2020年是激光发明60周年，激光技术和应用的发展极大地改变了世界。为促进激光技术及应用的发展，中国工程院于2018年启动了“我国激光技术与应用2035发展战略研究”重点咨询项目。小光将该报告的概要大纲整理出来供大家借鉴。
下文简要分析了激光技术及在科研与产业中的作用，梳理了多个制约加速发展的问题，提出了2035年前我国的发展目标、攻关重点和产业政策需求。
（一）前沿激光技术是基础物理研究和多领域前沿科技攻关的重要工具
-
研究前沿激光技术，获取更高的频域特性（超短波、超长波、可调谐、单频、宽光谱等）、时域特性（超快、超强峰值等）和能量域特性（高亮度、大功率、高能等），始终是世界前沿科研的重要组成部分。
-
高性能激光可在实验室创造出极端条件，使得高性能前沿激光成为基础物理研究的重要工具。
-
高性能激光创造的频域特性、时域特性和能量域特性条件或参数，使激光成为新材料、能源、生物等科技前沿研究必不可少的工具。
六十年来，与激光相关的研究多次获得诺贝尔奖，也充分说明了激光技术在推动前沿科学研究和促进科技进步中的突出作用。
（二）激光技术在塑造现代制造、信息、医疗和国防等产业中发挥着不可或缺的作用
激光制造应用是激光产业应用的主要方向，包括去除与连接、表面工程、增材制造、修复与再制造和微纳制造等 5 类，产值规模占激光应用产业的30% 以上。
激光制造可应用在切割、焊接、表面处理、高性能复杂构件制造和精密制造的领域，引领了先进制造业的发展，对工业智能化进程产生深远影响。
激光技术是现代信息产业的支撑技术，可应用在光纤通信、光存储、激光显示等领域，引领了一个又一个的革命。此外，激光技术还是高精度测量传感、无人驾驶和量子通信的重要基础。
激光技术已是医疗和诊断领域中不可替代的一类技术手段。强激光治疗、光动力治疗及弱激光治疗已广泛应用于300 多种疾病的治疗，以其精准性、微创或无创性引领医学治疗模式的转变。
在国防领域，激光已应用于测距、成像、指向、制导、通信及对抗等，改善了武器装备性能，如提高命中率和可靠性，而且某种意义上也改变了现代战争的面貌。如现今的高能激光武器已接近成熟，将逐步进入多种应用装备的研制和列装阶段。受小型无人机应用快速拓展的影响，低空防御型激光系统因作为和平时期重要地点、重大活动安防不可或缺的手段而得到快速发展。
（三）加速发展激光技术及应用可有力推动和引领经济产业转型升级
激光技术的广泛应用和持续拓展，显示这是一项极其重要的核心关键技术、基础性技术和引领性技术，有力推动和引领着经济产业发展和转型升级。
第一，激光技术是一项重要的工具性技术，其应用可以加速改变相关行业面貌，激光在制造行业、信息通信和医疗行业的应用及扩展就说明了这一点。
第二，激光技术是一项极强的渗透性的基础性技术。激光产品所支撑的经济规模远远大于本身的经济规模。换个角度，激光技术产品在经济体系中的重要性远超产品本身的价值规模 。
第三，激光技术孕育孵化新应用的能力很强，能够不断与其他技术融合创造新应用和新产业，具有突出的产业引领性特征。
（一）我国激光技术科研主要力量集中在科研院所和高等学校，企业相对较弱
高校和科研院所承担了大部分国家计划的激光科研攻关项目，企业占比很小。我国企业在开展激光科研方面力量相对较弱，获得国家科技计划资助也相对较少。一方面这反映出我国企业科研实力、科研基础相对较弱，无法与高校和科研院所竞争；另一方面也说明目前激光领域资助项目来自产业前沿较少，问题较为基础，风险较大，与产业关联较弱，企业兴趣不大。
（二）我国激光科研领域覆盖面广，总体技术水平还不够高
虽然，我国科技计划对上述前沿激光技术方向都有一定的规划布局和支持，但总体上说，大部分研究方向与世界先进方向还有一定差距。
-
在智能制造领域，我国激光制造已成为过去十年先进制造领域发展最快的方向之一，但大部分技术还处于跟踪国外先进水平的阶段。部分技术国际领先，大部分处于跟踪的阶段；某些卡脖子技术一直难以取得突破，制约了激光产业核心竞争力的提升。
-
在信息领域，与我国移动通信和数据通信市场的领先发展同步，我国光纤通信的科研和产业化开发等达到世界先进水平。
-
在医疗领域，近年来激光医疗的基础研究和技术创新迅速增长。但我国激光医疗产业以中小型民营企业为主，缺乏真正来自临床的需求牵引， “拿来主义”比较典型，激光医疗设备大量依赖进口。
-
在国防领域，经过几十年的艰苦努力，我国激光武器技术总体上与国际先进水平接近。
（三）我国激光应用产业快速发展，国际竞争力快速提升，但高端、原创产品仍不多
经过多年的努力，我国激光企业在中低端激光产业上已站稳脚跟，但在高端技术水平的产业和高端核心部件上与世界先进水平仍有较大差距；在产品上，跟随型产品居多，我国原创或首创性的产品相对较少。
未来我国激光产业仍将快速发展。第一，随着传统产业的技术升级、产业结构调整、节能环保要求提升以及个性化需求的发展，我国激光制造设备产业将面临更大的发展前景；第二，激光光纤通信、激光显示、激光存储等信息应用有着巨大发展空间，激光雷达、激光无线通信等也将随着无人驾驶等应用的发展而加快；第三，激光医疗装备产业发展方兴未艾，未来将随着与可穿戴设备的融合，在慢性病的日常监测和防治中发挥更大的作用。
（四）我国激光应用产业更快更好发展还面临一系列制约因素
（1）缺少制度性的顶层统筹谋划和长远规划，一定程度上影响了协调发展的速度。
（2）支撑激光产业发展的基础研究（如支撑新产品研发的新机理、新机制、新工艺）不够，导致原创性激光产业稀少。
到 2035 年，我国激光技术与应用的整体水平和研究能力显著提高，前沿技术、应用技术和产业化水平总体均衡，主要领域技术水平达到世界先进，主要激光产业领域达到先进国家同等水平，有效支撑我国创新驱动和可持续发展，并创造较大的经济效益和社会效益。
（1）突破超高亮度、超短脉冲和单频超稳激光器等前沿激光技术，发挥对天文学等基础物理研究的支撑作用。
（2）建设一批重大激光装置（如超短超强、XFEL、THz-FEL 装置等），支撑材料、生物、能源等基础研究，夯实我国科技发展后劲。
（3）自主突破激光半导体芯片等关键瓶颈产品，实现产业核心基础的自主可控水平，保障经济安全。
（4）发展新型半导体激光器等新型激光器，发展激光新应用的机理、工艺等应用基础研究，创造新产业，有效支撑和促进 5G、大数据、云计算、量子技术、无人驾驶等新兴产业的发展，实现引领发展的作用。
（5） 激光在智能制造和信息领域的技术水平和产业规模达到世界先进水平，有效支撑我国制造产业转型升级。
（6）服务健康中国战略，持续拓展医疗诊断应用，提升激光医疗装备满足高端市场能力。
在前沿方向领域，到 2035 年，我国半导体激光器、高能固体激光器、超快超强激光、深 / 极紫外激光和自由电子激光等激光前沿技术研究的整体水平和研究能力显著提高，实现一系列核心技术的突破，建成一批重大激光科研装置，实现我国前沿激光技术由跟跑、并跑向领跑的转换，支撑和促进我国基础科研的研究和前沿应用科技的发展。
在智能制造领域，2035 年基础研究取得一批原创性成果；攻克激光制造核心部件关键技术，基本实现我国激光制造全产业链自主供给；研发智能化、极端化、高性能先进激光制造技术与系列装备，基本实现航空发动机等高端装备激光制造技术全产业链的自主供给；实现大规模产业化应用，激光制造与再制造相关产业规模达到万亿量级；激光制造与再制造产业整体实力达到世界先进水平。
在信息领域，我国激光信息技术和产业到 2035 年将处于世界领先地位。构建安全可控的激光信息技术体系，信息领域核心激光技术自主可控，完全掌握关键核心技术和工艺。形成产业链和创新链协同发展的新业态、新模式不断涌现的创新合作体系，成为信息激光技术新兴产业发展策源地，形成激光创新经济集聚发展新格局，激光技术产业集群持续发展能力和竞争力国际领先。
在医疗领域，到 2035 年的目标是建立激光医疗体系评价标准，完善医疗激光器以及整个激光产业生态环境；针对重大医学应用，掌握激光器核心部件和关键技术并产业化，形成完整的产业链，形成国际竞争力，拥有世界领先的自主知识产权。
（1）强化顶层统筹谋划，引领我国激光技术与应用产业快速发展。
（2）加强基础研究，聚力突破产业化发展中的重大基础问题和核心基础材料、器件，努力打造自主可控的产业共性技术基础，为可持续发展奠定扎实基础。
（3）实施若干应用研发专项，加大产业扶持政策，打造多个新激光产业链。
（5）强化激光基础教育，加大对激光及光学应用人才培养力度。
2020 年是激光发明 60 周年，激光技术和应用的发展极大地改变了世界。党的“十九大”确定了2035 年基本实现社会主义现代化和跻身创新型国家前列的战略目标，这为激光技术和应用带来了前所未有的发展机遇，也对激光技术与应用的发展提出了高标准的要求。由此，我们应该强化激光技术攻关，完善激光产业创新生态，积极抢占国际竞争制高点，为中华民族伟大复兴中国梦的实现贡献力量。
注：本文内容呈现形式略有调整，若需可点击文末“阅读原文”查看报告原文。
本文选自中国工程院院刊《中国工程科学》2020年第3期
作者：“我国激光技术与应用2035发展战略研究”项目综合组
来源：我国激光技术与应用2035发展战略研究[J].中国工程科学,2020,22(3):1-6.
关注以后，只要加上星标
就能固定找到我们啦！
↓↓↓
本文注明来源为其他媒体或网站的文/图等稿件均为转载，如涉及版权等问题，请作者在20个工作日之内联系我们，我们将协调给予处理。最终解释权归光电汇所有。
请联系oepn@siom.ac.cn
季先生 18018304797
