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姚建銓院士:推動激光技術實現產業(yè)化的“追光者”

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傳承科學創(chuàng)新 弘揚科學精神
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姚建銓,中國科學院院士,中科智庫首批入庫專家兼審核委員會委員,激光與非線性光學專家,天津大學教授,激光與電子研究所所長。

姚建銓長期從事激光與非線性光學頻率變換技術研究,發(fā)展了高功率倍頻激光的理論,發(fā)明的雙軸晶體最佳相位匹配的精確計算理論,被國際學學術界稱為“姚技術”、“姚方法”。

研制激光濕度傳感器

激光出現以后,在軍事、醫(yī)學、生物各個方面得到了大量應用。1969年,姚建銓開始激光研究,這比西方紅寶石激光器整整晚了近十年。姚建銓說,激光有很多應用。在醫(yī)療方面,激光可在血管里去打血栓,也可治療癌癥;在能源方面,激光可以分離同位素,接受控核聚變;在生活方面,激光全息照相,可以防偽和增加立體感,激光光纖通信技術信息容量大、傳輸速度快;在環(huán)境監(jiān)測方面,激光可以做大氣污染監(jiān)測儀器。

2017年,國家科技部重大科學儀器設備開發(fā)專項——“面向復雜工況的激光高溫濕度傳感器研制及產業(yè)化”項目啟動。姚建銓為該項目專家組負責人,他說,用激光對濕氣以及各種氣體進行檢測,是一項革命性的技術。人類生產和生活很多方面都離不開濕度測量,例如研究霧霾的形成及防治,濕度的測量就非常關鍵。在環(huán)保領域,排放氣體的濕度測量直接影響到環(huán)保排放測算的準確性。

姚建銓介紹,用激光測濕氣或其他氣體,具有很多優(yōu)點。首先,激光不會影響被測氣體的組分和形態(tài);其次,它能夠對危險氣體進行遠程非接觸式測量,保證測試人員安全;再者,它的測量精度非常高且激光的響應速度非常快。他同時表示,激光高溫濕度傳感器一旦研制成功,可提升我國濕度監(jiān)測水平,提高環(huán)保排放測算準確性、降低工業(yè)過程排放。未來,這個技術應用前景非常廣泛。

經過多年的研究,姚建銓完成了數十項科研任務。2021年,威海激光與光電子信息技術研究院成立,姚建銓任院長,他帶領團隊致力于激光與光電子、信息光學相關技術的研究和開發(fā),并積極推動激光技術在工業(yè)智能裝備、海洋、醫(yī)療等領域實現產業(yè)化。同時,姚建銓在海下激光下行通信技術、太赫茲技術、微納光電子材料及技術等方面也做出了突出貢獻。他經常說,搞科研要“頂天立地”?!绊斕臁保褪且愠鼍哂袊H水平的;“立地”,就是科研成果能夠用于國計民生,改變老百姓的生活。

太赫茲技術為公共安全保駕護航

近幾年,太赫茲技術成為熱門前沿技術,是物質結構探索、安全檢查和通信領域的研究熱點。2015年,姚建銓簽約入站北京航天易聯科技發(fā)展有限公司成立的工作站,并多次指導,航天易聯公司太赫茲安檢儀的技術開發(fā)。經過多年的技術迭代,太赫茲人體安檢儀已日趨成熟化、標準化,并且為社會公共安全保駕護航。

另外,姚建銓認為,太赫茲波具有類似X射線的穿透能力,但其光子能量小,不會引起生物組織的光離化。因此,太赫茲波用于生物醫(yī)學成像具有安全較高的優(yōu)點。姚建銓建議:“應加強太赫茲波領域中物理、生物學、醫(yī)學及材料學等學科的交叉融合,以推進太赫茲波在生物醫(yī)學領域的研究與應用?!?/p>

姚建銓說,在微觀領域,太赫茲波技術可以提供新的科學方法,以解釋生物大分子之間、細胞之間的相互作用物質規(guī)律;在宏觀層面,該技術則將為疾病診斷、治療、評估、監(jiān)測和預警以及后續(xù)藥物的研發(fā)生產帶來革命性的沖擊。同時他表示:“只有加強相關領域學科交叉融合、聯合攻關,才能在這一領域取得實質性突破?!?/p>

推動實現“政、產、學、研、商”的融合

物聯網可以讓城市聯接,從人與人的聯接拓展到人與物的聯接以及物與物的聯接。姚建銓說,最近幾年中國在信息領域發(fā)展速度很快,其中,物聯網產業(yè)已進入穩(wěn)定發(fā)展期。他表示,“從互聯網到物聯網到云計算、大數據、虛擬現實系統(tǒng)、區(qū)塊鏈、人工智能,這是穩(wěn)步發(fā)展的過程?!痹谝ㄣ尶磥?,未來可以通過對城市物聯網獲得的感知數據進行融合分析,為萬物互聯、人機交互、天地一體的城市網絡空間注入新的智慧。

同時,姚建銓認為,我國物聯網發(fā)展仍面臨重大問題。一是高端核心技術尚未實現本質突破。目前我國有95%的高檔芯片全部依賴進口,而芯片是物聯網的核心。二是運營模式碎片化嚴重。如同一個城市里,交通、旅游、文化、衛(wèi)生、科技的智能化建設缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和設計。

對此,姚建銓建議,我國應抓住機遇,加快物聯網、互聯網和移動通信網結合的“三網融合”,促進融合發(fā)展;完善科研和產業(yè)發(fā)展基礎設施;抓緊核心技術,研究商業(yè)模式問題,實現“政、產、學、研、商”的真正跨界融合。(文/王慧蘭)

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姚建銓院士簡介

姚建銓,中國科學院院士,中科智庫首批入庫專家兼審核委員會委員,激光與非線性光學專家,天津大學教授,激光與電子研究所所長。

長期從事激光與非線性光學頻率變換技術研究,發(fā)展了高功率倍頻激光的理論,發(fā)明的雙軸晶體最佳相位匹配的精確計算理論,被國際學學術界稱為“姚技術”、“姚方法”。在國際上率先建立了雙軸晶體最佳相位匹配計算——類高斯分布理論——準連續(xù)高功率倍頻激光器——準連續(xù)激光調諧系統(tǒng)的技術體系。

曾獲國家發(fā)明二等獎,國家教委及天津科技進步二等獎(4次)、軍隊科技進步一等獎、中科院特等獎。先后被評為國家級有突出貢獻中青年專家、全國高校先進科技工作者、全國優(yōu)秀科技工作者、天津市特等勞模,享有國務院特殊津貼。在國內外發(fā)表論文730余篇,編寫專著5部,論文曾被多國學者引用百余次。

評論
秋天的果子陳
太傅級
姚建銓在國內外發(fā)表論文730余篇,編寫專著5部。致敬,中國科學院院士,中科智庫首批入庫專家兼審核委員會委員,激光與非線性光學專家,天津大學教授,激光與電子研究所所長姚建銓院士。
2025-04-03
秋天的果子陳
太傅級
姚建銓先后被評為國家級有突出貢獻中青年專家、全國高校先進科技工作者、全國優(yōu)秀科技工作者、天津市特等勞模,享有國務院特殊津貼。致敬,中國科學院院士,中科智庫首批入庫專家兼審核委員會委員,激光與非線性光學專家,天津大學教授,激光與電子研究所所長姚建銓院士。
2025-04-03
秋天的果子陳
太傅級
姚建銓曾獲國家發(fā)明二等獎,國家教委及天津科技進步二等獎(4次)、軍隊科技進步一等獎、中科院特等獎。致敬,中國科學院院士,中科智庫首批入庫專家兼審核委員會委員,激光與非線性光學專家,天津大學教授,激光與電子研究所所長姚建銓院士。
2025-04-03