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2020年是激光發明60周年(nian)，激(ji)光技(ji)術和(he)應(ying)用的發(fa)展(zhan)(zhan)極大(da)地(di)改變了世界。為促進(jin)激(ji)光技(ji)術及(ji)應(ying)用的發(fa)展(zhan)(zhan)，中國(guo)工程院于2018年啟(qi)動了“我國激光技術與應用2035發展戰略(lve)研究”重(zhong)點咨(zi)詢項目，本文是項目研究綜合報告。文章(zhang)簡要分析了(le)激(ji)光技(ji)(ji)術及在科(ke)研與(yu)產(chan)業(ye)中的(de)工(gong)具性(xing)、引領性(xing)和(he)顛覆(fu)性(xing)作用(yong)，分析了(le)我國激(ji)光技(ji)(ji)術在前沿激(ji)光、制造加工(gong)、信息(xi)通信、醫療診治等領域的(de)科(ke)研和(he)應用(yong)的(de)發展現(xian)狀，梳理了(le)多(duo)個(ge)制約加速發展的(de)問題，提出了(le)我國激(ji)光技(ji)(ji)術及應用(yong)2035年發展目標設想及政策措施建議(yi)。

一、前言

激光是與原子能、半(ban)導體及計(ji)算(suan)機齊名(ming)的(de)20世紀(ji)重(zhong)大(da)科技發明，具有亮度(du)高、方(fang)向(xiang)性(xing)強、單色性(xing)好、相干性(xing)好的(de)特(te)點，被稱為“最快的刀”“最準的尺”“最亮的(de)光(guang)”。激(ji)(ji)光(guang)與相關技術(shu)的(de)發展與融合(he)，形成了(le)激(ji)(ji)光(guang)制(zhi)造(zao)、激(ji)(ji)光(guang)通(tong)信(xin)、激(ji)(ji)光(guang)檢測、激(ji)(ji)光(guang)醫(yi)療(liao)等交叉技術(shu)學科，為人類認識世界和改造(zao)世界提(ti)供了(le)一大批新工(gong)具，孕育和發展出(chu)(chu)多種(zhong)類型(xing)的(de)激(ji)(ji)光(guang)產業(ye)和系列裝備，改變和重構了(le)高端(duan)制(zhi)造(zao)、信(xin)息通(tong)信(xin)、醫(yi)療(liao)診斷(duan)治療(liao)和國防安(an)防等多個領域。隨著新型(xing)激(ji)(ji)光(guang)器和激(ji)(ji)光(guang)新應用的(de)持續涌(yong)現，激(ji)(ji)光(guang)技術(shu)的(de)作(zuo)用將更(geng)為突出(chu)(chu)，將在創新型(xing)國家(jia)建設和提(ti)升(sheng)國際產業(ye)競爭能力中發揮(hui)重要(yao)作(zuo)用。

鑒于激光技術和應(ying)用發展的重要性，2018—2019年，中國工(gong)程院組(zu)織(zhi)開展了“我國激光(guang)技術與應用2035發展(zhan)戰(zhan)略研究”重(zhong)(zhong)(zhong)點咨詢研究(jiu)項目。項目組深入調(diao)研了(le)(le)激光(guang)技術(shu)和產業發展現狀，著重(zhong)(zhong)(zhong)圍繞(rao)制造加(jia)工、信息通信、醫療診(zhen)治領(ling)域三(san)大產業，梳(shu)理與國際先進水平和產業應用需(xu)求的差(cha)距，重(zhong)(zhong)(zhong)點提出了(le)(le)2035年前我國的發展(zhan)目標、攻(gong)關(guan)重點和(he)產業政策需求。

圖1 激光技術

二、激光技術(shu)及應(ying)用(yong)的作用(yong)與地位

（一(yi)）前沿激光技術是基礎物理研究和多領(ling)域前沿科技攻關的重要工具(ju)

研究前沿激光技術，獲取更高的頻域(yu)特(te)性(xing)（超短波、超長波、可調諧、單頻、寬(kuan)光譜等）、時域(yu)特(te)性(xing)（超快、超強峰值(zhi)等）和能量(liang)域(yu)特(te)性(xing)（高亮度、大(da)功(gong)率、高能等），始終是世(shi)界前沿科研的重(zhong)要組成部(bu)分。

高(gao)性能(neng)(neng)激(ji)光可在(zai)實驗室創(chuang)造(zao)出極(ji)端條件，使得(de)高(gao)性能(neng)(neng)前沿激(ji)光成為基礎物理(li)研究(jiu)的重(zhong)要工(gong)具(ju)。例如超(chao)(chao)快超(chao)(chao)強(qiang)激(ji)光具(ju)有恒星內核和黑洞(dong)邊緣才具(ju)備的超(chao)(chao)高(gao)功率(lv)密度、超(chao)(chao)強(qiang)電(dian)磁強(qiang)度，使超(chao)(chao)新星爆發、黑洞(dong)合并(bing)等宇宙(zhou)“大事(shi)件(jian)”產生的極端條件有可能(neng)在(zai)實驗室人為(wei)產生，這為(wei)平(ping)行宇宙、超弦/超膜理論等(deng)基礎(chu)物理理論研究提供了必需的實驗工具。

高(gao)性(xing)(xing)能(neng)激光創造的(de)頻域(yu)(yu)特性(xing)(xing)、時域(yu)(yu)特性(xing)(xing)和能(neng)量域(yu)(yu)特性(xing)(xing)條件或參數，使激光成為(wei)新材(cai)料、能(neng)源、生物(wu)等(deng)科技前沿研究必不可(ke)少的(de)工具(ju)。例如，利用硬X射線自由電子激光(guang)（XFEL）作(zuo)為(wei)新一代探針(zhen)光，使得人(ren)類(lei)能(neng)夠實時(shi)觀(guan)測(ce)原子(zi)(zi)、分(fen)子(zi)(zi)、納(na)米(mi)、微(wei)米(mi)尺度的(de)演化圖像，并(bing)且能(neng)夠操控電子(zi)(zi)、分(fen)子(zi)(zi)、原子(zi)(zi)、甚至原子(zi)(zi)核(he)的(de)狀態，是核(he)物(wu)(wu)(wu)理(li)(li)、原子(zi)(zi)物(wu)(wu)(wu)理(li)(li)、分(fen)子(zi)(zi)物(wu)(wu)(wu)理(li)(li)以及分(fen)子(zi)(zi)甚至細胞層次的(de)化學、生物(wu)(wu)(wu)科學研究的(de)必(bi)備工(gong)具(ju)。

六(liu)十年來，與(yu)激光(guang)相(xiang)關的研(yan)(yan)究多次獲得諾(nuo)貝爾獎，也充分說明了激光(guang)技術在(zai)推動(dong)前沿科學研(yan)(yan)究和促(cu)進(jin)科技進(jin)步中的突出作用。

（二）激(ji)光技術在塑造現代制造、信息、醫(yi)療和國(guo)防等產業中發(fa)揮著(zhu)不可或缺(que)的作(zuo)用 

激光制造應用(yong)是激光產業(ye)應用(yong)的主(zhu)要方向(xiang)，包括去除與(yu)連接、表面工(gong)程、增材制造、修復與(yu)再制造和微納(na)制造等(deng)5類(lei)，產值(zhi)規(gui)模(mo)占(zhan)激光應用(yong)產業的30%以上。激光制造具有易于操作、非接觸、高柔性、高效率、高質量和節能環保等突出優點，是激光刻蝕、切割、焊接、表面處理、高性能復雜構件制造和精密制造的主流手段，被譽為“萬能加工工具”“未來制造系統共同的加工手(shou)段”，引領了(le)先進制造(zao)業(ye)的發展，對工業(ye)智能(neng)化進程產生深遠影響。

激光(guang)技(ji)術(shu)是現代(dai)(dai)信息產業(ye)的(de)支撐技(ji)術(shu)。光(guang)纖通信是高速互聯網不可或(huo)缺的(de)物質(zhi)基礎；無(wu)線(xian)光(guang)通信技(ji)術(shu)是實現海量信息遠距離快速傳(chuan)輸的(de)唯(wei)一方(fang)式，也是巨型計算機、大型超算中心、第五代(dai)(dai)移(yi)動通信技(ji)術(shu)（5G）基站和5G數據(ju)中心等內(nei)部及相互(hu)之間高(gao)速(su)海(hai)量(liang)數據(ju)傳輸交換的(de)主要方(fang)式(shi)；光(guang)存儲是海(hai)量(liang)大數據(ju)信息存儲的(de)主要方(fang)式(shi)；高(gao)清晰(xi)激光(guang)顯(xian)示(shi)技術將引(yin)發“人類視(shi)覺(jue)史上的一場革命”。此(ci)外，激光(guang)技術還是高精(jing)度測量傳感、無人(ren)駕駛和量子通(tong)信的重要基礎。

激(ji)光技(ji)(ji)術(shu)已(yi)是醫療和診斷(duan)領域中不可替代的一類技(ji)(ji)術(shu)手段。光學相干層析(xi)成像(xiang)（OCT)、光聲成像、多光子顯微成像、拉曼成像是現代醫學(xue)診(zhen)斷(duan)的(de)重要技術。強激光治(zhi)(zhi)療(liao)(liao)、光動力治(zhi)(zhi)療(liao)(liao)及弱(ruo)激光治(zhi)(zhi)療(liao)(liao)已(yi)廣泛(fan)應(ying)用于(yu)眼(yan)科(ke)、外(wai)科(ke)、內(nei)科(ke)、婦科(ke)、耳(er)鼻喉科(ke)、心血管(guan)科(ke)、皮膚科(ke)等(deng)科(ke)室300多種疾病(bing)的(de)治療，以其精準性、微創(chuang)或無創(chuang)性引領醫學治療模式的(de)轉變。

在(zai)國防(fang)(fang)領域，激光已應用于(yu)測距、成像、指向、制(zhi)導(dao)、通信及(ji)對抗(kang)等，改善了武器裝(zhuang)備性(xing)能(neng)，如提高命中(zhong)率和(he)可(ke)靠性(xing)，而且某種意義上(shang)也(ye)改變了現代戰爭(zheng)的面貌(mao)。近年來，直(zhi)接(jie)利用激光能(neng)量殺(sha)傷(shang)目標的高能(neng)激光武器已接(jie)近成熟，將逐步進入多種應用裝(zhuang)備的研制(zhi)和(he)列(lie)裝(zhuang)階段。受小型無人機(ji)應用快速(su)(su)拓展的影響，低(di)空防(fang)(fang)御(yu)型激光系統因作為和(he)平時期重要(yao)地點、重大活動安防(fang)(fang)不可(ke)或缺的手(shou)段而得(de)到快速(su)(su)發展。

（三）加速發展激(ji)光技術及應用可有(you)力推動和引領(ling)經濟(ji)產業轉(zhuan)型升級(ji)
激(ji)光技(ji)術的廣泛應(ying)用和(he)持續拓展(zhan)(zhan)，顯(xian)示這(zhe)是(shi)一項(xiang)極其(qi)重要的核心關(guan)鍵技(ji)術、基礎性(xing)技(ji)術和(he)引(yin)領(ling)性(xing)技(ji)術，有(you)力推動和(he)引(yin)領(ling)著經濟產業發展(zhan)(zhan)和(he)轉型升(sheng)級。

第(di)一，激光技術(shu)是一項重(zhong)要的工具(ju)性技術(shu)，其應(ying)用可以(yi)加(jia)速(su)改(gai)變相關行業(ye)面貌，激光在制造行業(ye)、信(xin)(xin)息(xi)通(tong)信(xin)(xin)和醫療行業(ye)的應(ying)用及擴展就說(shuo)明(ming)了這一點(dian)。

第二(er)，激光技術(shu)是一項極強的滲透性的基礎性技術(shu)。激光產品所支撐(cheng)的經濟規模遠(yuan)遠(yuan)大于本(ben)身的經濟規模。2010年美國科技(ji)政(zheng)策(ce)辦公(gong)室(shi)的一份(fen)研究報(bao)告指出，2009—2010年(nian)美國的電(dian)信、電(dian)子商(shang)務及(ji)信息技(ji)術總價值為4萬(wan)億(yi)美元，其(qi)中激光器(qi)自身的價值(zhi)僅為(wei)32億美元（半(ban)導體和(he)光纖激(ji)光器）。換個角度，激(ji)光技術產品在經濟體系中(zhong)的(de)重(zhong)要性遠超產品本(ben)身(shen)的(de)價值規模。

第三(san)，激光技術(shu)孕(yun)育孵(fu)化新應用(yong)的(de)能(neng)力很強，能(neng)夠(gou)不斷(duan)與其他(ta)技術(shu)融(rong)合創造新應用(yong)和新產業(ye)，具有(you)突出(chu)的(de)產業(ye)引領性特征。例如(ru)，近(jin)30年來(lai)半(ban)導體(ti)激光(guang)器性能的不(bu)斷提升，使得光(guang)交(jiao)換技術成熟和光(guang)纖通(tong)信網(wang)絡的容量達到每秒(miao)太字節以上，這是第四代移動通(tong)信技術（4G）和5G通信技(ji)術發展的(de)重(zhong)要基石。另外，激光顯示(shi)技(ji)術的(de)成熟即將催生萬(wan)億級(ji)的(de)產業規模。

三(san)、我國(guo)激(ji)光技術與(yu)應用發展現狀分析

（一）我(wo)國激(ji)光技術(shu)科研(yan)主要力量集(ji)中在科研(yan)院(yuan)所(suo)和高等學校，企業相對較(jiao)弱
科研(yan)院所(suo)和(he)高(gao)校是我國激光器(qi)系統科學技(ji)術(shu)研(yan)究的(de)主要力(li)量，包括中(zhong)國科學院、各(ge)個軍(jun)工(gong)集團和(he)中(zhong)國工(gong)程物理(li)研(yan)究院的(de)多個研(yan)究所(suo)和(he)華中(zhong)科技(ji)大學、清華大學、國防(fang)科技(ji)大學等。據《2019中(zhong)國激(ji)光(guang)產業發展報告》統(tong)計，目前(qian)我國與激(ji)光(guang)相關的30個國家(jia)級科研平臺（包(bao)括(kuo)1個國家實驗中心、14個國家重點實驗室、5個國家工程研究中心、10個(ge)國家工程技術研究(jiu)(jiu)中(zhong)(zhong)心(xin)），僅有精(jing)密超精(jing)密加工國家工程研究(jiu)(jiu)中(zhong)(zhong)心(xin)和(he)國家半導(dao)體泵浦激光工程技術研究(jiu)(jiu)中(zhong)(zhong)心(xin)建在(zai)企業，其他28家均依(yi)托(tuo)科研(yan)院所和高校(xiao)建(jian)設。

高校(xiao)和科(ke)研(yan)院所承擔了大部分(fen)國(guo)家計(ji)劃的激光科(ke)研(yan)攻關(guan)項(xiang)目，企業占比很小。2017年(nian)，國家(jia)自然科學基金資助與激光緊密相關(guan)的項目(mu)有(you)415項，資助經(jing)費近3億元(yuan)，中國科(ke)學院(yuan)半導體研究(jiu)所等4家科研(yan)院所和西安(an)交通大學等6家(jia)大學位(wei)列資助(zhu)經費額(e)度的(de)前10位，占(zhan)總支(zhi)出額的44%。2017年國家自然科學基金支持光電領域重大(da)科研(yan)儀器研(yan)制(zhi)項(xiang)目為26項(xiang)，總金(jin)額約為1.8億，依(yi)托單(dan)位為14家(jia)大學(xue)和(he)8家科研(yan)院所。

相(xiang)(xiang)比較(jiao)(jiao)(jiao)而(er)言，我國企業(ye)在(zai)開展激(ji)光科(ke)(ke)(ke)研(yan)方面(mian)力(li)量相(xiang)(xiang)對(dui)較(jiao)(jiao)(jiao)弱(ruo)，獲(huo)得國家科(ke)(ke)(ke)技計劃資助也相(xiang)(xiang)對(dui)較(jiao)(jiao)(jiao)少。一(yi)方面(mian)這反映出我國企業(ye)科(ke)(ke)(ke)研(yan)實力(li)、科(ke)(ke)(ke)研(yan)基(ji)(ji)礎(chu)相(xiang)(xiang)對(dui)較(jiao)(jiao)(jiao)弱(ruo)，無法(fa)與高校和(he)科(ke)(ke)(ke)研(yan)院所競爭；另(ling)一(yi)方面(mian)也說明目(mu)前激(ji)光領(ling)域資助項目(mu)來自產(chan)業(ye)前沿(yan)較(jiao)(jiao)(jiao)少，問題較(jiao)(jiao)(jiao)為基(ji)(ji)礎(chu)，風(feng)險較(jiao)(jiao)(jiao)大，與產(chan)業(ye)關聯較(jiao)(jiao)(jiao)弱(ruo)，企業(ye)興趣不(bu)大。

（二）我國(guo)激光科(ke)研領域(yu)覆蓋面廣，總體(ti)技術水平還不夠(gou)高(gao)

在(zai)前沿科研方向(xiang)領域中，新(xin)型(xing)半導(dao)體(ti)激光器、超快(kuai)超強激光器、深(shen)/極紫外激(ji)(ji)光(guang)器(qi)(qi)、高(gao)能固(gu)體(ti)激(ji)(ji)光(guang)器(qi)(qi)和(he)(he)自由電子激(ji)(ji)光(guang)器(qi)(qi)領(ling)域是主要方(fang)向，具有以下幾個特(te)點(dian)：第(di)一，在反映激(ji)(ji)光(guang)本質的(de)(de)(de)頻(pin)域特(te)性（超(chao)短波、超(chao)長波、可調諧、單頻(pin)、寬(kuan)光(guang)譜等(deng)）、時域特(te)性（超(chao)快、超(chao)強(qiang)峰值等(deng)）和(he)(he)能量域特(te)性（高(gao)亮(liang)度(du)、大功率、高(gao)能等(deng)）方(fang)面具有比普通激(ji)(ji)光(guang)器(qi)(qi)更高(gao)的(de)(de)(de)性能；第(di)二，有著(zhu)重要的(de)(de)(de)應用需(xu)求，且目前(qian)的(de)(de)(de)性能距(ju)離應用需(xu)求尚有一定差(cha)距(ju)；第(di)三，預示著(zhu)激(ji)(ji)光(guang)技(ji)術的(de)(de)(de)重要發(fa)展趨勢和(he)(he)方(fang)向（往往包含著(zhu)新(xin)(xin)材料、新(xin)(xin)結構、新(xin)(xin)原理(li)、新(xin)(xin)體(ti)制的(de)(de)(de)發(fa)現和(he)(he)發(fa)明）。前(qian)沿(yan)激(ji)(ji)光(guang)技(ji)術是關系到占領(ling)未來科(ke)(ke)技(ji)戰略制高(gao)點(dian)的(de)(de)(de)關鍵技(ji)術之一，是國(guo)際上各國(guo)激(ji)(ji)烈競爭的(de)(de)(de)焦點(dian)。當前(qian)，我國(guo)科(ke)(ke)技(ji)計劃對上述前(qian)沿(yan)激(ji)(ji)光(guang)技(ji)術方(fang)向都有一定的(de)(de)(de)規劃布(bu)局和(he)(he)支持，總體(ti)上說(shuo)，大部分研究方(fang)向與世界先進方(fang)向有一定差(cha)距(ju)。

在(zai)智(zhi)能(neng)制造(zao)(zao)(zao)領(ling)域，我國激(ji)光(guang)制造(zao)(zao)(zao)已(yi)成(cheng)為過去(qu)十年先進(jin)制造(zao)(zao)(zao)領(ling)域發展(zhan)(zhan)最(zui)快的方向之一，但大部(bu)分技(ji)術(shu)還處于(yu)跟(gen)蹤(zong)國外先進(jin)水平(ping)的階(jie)段。無論微納(na)制造(zao)(zao)(zao)、宏觀制造(zao)(zao)(zao)，還是金屬、非金屬及生物增(zeng)材(cai)制造(zao)(zao)(zao)，均形成(cheng)了(le)一定(ding)特(te)色，部(bu)分技(ji)術(shu)國際(ji)領(ling)先。然而(er)，與先進(jin)國家相(xiang)比，仍在(zai)多方面處于(yu)落(luo)后地位(wei)：缺乏原創和能(neng)對(dui)經(jing)濟(ji)社會發展(zhan)(zhan)產生革(ge)命(ming)性(xing)、突(tu)變式進(jin)步(bu)的技(ji)術(shu)，大部(bu)分處于(yu)跟(gen)蹤(zong)的階(jie)段；高品質高穩定(ding)激(ji)光(guang)器、激(ji)光(guang)加工(gong)頭和外光(guang)路系統主要依賴進(jin)口，系統集成(cheng)的智(zhi)能(neng)化欠缺；某些核心技(ji)術(shu)如控制軟件(jian)、特(te)種光(guang)纖(xian)等(deng)，一直難(nan)以(yi)取得突(tu)破，制約了(le)激(ji)光(guang)產業(ye)核心競(jing)爭力的提升。

在信息領域，與我國(guo)移(yi)動通信和數據通信市場的領先(xian)發(fa)展同步，我國(guo)光纖通信的科研和產業化開發(fa)等達(da)到世界先(xian)進水(shui)平。在無線空間激光通信方(fang)面(mian)，我國(guo)在2016年12月底(di)至2017年1月中旬利用“墨(mo)子號”量(liang)子衛星成功開展了“星(xing)地高(gao)速相干(gan)激光通信(xin)載荷”在(zai)軌測試(shi)，總(zong)體(ti)(ti)上處(chu)于跟進狀態。激(ji)光(guang)顯示(shi)已(yi)具(ju)有堅實基礎(chu)，建立(li)了從(cong)核心光(guang)學材料與(yu)器(qi)件、半導體(ti)(ti)與(yu)全固態激(ji)光(guang)器(qi)至整機集成的(de)完(wan)整技術(shu)鏈，總(zong)體(ti)(ti)上與(yu)發達(da)國(guo)家處(chu)于同一水平，其中投影式激(ji)光(guang)顯示(shi)技術(shu)已(yi)取得(de)突破，產(chan)業規模(mo)已(yi)經領先于國(guo)際水平，具(ju)備加速(su)發展條件。

在醫療領域，近年來(lai)激光醫療的基(ji)礎研究和技術創(chuang)新迅速增長。2019年，在82項(xiang)自(zi)然科學基金資助國家重(zhong)大(da)科研(yan)儀器研(yan)制項(xiang)目中，16項與激光醫學相關，金額為11 857.87萬元，占(zhan)總體資助金額比例約為(wei)20.44%。光動力療法（PDT）、弱光(guang)治療(liao)等部(bu)分(fen)激光(guang)醫(yi)療(liao)技術的(de)基礎及臨(lin)床應用水(shui)(shui)平已處于(yu)國(guo)際領先(xian)水(shui)(shui)平。但我國(guo)激光(guang)醫(yi)療(liao)產業以中(zhong)小型民營企業為主(zhu)，缺乏真正來自臨(lin)床的(de)需求(qiu)牽(qian)引，“拿來(lai)主義”比較(jiao)典(dian)型，臨(lin)床難以對(dui)激(ji)光(guang)(guang)器提出更(geng)高標(biao)準的需(xu)求(qiu)，生產(chan)指標(biao)不針對(dui)醫療(liao)需(xu)求(qiu)，導致激(ji)光(guang)(guang)醫療(liao)設備(bei)大量依賴(lai)進(jin)口，特別是(shi)用于(yu)精準診療(liao)的超快激(ji)光(guang)(guang)器等關鍵技術和高端設備(bei)被國(guo)外壟斷。另外，與國(guo)外相比，激(ji)光(guang)(guang)醫療(liao)器械注冊審核要求(qiu)過(guo)嚴，周(zhou)期過(guo)長，影(ying)響了新產(chan)品研發(fa)，2016—2018年中國僅有(you)18項國產(chan)激光醫療器(qi)械得到上市許可，而同期美國則有100項(xiang)。

圖2 激光技(ji)術在醫(yi)學(xue)領域的(de)應用

在國防(fang)領域，經(jing)過幾十年的(de)艱苦努(nu)力，我(wo)國激(ji)光武器(qi)技(ji)術(shu)總(zong)體(ti)(ti)上與(yu)國際(ji)先進水平接近。在安防(fang)領域，特別(bie)針(zhen)對(dui)低空安保與(yu)反(fan)恐維穩對(dui)小(xiao)型(xing)多旋翼無人機的(de)攔截需求，中國久遠高新技(ji)術(shu)裝(zhuang)備有(you)限公司等于2014年(nian)在(zai)世界上率先(xian)研發“低空衛士”激光攔截系統(tong)，總(zong)體(ti)(ti)上(shang)處于國(guo)際(ji)先進水平。 

（三(san)）我國激光應用產業快速發展，國際競爭(zheng)力快速提升，但高端(duan)、原創產品仍不多

我國激光(guang)應用產(chan)業快速發展(zhan)，大規模的激光(guang)企(qi)業已遍布華(hua)東、華(hua)南(nan)、華(hua)北、東北、華(hua)中(zhong)及西部地區。據《2019中國激光產業發展報告》統計，我國在26個城市已有激光產業(ye)基地(di)（園區）37個，2011年到2018年激光設備銷售(shou)收入提高了5倍多(duo)，涌現了一批有世界競爭力的激光企業。

經(jing)過多年的(de)努力，我(wo)國激光(guang)企業(ye)在中低端激光(guang)產(chan)業(ye)上已站穩腳跟，但在高(gao)端技術水平的(de)產(chan)業(ye)和高(gao)端核心部(bu)件上與(yu)世界先進水平仍(reng)有較(jiao)大(da)差距；在產(chan)品上，跟隨型產(chan)品居(ju)多，我(wo)國原(yuan)創(chuang)(chuang)或首創(chuang)(chuang)性的(de)產(chan)品相(xiang)對較(jiao)少(shao)。

未(wei)來(lai)我國激(ji)光產(chan)(chan)業仍將(jiang)(jiang)快速發(fa)展。第一，隨(sui)著傳統產(chan)(chan)業的(de)技術升(sheng)級、產(chan)(chan)業結構調整(zheng)、節(jie)能環保(bao)要求提升(sheng)以及個性化需求的(de)發(fa)展，我國激(ji)光制造(zao)設(she)備(bei)產(chan)(chan)業將(jiang)(jiang)面臨更大(da)的(de)發(fa)展前(qian)景；第二，激(ji)光光纖(xian)通信(xin)、激(ji)光顯(xian)示(shi)、激(ji)光存儲等信(xin)息(xi)應用有著巨大(da)發(fa)展空間，激(ji)光雷達、激(ji)光無線通信(xin)等也將(jiang)(jiang)隨(sui)著無人駕(jia)駛等應用的(de)發(fa)展而加快；第三，激(ji)光醫療裝備(bei)產(chan)(chan)業發(fa)展方興(xing)未(wei)艾，未(wei)來(lai)將(jiang)(jiang)隨(sui)著與可穿戴(dai)設(she)備(bei)的(de)融合(he)，在慢(man)性病的(de)日常監測和防(fang)治中發(fa)揮更大(da)的(de)作用。

（四）我(wo)國激光(guang)應用產業(ye)更(geng)快更(geng)好(hao)發(fa)展還(huan)面(mian)臨(lin)一系列制約因素

（1）缺少(shao)制(zhi)度性的頂(ding)層(ceng)統籌謀劃(hua)和(he)長(chang)遠規劃(hua)。激光技術與(yu)應用涉及(ji)多個領域，覆蓋面廣(guang)，在國家頂(ding)層(ceng)沒有定期(qi)進行(xing)統籌規劃(hua)和(he)發展(zhan)(zhan)評(ping)估的制(zhi)度性安排，一定程(cheng)度上影響了協調發展(zhan)(zhan)的速度。

（2）支(zhi)撐(cheng)激光產業(ye)(ye)發展的基礎研究(jiu)（如支(zhi)撐(cheng)新(xin)(xin)產品研發的新(xin)(xin)機(ji)理、新(xin)(xin)機(ji)制、新(xin)(xin)工藝）不(bu)夠，導致原創性(xing)(xing)激光產業(ye)(ye)稀少(shao)。主力(li)科研機(ji)構有人力(li)、設備，但不(bu)了解真正的需(xu)求，企業(ye)(ye)因(yin)風險高導致意愿低、投入少(shao)、能力(li)弱，從而使產業(ye)(ye)基礎研究(jiu)進展緩慢、效果欠佳，很難催生原創性(xing)(xing)產業(ye)(ye)。

（3）關(guan)鍵共(gong)性技(ji)術供給(gei)不(bu)足。關(guan)鍵共(gong)性技(ji)術研發創新(xin)體系尚未建(jian)立，組織機(ji)制不(bu)健全，政策支持(chi)不(bu)連貫，經費(fei)投入不(bu)足，成(cheng)果共(gong)享和推廣應用機(ji)制亟待完(wan)善。

（4）“產(chan)學(xue)研(yan)用”協同創(chuang)新(xin)不(bu)夠。我國激光技術研發的(de)主(zhu)力在科研院所和(he)高(gao)校(xiao)，與企業(ye)及園區(qu)的(de)關聯度都(dou)不(bu)高(gao)，技術研究成果對產(chan)業(ye)的(de)轉化(hua)和(he)支撐(cheng)明顯不(bu)強。

（5）產(chan)業發(fa)展(zhan)政策有待加(jia)強。在醫療(liao)領域(yu)尤其突出，我國醫療(liao)器械的注(zhu)冊(ce)和(he)認(ren)證法規導致前期研發(fa)、檢測認(ren)證、臨床(chuang)及審(shen)批取證需要巨大的資金(jin)成(cheng)本和(he)時間成(cheng)本，不利于鼓勵創新(xin)型激光醫療(liao)器械的推廣和(he)應用，也與激光技(ji)術快速發(fa)展(zhan)的實(shi)際不符。

（6）專業(ye)(ye)人才培養覆(fu)蓋不足。激(ji)光應用(yong)是(shi)典型的(de)(de)交(jiao)叉學科(ke)應用(yong)，在(zai)當前的(de)(de)教育體系中，機械制造行(xing)業(ye)(ye)、信息行(xing)業(ye)(ye)、醫療行(xing)業(ye)(ye)等相關專業(ye)(ye)的(de)(de)教育中往往欠(qian)缺激(ji)光技術(shu)(shu)的(de)(de)內(nei)容，對激(ji)光技術(shu)(shu)新產品(pin)在(zai)該行(xing)業(ye)(ye)的(de)(de)滲透和發(fa)展不利，影響激(ji)光裝備和產品(pin)效能的(de)(de)發(fa)揮。

四(si)、我國激(ji)光技術與(yu)應用2035年發(fa)展(zhan)目(mu)標思考

（一(yi)）指(zhi)導思(si)想

以習近平新時代中國(guo)特色社會主義思(si)想為指導(dao)，以服務(wu)于實現“兩個一(yi)百年(nian)”目(mu)標為(wei)根(gen)本遵循，以提升激光(guang)科技(ji)(ji)與產(chan)業(ye)(ye)支撐(cheng)總體(ti)(ti)國(guo)家安全的能力(li)為(wei)核心(xin)，著力(li)加(jia)強頂層謀劃(hua)，著力(li)解決制(zhi)約激光(guang)技(ji)(ji)術(shu)(shu)創新和產(chan)業(ye)(ye)高(gao)質(zhi)量發(fa)展(zhan)的管理體(ti)(ti)制(zhi)機制(zhi)束縛和關鍵核心(xin)技(ji)(ji)術(shu)(shu)的自(zi)主(zhu)可控(kong)問題，努(nu)力(li)培育新興激光(guang)應用(yong)產(chan)業(ye)(ye)，加(jia)快(kuai)我國(guo)激光(guang)技(ji)(ji)術(shu)(shu)和應用(yong)產(chan)業(ye)(ye)的高(gao)質(zhi)量發(fa)展(zhan)，實(shi)現(xian)我國(guo)激光(guang)科技(ji)(ji)和產(chan)業(ye)(ye)的歷(li)史性跨越。

（二）總(zong)體目標

到2035年，我國激(ji)光技(ji)(ji)術(shu)(shu)與應(ying)用的整體水平(ping)和(he)(he)研究能力顯著(zhu)提高，前沿技(ji)(ji)術(shu)(shu)、應(ying)用技(ji)(ji)術(shu)(shu)和(he)(he)產(chan)業化水平(ping)總體均衡，主要領域(yu)技(ji)(ji)術(shu)(shu)水平(ping)達到世(shi)界先(xian)進，主要激(ji)光產(chan)業領域(yu)達到先(xian)進國家同等水平(ping)，有效(xiao)(xiao)支撐我國創新驅動和(he)(he)可持(chi)續發展(zhan)，并創造較大的經(jing)濟效(xiao)(xiao)益(yi)和(he)(he)社會效(xiao)(xiao)益(yi)。

（1）突破超高亮度(du)、超短(duan)脈(mo)沖和單頻超穩激光器等(deng)前沿激光技術(shu)，發揮對天文學(xue)等(deng)基(ji)礎(chu)物理研究(jiu)的(de)支撐作用。

（2）建設一批(pi)重(zhong)大激光(guang)裝置（如(ru)超(chao)短超(chao)強、XFEL、THz-FEL裝置等），支撐材料、生物、能(neng)源(yuan)等基(ji)礎(chu)研究，夯實我國科(ke)技發(fa)展后勁。

（3）自主突(tu)破激光半導體(ti)(ti)芯片等關鍵瓶頸產(chan)品，實現產(chan)業核心基礎的自主可控水平(ping)，保障經濟安全。

（4）發(fa)展新型(xing)半(ban)導體激(ji)光器(qi)等新型(xing)激(ji)光器(qi)，發(fa)展激(ji)光新應用的機理(li)、工藝等應用基礎研(yan)究，創造新產業，有(you)效支(zhi)撐和促進5G、大(da)數據、云(yun)計算、量子技術(shu)、無(wu)人(ren)駕(jia)駛(shi)等新興產業的(de)發展，實現引領發展的(de)作用。

（5）激(ji)光(guang)在智(zhi)能制造和(he)信息領域(yu)的技術(shu)水平(ping)和(he)產業規模(mo)達到世界(jie)先進(jin)水平(ping)，有效支撐我國制造產業轉型升級。

（6）服務健康中國戰(zhan)略(lve)，持續拓展醫(yi)療診斷應(ying)用，提升(sheng)激光醫(yi)療裝備滿足(zu)高端(duan)市場(chang)能力。

（7）積極發展國防與安防應用，滿足國家(jia)需求。 

（三）領域(yu)目標(biao)

在前沿方向(xiang)領域，到2035年，我(wo)國(guo)半導(dao)體激光器、高(gao)能固體激光器、超快超強激光、深(shen)/極(ji)紫外激(ji)(ji)光(guang)和(he)自由電子激(ji)(ji)光(guang)等激(ji)(ji)光(guang)前(qian)沿(yan)技術(shu)研(yan)(yan)究的(de)整體(ti)水平(ping)和(he)研(yan)(yan)究能(neng)力顯(xian)著提高(gao)，實(shi)現一(yi)系列核心技術(shu)的(de)突破，建成一(yi)批重大激(ji)(ji)光(guang)科(ke)研(yan)(yan)裝置(zhi)，實(shi)現我(wo)國前(qian)沿(yan)激(ji)(ji)光(guang)技術(shu)由跟跑、并跑向領跑的(de)轉換，支撐和(he)促進我(wo)國基礎科(ke)研(yan)(yan)的(de)研(yan)(yan)究和(he)前(qian)沿(yan)應用科(ke)技的(de)發展。

在智(zhi)能制造(zao)領域，2035年(nian)基(ji)礎研究取得一批原創性(xing)成果；攻克激光(guang)制(zhi)(zhi)造核(he)心部件關(guan)鍵技(ji)(ji)術，基(ji)本實(shi)現我國激光(guang)制(zhi)(zhi)造全產(chan)(chan)業鏈(lian)(lian)自(zi)主供(gong)給(gei)；研發(fa)智能(neng)化(hua)、極端化(hua)、高(gao)性(xing)能(neng)先進激光(guang)制(zhi)(zhi)造技(ji)(ji)術與系列裝(zhuang)備，基(ji)本實(shi)現航空發(fa)動機(ji)等高(gao)端裝(zhuang)備激光(guang)制(zhi)(zhi)造技(ji)(ji)術全產(chan)(chan)業鏈(lian)(lian)的自(zi)主供(gong)給(gei)；實(shi)現大規模產(chan)(chan)業化(hua)應用，激光(guang)制(zhi)(zhi)造與再制(zhi)(zhi)造相關(guan)產(chan)(chan)業規模達到(dao)萬億量級(ji)；激光(guang)制(zhi)(zhi)造與再制(zhi)(zhi)造產(chan)(chan)業整體實(shi)力達到(dao)世界先進水平。

在信息領域，我國激光信息技術和(he)產(chan)業(ye)到2035年將處于(yu)世界領先地(di)位。構建安全(quan)(quan)可控(kong)的激(ji)光信息(xi)技術體系，信息(xi)領域核心激(ji)光技術自主(zhu)可控(kong)，完全(quan)(quan)掌握關鍵核心技術和工藝(yi)。形成(cheng)(cheng)產(chan)(chan)業(ye)鏈和創新(xin)(xin)(xin)鏈協同發(fa)展的新(xin)(xin)(xin)業(ye)態、新(xin)(xin)(xin)模式不斷涌現(xian)的創新(xin)(xin)(xin)合(he)作體系，成(cheng)(cheng)為信息(xi)激(ji)光技術新(xin)(xin)(xin)興產(chan)(chan)業(ye)發(fa)展策源(yuan)地(di)，形成(cheng)(cheng)激(ji)光創新(xin)(xin)(xin)經(jing)濟(ji)集聚發(fa)展新(xin)(xin)(xin)格局，激(ji)光技術產(chan)(chan)業(ye)集群持續發(fa)展能力和競爭(zheng)力國際領先。

在醫療領域，到2035年的目標(biao)是建立(li)激光醫療體(ti)系評價(jia)標(biao)準，完善醫療激光器以及(ji)整個(ge)激光產業(ye)生態環境；針對重大醫學應用，掌握激光器核心(xin)部件和關鍵(jian)技術(shu)并產業(ye)化，形成(cheng)完整的產業(ye)鏈，形成(cheng)國際競爭力(li)，擁有世界領先的自主知(zhi)識(shi)產權。

五、加速我國激光(guang)技術與應用發(fa)展的(de)措施建(jian)議

（1）強(qiang)化頂層統籌(chou)謀劃(hua)，引領我國激光(guang)技術與應用(yong)產(chan)業(ye)快速發展(zhan)。一是面向(xiang)2035年國家(jia)發展目標(biao)，建議制定《我國激光技術與應用中長(chang)期發展規劃綱要（2021—2035年(nian)）》；二(er)是依(yi)托中國工程院(yuan)和中國科學院(yuan)，每(mei)5年(nian)定期(qi)評(ping)估激光技(ji)術與應(ying)用發(fa)展(zhan)狀(zhuang)況，前(qian)瞻提出(chu)發(fa)展(zhan)重(zhong)點(dian)和(he)引領目標，及(ji)時向國家提出(chu)涉及(ji)激光科技(ji)和(he)產業發(fa)展(zhan)的(de)咨詢建議。

（2）加強(qiang)基(ji)礎研(yan)究，聚(ju)(ju)力突破產(chan)業(ye)化(hua)發(fa)展中(zhong)的重大(da)基(ji)礎問題和核心基(ji)礎材(cai)(cai)料(liao)、器件，努力打造自(zi)主可控的產(chan)業(ye)共性(xing)(xing)(xing)技術基(ji)礎，為可持(chi)續發(fa)展奠定扎實基(ji)礎。例如聚(ju)(ju)焦高性(xing)(xing)(xing)能激光芯(xin)片、新(xin)(xin)型(xing)新(xin)(xin)體(ti)制半導(dao)體(ti)激光器、高性(xing)(xing)(xing)能特種激光光纖、激光晶(jing)體(ti)、激光增材(cai)(cai)制造和再(zai)制造用金屬材(cai)(cai)料(liao)等核心材(cai)(cai)料(liao)和器件，成體(ti)系組織原料(liao)、關(guan)鍵設(she)(she)備、設(she)(she)計、工(gong)藝、測試(shi)和規模化(hua)生產(chan)技術攻關(guan)。

（3）實施若(ruo)干應(ying)用(yong)研(yan)發(fa)專項，加(jia)大產業(ye)(ye)扶(fu)持(chi)(chi)政策，打造(zao)多個新激(ji)光產業(ye)(ye)鏈。如在(zai)制(zhi)造(zao)領域(yu)，繼續加(jia)強(qiang)航(hang)空航(hang)天、機械(xie)制(zhi)造(zao)等高(gao)端(duan)裝備領域(yu)激(ji)光制(zhi)造(zao)與(yu)再(zai)制(zhi)造(zao)技(ji)術相關應(ying)用(yong)研(yan)究與(yu)驗證計(ji)劃；在(zai)信息(xi)領域(yu)，開展(zhan)空間激(ji)光寬(kuan)帶傳輸與(yu)組(zu)網(wang)基礎科(ke)學(xue)問(wen)題研(yan)究和關鍵技(ji)術攻(gong)關，加(jia)速激(ji)光顯示等發(fa)展(zhan)規劃和產業(ye)(ye)未來布局；在(zai)醫療(liao)(liao)領域(yu)，支持(chi)(chi)研(yan)發(fa)臨(lin)(lin)床用(yong)的高(gao)性能(neng)飛秒激(ji)光器及裝備；將(jiang)成熟度(du)高(gao)、風險(xian)較低的激(ji)光臨(lin)(lin)床設(she)備納入《免于進行(xing)臨(lin)(lin)床試驗醫療(liao)(liao)器械(xie)目錄》，推進激(ji)光醫療(liao)(liao)器械(xie)注(zhu)冊人制(zhi)度(du)。

（4）創(chuang)(chuang)新產(chan)業(ye)協同(tong)機制(zhi)，完善激光產(chan)業(ye)創(chuang)(chuang)新生態。如以重點臨(lin)床醫院為(wei)依托單位，集中(zhong)國(guo)內相(xiang)關高校、研(yan)究(jiu)院所和企業(ye)的(de)(de)技術優勢，建設國(guo)家級激光醫學臨(lin)床轉化工程研(yan)究(jiu)中(zhong)心(xin)；充分發(fa)揮(hui)企業(ye)的(de)(de)創(chuang)(chuang)新主體作用(yong)，充分發(fa)揮(hui)行業(ye)協會(hui)等行業(ye)團(tuan)體在(zai)產(chan)業(ye)規劃(hua)、產(chan)業(ye)共(gong)性技術問題提出與研(yan)發(fa)、產(chan)業(ye)標準(zhun)規范制(zhi)定中(zhong)的(de)(de)作用(yong)。

（5）強化激(ji)(ji)光(guang)基(ji)礎教育，加大(da)對激(ji)(ji)光(guang)及光(guang)學(xue)(xue)應(ying)用(yong)人(ren)(ren)才培(pei)養(yang)力度。適(shi)應(ying)激(ji)(ji)光(guang)應(ying)用(yong)加速發(fa)展的需要，在(zai)臨床醫(yi)學(xue)(xue)下設立激(ji)(ji)光(guang)醫(yi)學(xue)(xue)二級學(xue)(xue)科，在(zai)材料、制造等理工(gong)專業中(zhong)強化激(ji)(ji)光(guang)基(ji)礎教育，夯實激(ji)(ji)光(guang)應(ying)用(yong)發(fa)展的人(ren)(ren)才基(ji)礎。

六(liu)、結(jie)語

2020年是激光發明60周年(nian)，激(ji)光技術和應用的(de)發展極大地改(gai)變(bian)了世界。黨的(de)“十九大”確定了(le)2035年(nian)基本實現(xian)社會(hui)主(zhu)義現(xian)代化(hua)和(he)(he)躋身創新(xin)型國家前(qian)列的(de)(de)(de)(de)(de)(de)戰略目標，這為(wei)激(ji)光技(ji)(ji)術和(he)(he)應(ying)用(yong)帶來(lai)了前(qian)所未有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發展機遇，也對激(ji)光技(ji)(ji)術與應(ying)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發展提出了高標準的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要求(qiu)。我們(men)必(bi)須(xu)充分認識(shi)激(ji)光技(ji)(ji)術與應(ying)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)和(he)(he)潛力，認清(qing)制約(yue)發展的(de)(de)(de)(de)(de)(de)困難與挑戰，加(jia)強統籌謀劃，以改革的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大無畏(wei)精(jing)神和(he)(he)勇氣突破各種制約(yue)，堅持自主(zhu)創新(xin)和(he)(he)開放創新(xin)，堅持應(ying)用(yong)和(he)(he)產業為(wei)目標牽引，強化(hua)激(ji)光技(ji)(ji)術攻關，完善激(ji)光產業創新(xin)生態，積極搶占國際競(jing)爭制高點，為(wei)中(zhong)華(hua)民族偉(wei)大復(fu)興中(zhong)國夢的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實現(xian)貢獻力量。