标题：东方科技论坛: 强场激光为物质与生命科学带来新可能

来源：科学时报 发布时间：2009-2-4 1:8:2

由中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室承办的主题为“强场激光在物质科学与生命科学研究中的应用前沿研讨会”第124期东方科技论坛，于近日在上海举行。研讨会上，甘子钊、王乃彦、陈宜张、庄松林、褚君浩等院士和一批知名专家学者，展望了强场激光在物质科学与生命科学研究中的应用前景，他们建议不同领域的科学家要进行充分的学术交流与合作，促进强场激光与交叉学科领域的科学前沿研究，推动超快生物医学、超快信息光子学、微纳结构先进制造等领域中的一系列技术变革，并促进产生对相关产业具有带动作用的自主知识产权新技术。
 
中国科学院院士、中科院上海光机所研究员徐至展担任大会执行主席。
 
强场超快激光科学技术的重要应用
 
徐至展在题为《强场超快激光科学技术及其重要应用》的会议主题报告中全面深入地评述了该领域的科学内涵和发展趋势、重大机遇与挑战性科学问题，特别阐述了强场超快激光在重大科学前沿、相关战略高技术以及交叉学科与引发技术变革方面的重要应用。
 
徐至展提出，强场超快激光特别是近年新一代超强超短激光的持续创新发展，使强场超快科学及其相关的交叉科学新前沿、新方向的不断开拓成为可能，近年来国际上出现了一些重要的新的前沿研究方向，如相对论性物理与光学，极端超快非线性光学，短波长非线性光学，量子相干操控，强场高能量密度物理，飞秒相干控制超快化学动力学，基于超高强度激光的实验室天体物理和核物理等。
 
他满怀期待地指出，“当前，强场超快激光科学与技术还是一门非常年轻并迅速拓展的新学科，整个领域无论是理论、实验还是技术研究乃至重要的应用开拓，依然处在出现重大突破和作出重大建树的关键阶段。这是中国科学家可望取得突破并在世界上占有一席之地的科学前沿与应用开拓的重大领域。这对我们是挑战，更是难得的机遇。”
 
强场超快激光科学的持续迅猛发展，为人类创造出前所未有的综合性实验室尺度的强场、超快极端物理条件，而这些条件过去只有在核爆中心、恒星内部或黑洞边缘才能找到。强场超快科学具有重大的前沿学科意义，不仅揭示出强场、超快等极端物理条件下，尤其是高度非线性与相对论效应已成为主导作用时的超强超短激光与物质相互作用的新现象与新规律，并由此产生一些新概念与新理论，从而持续推动激光科学与现代光学、原子分子物理、等离子体物理、高能物理与核物理、凝聚态物理、天体物理、理论物理以及非线性科学等一大批基础学科的发展，而且进一步开拓了一系列新前沿新方向。同时，强场超快科学研究的进展，也为当代重要高技术领域创新发展提供了原理依据与科学基础，如惯性约束激光核聚变快点火新途径、小型化超高梯度粒子加速新概念、台式化高亮度X射线与g射线光源新机制、飞秒白光激光雷达与太赫兹辐射产生新技术等。
 
对其他前沿交叉领域的强大推动作用
 
强场超快激光科学也已渗透到当代物质与生命科学等前沿交叉领域，并起到不可替代的强大推动作用。强场超快激光脉冲已经成为揭示凝聚态物质微纳结构与大分子体系中各类超快动力学过程的核心手段，也是当前生物显微成像和显微手术、激光眼科医学以及材料微结构制备与操控的新宠儿。
 
中国科学院院士、中国原子能研究院研究员王乃彦在《高能质子加速及其在临床医学中的潜在应用》的特邀报告中，论述了超强超短激光加速粒子这一重要前沿领域蓬勃发展的现状与趋势，并重点介绍了激光加速产生的高能质子在癌症治疗与诊断等临床医学中的重要应用。
 
中国科学院院士、第二军医大学神经科学研究所教授陈宜张也在会上作了题为《单分子生物学》的特邀报告，全面介绍了单分子研究——这一属于激光科学与生命科学交叉前沿的重要新领域的历史、最新进展以及未来发展方向。
 
许多专家指出，超强超短激光与强场超快科学将强有力地推动当代一些重要高技术领域的创新发展，如：突破飞秒（10~15s）壁垒的阿秒（10~18s）科学新原理；跨越1023W/cm2光强的新一代超强超短激光新方法；小型化超高梯度粒子加速新概念；激光核聚变“快点火”与“台式化”新途径；台式化高亮度X射线与g射线光源新机制等。
 
有关专家认为，强场超快激光科学技术在引发关键技术变革乃至产生对相关产业与技术跨越具有带动作用的自主知识产权新技术等方面，也有重要应用前景。如：飞秒激光非线性三维微加工与微制备新技术；飞秒超快生物医学与生物光子学新技术；基于强场超快激光的太赫兹辐射产生新技术；基于强场超快激光的XUV波段光梳新技术；基于强场超快激光的飞秒白光激光雷达新技术等。

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