)的推廣應(yīng)用還需要一個(gè)過程。

針對(duì)以上問題，陳義紅博士認(rèn)為：一方面需要政府政策方面的支持，包括資金政策方面；另一方面需要商業(yè)和市場(chǎng)的支持，更多的是投融資，包括貸款來促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展和激光應(yīng)用。

激光未來：在工業(yè)應(yīng)用和激光醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)力

1979年，那時(shí)激光剛出現(xiàn)不久。即將步入大學(xué)時(shí)，17歲的陳義紅偶然看了正熱播的國產(chǎn)電影《珊瑚島上的死光》，講述的是一個(gè)科學(xué)神話“死光”的曲折故事，片中那耀眼的神秘光束引起了他的好奇心。在當(dāng)時(shí)，激光是一門新興學(xué)科，而青年人喜歡追逐時(shí)髦的新事物，因?yàn)檫@樣一個(gè)“新鮮”學(xué)科的吸引，陳義紅開始了他漫長(zhǎng)的激光之旅。

2001年，陳義紅博士回到武漢先后創(chuàng)立了武漢大華激光科技有限公司和武漢新特光電技術(shù)有限公司。那時(shí)，激光應(yīng)用實(shí)際上很少，因?yàn)榧す馄鳌⒓す馀浼?、激光基礎(chǔ)研究等都不是很完善，還沒有形成一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈。

“我覺得激光跟其它行業(yè)不太一樣，激光行業(yè)里面，新的技術(shù)、新的產(chǎn)品、新的應(yīng)用層出不窮。不是說做出一個(gè)產(chǎn)品，能保持個(gè)三、五年，或者說就用這個(gè)產(chǎn)品一直去做市場(chǎng)，激光行業(yè)淘汰、升級(jí)非?？?，要不斷創(chuàng)新，才能站穩(wěn)腳跟。”

陳義紅博士從事激光研究三十余年，獲得了五十多項(xiàng)國家專利，在激光科研途中持續(xù)創(chuàng)新。

激光產(chǎn)業(yè)是一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，更是一個(gè)朝陽產(chǎn)業(yè)。

陳義紅博士看好激光在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展。激光器的性能和參數(shù)不斷改進(jìn)，新的激光器將如雨后春筍，它會(huì)最先用在工業(yè)領(lǐng)域，因?yàn)楣I(yè)應(yīng)用可以帶動(dòng)其他行業(yè)生產(chǎn)效率的提升，會(huì)給下游帶來比較直接的利益，所以激光工業(yè)應(yīng)用的前景肯定是很好的。

同時(shí)，他也比較看好激光在醫(yī)療領(lǐng)域的發(fā)展。激光診斷與治療、激光美容，從大概念來講都屬于激光醫(yī)療。在國內(nèi)，激光醫(yī)療設(shè)備使用進(jìn)口的比較多，如果將來用國產(chǎn)激光設(shè)備替代進(jìn)口，這個(gè)優(yōu)勢(shì)就會(huì)特別明顯。中國人從站起來到富起來，馬上要到強(qiáng)起來，健康越來越受人們和社會(huì)的關(guān)注，自然在激光醫(yī)療方面的需求會(huì)更大，所以說激光在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用市場(chǎng)也會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展。

激光行業(yè)壓力不斷，不進(jìn)步就會(huì)被淘汰。技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)和市場(chǎng)的需求推動(dòng)著激光行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)品升級(jí)、應(yīng)用更新。不管是實(shí)用新型專利還是發(fā)明專利，都是在研究、應(yīng)用、設(shè)計(jì)各個(gè)方面的進(jìn)步。創(chuàng)新不易，持續(xù)創(chuàng)新更難，陳義紅博士總結(jié)了企業(yè)創(chuàng)新的四大“法寶”：

第一，興趣。興趣是創(chuàng)新的“驅(qū)動(dòng)力”。愿意“沉迷”于某項(xiàng)科學(xué)研究，才能獲得新突破，也許并不需要市場(chǎng)利益的驅(qū)動(dòng)，因?yàn)閯?chuàng)新就是你的理想。

第二，人才。人才是創(chuàng)新的“根基”。我國激光企業(yè)日益增多，人才的需求量很大，有了人才，就有了技術(shù)，也有了資金，這是創(chuàng)新的先決條件。

第三，資金。資金是創(chuàng)新的“源動(dòng)力”。資金投入是激光產(chǎn)業(yè)化的必要條件和基礎(chǔ)，為了適應(yīng)我國從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變的要求，對(duì)現(xiàn)有投資政策進(jìn)行調(diào)整，建立一種多元投資體系，即包括政府、企業(yè)、集體、個(gè)人、金融機(jī)構(gòu)等多種投資渠道。政府投資增加，帶動(dòng)非政府的社會(huì)投資迅速增加，來適應(yīng)激光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

第四，環(huán)境。良好的環(huán)境是創(chuàng)新的“墊腳石”。我們現(xiàn)在的環(huán)境是最好的，國家一直在倡導(dǎo)“雙創(chuàng)”，也做了很多工作，提出了很多政策。從這個(gè)角度來看，現(xiàn)在是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的最好時(shí)機(jī)。

創(chuàng)新，是個(gè)人進(jìn)步的階梯、企業(yè)發(fā)展的推動(dòng)力，更是強(qiáng)國的需要。

未來陳義紅博士會(huì)將重心放在兩個(gè)方面，一個(gè)是高端的智能激光裝備，包括精密激光加工、半導(dǎo)體激光微加工、三維激光加工等；另一個(gè)是激光人才培養(yǎng)，企業(yè)發(fā)展離不開人才，陳義紅博士的武漢新特光電公司，一方面自己培養(yǎng)人才，另一方面，大力招聘激光領(lǐng)域高端人才，來與企業(yè)一起發(fā)展成長(zhǎng)，為企業(yè)的上市和快速發(fā)展做一些準(zhǔn)備和鋪墊。

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