姜澜（右一）以及团队成员在做试验。 北京理工年夜学供图
人物小传
姜澜，1972年生，四川自贡人。北京理工年夜学首批讲席传授，持久从事飞秒激光制造研究，是我国激光制造领域的主要学术带头人之一。曾经得到国度天然科学奖二等奖、何梁何利科技立异奖等。2023年5月，被授予第三届天下立异抢先奖。2023年11月被选中国科学院院士。
1飞秒，就是一万万亿分之一秒。把一个激光脉冲的能量压缩到几飞秒内极速开释，其峰值功率可晋升数百万亿倍，理论上可以加工任何固体质料。飞秒激光，这把无坚不摧的“超强超快光刀”，有着广漠的运用远景。
专注飞秒激光制造研究20多年来，姜澜团队实现了多项重年夜突破，他牵头撰写了激光制造等标的目的多个首要计划，推进我国在该领域跻身国际第一梯队。
创建等离子体量子模子，首次展望飞秒激光加工外形
时间这么短、能量这么高，飞秒激光将被人们若何操纵？尽管在理论层面有诸多上风，但在很长一段时间里，飞秒激光制造运用还停留在观点层面。
从观点到运用，飞秒激光制造的难点在哪？姜澜先容，经典理论难以展望飞秒激光加工的外形，加工机理也难以描写，这即是团队20多年来潜心研究所面对的困境。
“必需打开飞秒激光与质料互相作用的‘黑盒子’，才能完全理解飞秒激光加工机理。”姜澜说。
飞秒激光加工时，质料的局部瞬时特征会产生巨变，为探讨这一变革，姜澜及团队潜心研究，创建了等离子体量子模子，首次展望了飞秒激光加工外形，并胜利展望了一系列首要变态效应。开初，学界对此尚有疑难，跟着姜澜所提出模子的主要假如以及展望在全世界范畴内被普遍验证，研究功效才逐渐得到了承认。
验证了模子，还需有直观的观测效果来左证，行将飞秒激光制造的进程“拍”下来。因为传统观测技能视角单一，且仍是二维成像，没法捕捉飞秒激光加工进程所触及的多维信息。姜澜率领团队研制了跨标准准三维超快一连摄像体系，首次实现了在飞秒激光与质料互相作用进程中，超过15个时间标准的全景观测。
凭仗一系列原创功效，姜澜成为飞秒激光制造领域研究的引领者。实在，在做博士后时代，姜澜就着手展开飞秒激光制造研究。当时，没有飞秒激光装备、项目经费以及试验室，仅靠着一台计较机，姜澜便起头了艰巨的探索。
飞秒激光制造触及机器、物理、光学、质料、化学等多学科，对付不认识的领域，姜澜经由过程自学或者就教相干专家，终极在除了机器领域以外的多个学科取患上突破，也为接下来的研究打下了根本。
以高质量原创性研究，不竭拓铺激光制造运用场景
飞秒激光的特征致使加工效率低、深径比低、加工精度差于衍射极限等。技能落地运用还需翻越另外一道坎，即找到调控飞秒激光制造进程的方式。
姜澜凭据他的模子展望，创始性地提出了电子动态调节制造新原理、新方式，从而实现对加工效果的节制。
姜澜率领团队边试探边验证，终极基于电子动态调控新原理，将加工效率提高了56倍、深径比提高了260倍，使可重复加工精度达波长的1/14等。
“再进步前辈的加工技能，若是只停留在纸面上，也没法取患上好的运用成长。”姜澜说。
基于电子动态调控新原理、新方式，姜澜率领团队接连突破难加工质料三维繁杂微细布局制造的一系列瓶颈，发现了电子动态调节制孔、切割、调平、刻型等新技能，研制了系列新设备，率先实现了飞秒激光制造的重年夜工程运用及规模化工业运用。
“年夜家所熟知的手机周全屏异形切割等技能，也是咱们重点攻关的技能之一。”姜澜先容，运用电子动态调节制造新原理、新技能，团队与企业配合研发了飞秒激光电子动态调控切割/制孔新设备，机能整体处于国际领先程度。
试验室技能转向产业运用，尽管技能路径清楚，但仍需斟酌本钱、实用性等约束前提。为此，姜澜团队与互助企业一块儿，频频验证工艺、调整参数。“常常泡在试验室里，有时为了完美某个机能，先后要忙活一全年。”姜澜团队成员、北京理工年夜学传授胡洁回想。
攻收复合质料高质量加工、制备新质料新器件、研制高精尖制造设备……现在，姜澜团队以高质量原创性事情，正不竭开拓激光制造的运用场景。“科研，就要做真正有价值的事情、做‘顶天立地’的科研，不摘青果子。”姜澜对团队师生的要求，已经成为团队文化的一部门。
联合产学研攻坚气力，推进相干工业成长
多年之前，激光制造只是机器工程领域的一个三级分支，没有相干部分的体系化支撑。研究职员少、科研经费少、工业规模小，与世界进步前辈程度相比差距较着。
姜澜意想到，迎头追逐，光靠一两个团队不行，“做年夜做强学科，必需把科研界以及工业界连合在一块儿，配合发力”。
2008年，国度天然科学基金委将高能束与特种能场制造领域列为优先支撑标的目的，激光制造是此中的首要方面，并由姜澜担当该领域卖力人。在先辈学者的引导下，姜澜在12年内前后牵头撰写了基金委高能束与特种能场领域计划两部，在激光制造领域，取患了必定理论功效。
姜澜率领专家组投进年夜量时间以及精神，梳理工业链短板、体例行业成长计划，从而推动激光制造领域国度或者部委科技规划。他牵头撰写了激光制造等标的目的国度中持久科技成长计划以及科技部、基金委等5年部级科技计划12项。
此中，“十三五”国度重点研发规划——“增材制造与激光制造”，光立项论证就用时两年半。“当时候，我以及专家构成员常常事情、讨论到清晨。”姜澜回想。
30余次专题论证会，调研访问70多家企业，撰写上百万字的论证质料……姜澜以及专家组尽心尽力。之后，该专项得到“十四五”的转动支撑，成为制造领域独一一个“建长板”的国度重点专项。
上百家科研机构、上千家企业从事激光制造相干研究，年夜家专长、乐趣各不不异，若何把年夜家凝聚在一块儿？“姜澜始终站在国度、行业成长态度体例计划，得到了年夜家的承认。”一名行业专家暗示。
“年夜科学期间，技能的成长不克不及靠单打独斗。”姜澜说，激光制造领域另有许多待解的难题，团队将安身“四个面向”，联合产学研的攻坚气力，尽力为制造强国、教诲强国、科技强国作出应有的进献。
记者手记
凝聚科研攻关的协力
姜澜在飞秒激光制造领域取患了很年夜的成就，而他更年夜的进献是作为我国激光制造领域的主要学术带头人之一，推进我国在该领域跻身国际第一梯队。
激光制造领域有上百家科研机构、上千家相干企业，各方对技能以及工业成长诉求不免有差别，若何将它们拧成一股绳？谜底是把国度必要放在首位。也正因如斯，姜澜主持体例的计划得到广泛承认，从而促成了学科以及行业的良性互动。
锚定关头焦点技能攻关，推进高程度科技自主自强，必要有用统筹以及科学结构立异资本，让高校院所、相干企业等各铺所长，合力打好关头焦点技能攻坚战。我国激光制造技能成长的历程启迪咱们：科研计划以及项目设计必需环抱国度需求，优化设置装备摆设好立异资本，凝聚起高校院所、企业立异的协力，才能不竭取患上新的入铺。
《 人平易近日报 》（ 2024年01月19日 06 版）