「空蕩蕩」的實驗室到「世界領先」，這個「雷射少年」不簡單｜新時代奮鬥者

2020-10-12 青年報

受訪者/圖

青年報·青春上海記者 郭穎/文、圖（除署名外）

上海超強超短雷射實驗裝置實現能量大於420焦耳，重複頻率為3分鐘一發次，脈寬壓縮至30飛秒以下，峰值功率大於10拍瓦的雷射脈衝輸出能力，達到國際同類研究領域領先水平！

2019年12月7日，中國科學院上海光學精密機械研究所上海超強超短雷射實驗裝置（SULF）在張江進行了「10拍瓦雷射系統」專家自測試評審會。

看到這個結果，現場有個小夥兒尤為激動，他就是項目骨幹成員和關鍵系統負責人——中科院上海光機所強場雷射物理國家重點實驗室副研究員、實驗室第二黨支部書記於亮紅。

走進「空蕩蕩」的實驗室挑戰關鍵技術

今年35歲的於亮紅已經是張江綜合性國家科學中心首批啟動建設的重大科技基礎設施—上海超強超短雷射裝置(SULF)高能主放大器系統負責人。

讓我們先來科普一下上海超強超短雷射實驗裝置有多牛。這個重大項目又稱羲和雷射裝置，由國家發改委、中科院和上海市共同支持，是上海建設具有全球影響力的科創中心、打造世界級重大科技基礎設施集群的首批啟動重大項目，也是張江綜合性國家科學中心的核心平臺之一。項目負責人為李儒新院士。

2015年開始建設時，於亮紅就作為現場負責人之一帶領團隊奔赴張江攻關關鍵技術，當時的實驗室完全是「空蕩蕩」的。

而如今，上海超強超短雷射實驗裝置已基本建成並開始試運行。專家組認為該裝置中的10拍瓦雷射系統已經建成，達到並且優於該系統的驗收指標要求。

這是上海光機所在超強超短雷射實驗研製方面繼2007年實現0.89拍瓦、2013年實現2拍瓦、2016年8月實現5.4拍瓦，2017年10月實現「10拍瓦雷射放大輸出」等國際領先成果之後又一次取得重大突破。

所有的成功都不是一蹴而就的。讓於亮紅最難忘的是，2016年6月進行5PW升級時碰到了突發器件損傷。

「當時泵浦源已經達標，準備進行5PW能量放大，本以為會很順利，但是那天下午我們排查光路時在後端光學器件發現『小白點』，表明光學薄膜面已經損傷，大家情緒非常低落。」於亮紅和同事們在實驗室討論了一下午：是冒著風險按照原計劃進行放大完成任務還是暫停實驗先進行器件修復？

「當時大家都很糾結，按照原計劃，我們可以很快完成能量放大，但是要承擔鈦寶石晶體也就是放大介質損傷的風險；而器件修改花費時間較長，會耽誤項目進度。」最後討論的結果還是暫停實驗，確保器件的安全。「項目負責人李儒新院士等領導也很支持我們的決定，並在第二天一早就到實驗室了解情況。最終在領導的協調下，我們很快拿到返修的光學器件。經過包含高溫假在內的兩個月加班加點，最終在9月份完成了5PW的能量放大輸出！」

「創業」初期5+2白加黑連軸轉

2008年畢業於合肥工業大學光信息科學與技術專業，2008-2013年在光機所讀博士研究生，2013年畢業留所工作，直至今日成為關鍵的技術骨幹成員，於亮紅已經把自己的青春歲月交付給了祖國的雷射事業。

「其實高考填志願的時候是懵懂的，高中時看過不少科普讀物，發現很多著名的實驗都跟光學有關，而且當時光通信比較熱門，覺得光學應該是一個高大上的領域，所以就選擇了光信息科學與技術專業。」於亮紅笑著告訴青年報·青春上海記者，當年是霍金的《時間簡史》讓他立志畢生探索科學的奧秘。

投身科研，不光要有理想，更需精神。作為實驗室黨支部書記，於亮紅帶領支部黨員同志努力踐行支部建在項目上，強光二支部成為「上海超強超短雷射實驗裝置攻關尖刀連」，發揮了支部戰鬥堡壘作用。在「創業」初期，5+2，白加黑，連軸轉。由於遠離嘉定的光機所本部，於亮紅長期駐紮在張江，在初期經常一兩個星期才能回家一趟與家人團聚。

2016年8月實現了國際領先的5.4 PW雷射輸出。2017年，他和團隊成員又進一步對雷射裝置進行優化和設計，解決了高通量雷射放大與傳輸的技術難題之後，在10月成功實現當時國際最高峰值功率10拍瓦雷射放大輸出。

這些研究成果被2017年2月《科學》雜誌評述文章評述為「中國科學家打破了最高雷射脈衝峰值功率的世界紀錄」。2017年9月入選「黨的十八大以來（五年來）中國科學院取得的20項標誌性重大成果」之一。2018年1月26日出版的《Science》（科學）雜誌發表了題為「The Light Fantastic （神奇的光）」的新聞評論文章，高度評價了上海光機所在超強超短雷射實驗研製方面取得的國際領先的重大成果，將SULF取得的成果列舉為國際上自1960年第一臺雷射器發明以來在雷射脈衝功率提升方面的取得五個主要進展之一，其他四個裡程牌式進展包括雷射器的發明都是美國科學家和研究機構完成的。

2020年春節前後，SULF雷射裝置在性能提升階段碰上新冠疫情。於亮紅的老家是這次疫情的「中心」——湖北黃岡，家鄉親人們的安危令他揪心，但使命在身，責任在肩，作為一名共產黨員，他始終秉承「尖刀連」的集體主義精神，將SULF雷射裝置的復工及攻關任務放在了首位。帶領團隊不怕苦不怕累，經過努力，終於找到某一指標劣化的原因，為後期的性能提升奠定了基礎。

== 對話於亮紅 ==

記者：現在主要在忙什麼？未來有什麼打算？

於亮紅：我們現在主要在做SULF 10PW雷射裝置聚焦性能提升工作，以及硬X射線自由電子雷射器項目-極端光物理線站100PW雷射高能主放大器的設計工作。希望未來能繼續帶領團隊深耕超強超短雷射技術，提高雷射放大輸出，提升雷射聚焦性能，為物理學家研製更加先進的實驗裝置。

記者：作為一名共產黨員的科技工作者，你如何要求自己？

於亮紅：目前我們國家的科技創新事業處於關鍵時期，我們每一代人都有每一代的責任與擔當。作為一名共產黨員的科技工作者，我們要將自己所從事的事業與國家的戰略需求緊密結合起來。未來科學的競爭離不開大科學裝置的競爭，如何將我們手中的裝置用好，為我們國家科技創新做出更大貢獻，將是我們這些人未來的努力方向。

青年報·青春上海記者 郭穎/文、圖（除署名外）

編輯:梁文靜

相關焦點

  • 射出世界最強光源！他是上海超強超短雷射裝置建設者之一 | 新時代奮鬥者
    紮根實驗室十幾年，中國科學院上海光學精密機械研究所副研究員、上海超強超短雷射裝置(SULF)高能主放大器系統負責人於亮紅，與團隊成員白手起家、潛心創業，推動上海超強超短雷射研究在2017年實現10pw雷射放大輸出，打破世界紀錄，成為目前人類已知的最高光強光源。如今，他和團隊正朝著100pw雷射輸出的目標奮進。
  • 新時代奮鬥者 | 「雷射在手 家國在胸」，他和團隊輸出世界最強光
    三年前10月的一個夜裡，位於浦東張江的超強超短雷射實驗室裡傳出陣陣歡呼：上海超強超短雷射實驗裝置的研製工作取得重大突破，成功實現了10拍瓦雷射放大輸出，成為目前人類已知的最高光強。大家買來飲料想簡單慶祝，一個年輕人抱歉地看了看大家，說了句「我媽媽病了」就匆匆離去。
  • 【開學第一課】川師校長汪明義:爭做新時代的奮鬥者、創新者、思想者
    在這個「問禮知才子，登科及少年」的時節，帶著夢想和親人的期盼，又一批學子走進了四川師範大學美麗的校園。　　在開學典禮這堂大學第一課上，四川師範大學校長汪明義寄語新生：　　希望你們爭做新時代充滿激情的奮鬥者；希望你們爭做新時代不斷探索的創新者；希望你們爭做新時代充滿智慧的思想者。
  • 立足前沿 致「大」盡「微」｜重點實驗室巡禮
    這束雷射可以達到單個皮秒雷射脈衝產生140萬億個光子，被稱作世界上最亮且波長完全可調的極紫外自由電子雷射光源。它的發出宣告著世界最強的極紫外自由電子雷射脈衝誕生了。而承載這束最強之「光」的裝置，便是極紫外自由電子雷射裝置——大連光源。
  • 【畢業觀】山東大學校長樊麗明:努力做新時代的奮鬥者
    在這個畢業季的尾聲，光明網與文摘報攜手開設「畢業觀」欄目，每期選取一篇有情懷、有內容的高校畢業演講，為我們的聽眾提供記錄時代思想、把握人生航向的可能。　　在山東大學2018屆畢業典禮上，校長樊麗明以《努力做新時代的奮鬥者》為題，為自己的學生加油打氣。她說：「2018屆的每一位畢業生同學都沒有辜負青春，你們每個人都是獨一無二的、出色的山大人，我為你們點讚！」
  • 「借」一雙慧眼「析」複雜世界｜重點實驗室巡禮
    2016年，王方軍大膽提出搭建極紫外雷射—高分辨質譜裝置，採用波長50~150nm的極紫外光子對進入質譜離子阱中的整體蛋白質進行直接光解離，從而實現對蛋白質序列和精細結構的高效表徵。重點實驗室全力支持他的想法，積極協調與大連相干光源極紫外雷射裝置的合作事宜，並支持他建立了生物分子結構表徵新方法創新特區組。
  • 熱評｜比萬米海底更妙不可言的，是「奮鬥者」號的國產標籤
    很多人可能不知道：也就僅僅在兩周之前的10月27日，中國「奮鬥者」號載人潛水器就曾在馬裡亞納海溝成功下潛突破1萬米達到10058米，創造了中國載人深潛的新紀錄。但這個新紀錄還沒保持半個月，「奮鬥者」號就又向馬裡亞納海溝的最深區域，也是全球海洋的最深處發起了挑戰，並於今天成功坐底10909米的海底。
  • 厚積薄發「晶」光燦爛｜重點實驗室巡禮
    問底材料，深入微觀世界，是材料人為之奮鬥的目標。早在上世紀60年代，我國結構化學奠基人之一、中國科學院院士盧嘉錫出任中國科學院福建物質結構研究所（以下簡稱物構所）首任所長時，就定下了發展結構化學、晶體材料和催化等一系列學科發展方向。
  • 技術為本 為國解憂｜重點實驗室巡禮
    雖然已經進行了無數次地面實驗，但高分五號衛星主載荷主任設計師、環境光學重點實驗室研究員司福祺還是放心不下。直到6月初，高分五號傳回數據，相關人員繪製出全球汙染狀況圖譜，司福祺才放下心來。中國人終於有了自己的全球汙染觀測系統。為了這一天，司福祺等人已經奮鬥了5年。這也是環境光學重點實驗室自2005年成立以來的夢想。
  • 小學科 大作為｜重點實驗室巡禮
    近年來，隨著新技術的興起，在科技部、國家自然科學基金委、中國科學院等部門的大力支持下，現代古生物學和地層學國家重點實驗室已經搭建起國際一流的科研技術平臺，將前沿技術應用到古生物學和地層學的研究中，取得了一系列具有重大國際影響的科研成果。
  • 福州大學校長付賢智寄望研究生:做新時代科技創新的奮鬥者
    他結合福州大學光催化研究所（以下簡稱「研究所」）的發展歷程，以《做新時代科技創新的奮鬥者》為主題，為研究所部分博士生和碩士生、能源與環境光催化國家重點實驗室黨支部全體黨員講思政課。 「時代要求我們比歷史上任何時候更加渴求知識，渴求創新。你們生逢其時，也重任在肩。」談到科技創新，付賢智校長希望同學們要志存高遠，做新時代科技創新的奮鬥者，成為中華民族偉大復興的建設者和實現者。付賢智校長以一名導師的身份，向全校的研究生談了幾點開展科技創新的思考和建議：創新要登高望遠，胸懷科技強國夢想。
  • 勇於擔當 敢為人先｜重點實驗室巡禮
    CAStem——這個帶有鮮明中科院烙印的產品，成為新冠肺炎疫情期間國家藥品監督管理局批覆的唯一一個具有自主產權的幹細胞藥物，更入選了國家救治新冠患者的「三藥三方案」。4月14日，科技部負責人在國務院聯防聯控機制召開的新聞發布會上鄭重宣布：幹細胞應用於新冠肺炎的臨床治療安全性良好！
  • 與「奮鬥者」號同行 華為這個智慧辦公新物種不一般
    從嫦娥三號、嫦娥四號登陸月球，到不久前「奮鬥者」號在馬裡亞納海溝下潛至10909米，我國在航天和深潛領域陸續取得了突破性進展。要知道，在深海潛水方面，水深每加深10米就多一個大氣壓，在萬米深海，「奮鬥者」號要承受一千多個大氣壓，相當於用一根手指頂起一噸重量的壓強。
  • 一「石」一乾坤｜重點實驗室巡禮
    古生物學已經揭示，脊椎動物的進化最早可以追溯到距今5.3億年前的一條最古老的魚。在「從魚到人」的這段波瀾壯闊、跌宕起伏的演化歷程中，許多關鍵節點的脊椎動物化石正是由中國科學院古脊椎動物與古人類研究所（以下簡稱古脊椎所）學者首次發現的，它們通通被標記在世界古生物研究的版圖上。
  • 一代人的奮鬥,一個時代的擔當——學習時代楷模
    「時代楷模」南仁東南仁東是勇擔民族復興大任的「天眼」巨匠，他為科學事業奮鬥到生命的最後一刻，用無私奉獻的精神譜寫了精彩的科學人生。中共中央宣傳部2017年11月17日向全社會公開發布南仁東的先進事跡，追授他「時代楷模」榮譽稱號。
  • 綠色鋪就化工新底色｜重點實驗室巡禮
    在楊超看來，從自然科學獎到技術發明獎、再到科技進步獎的歷程，勾勒出從基礎研究取得突破到解決核心技術、再應用到國家急需領域的清晰脈絡。「幾十年來，我們做的工作就是搭建從實驗室到工業應用的橋梁。」劉會洲強調，「這個定位一直沒有改變。」「必須有自己的一把刀」「大家必須得有自己的『一把刀』。」
  • 紅外探物 矢志不渝｜重點實驗室巡禮
    世界氣象組織空間計劃衛星事務資深諮詢專家蒂爾曼·莫爾評價說：「國際氣象界都在迫切盼望使用這種新型數據；幹涉式大氣垂直探測儀將成為氣象衛星的重大突破，而中國氣象部門將在這一領域走在前列。」此外，單光子偏振高保偏調製技術突破、紅外探測新機理新概念、微納光譜新方法等一系列科研進展，也成為實驗室發展的實力標籤。
  • 逐「智」多謀｜重點實驗室巡禮
    過去三十多年，中國的神經科學研究從蹣跚學步的「孩童」，成長為意氣風發的「少年」，神經科學國家重點實驗室就誕生在那關鍵的轉折之中……從「可遇」到「有求」20世紀90年代被稱為「腦的10年」，在此之前，神經科學基礎研究與臨床應用已取得一系列成果。
  • 見「微」知著 交叉引領｜重點實驗室巡禮
    隨後幾年，他們屢獲「世界第一」，成為名副其實的引領者。量子科技涉及物理、信息、材料、工程技術等眾多領域，為了下好這盤棋，微尺度國家研究中心光與冷原子物理研究部主任潘建偉先後到奧地利、德國開展合作研究，又將學生有針對性地選送到國際各大知名量子實驗室學習。學成回國後，他們在微尺度國家研究中心這個多學科交叉的平臺上獲得了全力支持。十年布局，終成顛覆性方向。2017年，潘建偉登上《自然》「十大年度人物」。
  • 在黃土地上創新有為｜重點實驗室巡禮
    其中，「85後」晏宏出任副主任時僅29歲，是當時國內最年輕的國家重點實驗室副主任。今年8月，晏宏剛通過國家「傑青」答辯，可能成為今年該項目最年輕的受資助者。晏宏到地環所工作已有8年，在他看來，能夠在這個「國內最適合做研究」的地方工作，是人生一大幸事。