本刊記者　孫秋霞

生命不止 攀登不息——記科學(xué)中國人（2015）年度終身成就獎(jiǎng)獲得者徐至展

本刊記者孫秋霞

徐至展在頒獎(jiǎng)大會(huì)上發(fā)表獲獎(jiǎng)感言

77歲的徐至展每天清晨提著一個(gè)黑色布包，邁著有點(diǎn)急切的步子走向辦公室。2016年是他來到中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所（簡稱“上海光機(jī)所”）的第50個(gè)年頭，近半個(gè)世紀(jì)以來，他致力于開拓與發(fā)展我國強(qiáng)激光科學(xué)技術(shù)并進(jìn)而超強(qiáng)超短激光與強(qiáng)場物理新領(lǐng)域及其重大應(yīng)用，為中國上述當(dāng)代重大科技前沿領(lǐng)域的開創(chuàng)與發(fā)展并進(jìn)入國際最前列作出了先驅(qū)性杰出貢獻(xiàn)。

如今，徐至展頭發(fā)已經(jīng)花白，但他仍像年輕時(shí)一樣全身心撲在科研上。他說：“我喜歡這個(gè)領(lǐng)域，喜歡和年輕人在一起。雖然年事已高，我還是希望能夠繼續(xù)從事科學(xué)研究，推動(dòng)國家在超強(qiáng)超短激光科學(xué)和強(qiáng)場物理新領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。”

赤子丹心獻(xiàn)激光

1938年12月16日，一個(gè)普通知識(shí)分子家庭新添一名男嬰，他就是徐至展。由于父親工資不高，家里人口眾多，生活清貧的徐至展靠國家的助學(xué)金相繼完成小學(xué)、中學(xué)、大學(xué)直至研究生畢業(yè)。而早在中學(xué)時(shí)代，他的心中便播下了一顆種子。

那是上世紀(jì)50年代，徐至展就讀于江蘇省常州中學(xué)。這是一所著名的江南學(xué)府，曾經(jīng)走出過瞿秋白、張?zhí)住㈠X穆、劉半農(nóng)等諸多大家，優(yōu)良的傳統(tǒng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)在潛移默化中熏陶著徐至展。

“1952年，我們通宵在用茅草搭建的食堂里等待新年的鐘聲。因?yàn)檫@是中國第一個(gè)五年計(jì)劃開始的元旦，建國初期百廢待興，特別是在科學(xué)上中國要趕到世界的前沿。當(dāng)鐘聲響起的時(shí)候，大家都很激動(dòng)，心中涌起一股愛國的熱情?！睍r(shí)隔60多年，徐至展仍然清楚地記得那一幕，對物理感興趣的他立志將來做一名物理學(xué)家，要用知識(shí)與成果報(bào)效祖國。

高中畢業(yè)后，成績優(yōu)異的徐至展被保送到南京航空航天大學(xué)（前身為“南京航空學(xué)院”），那時(shí)國家急需制造第一代噴氣式飛機(jī)的人才。1957年，當(dāng)學(xué)校允許個(gè)人自由選擇時(shí)，徐至展念念不忘成為一名物理學(xué)家的理想，便轉(zhuǎn)到復(fù)旦大學(xué)物理系攻讀了5年。

本科畢業(yè)后，徐至展決定繼續(xù)深造，考入了北京大學(xué)，成為我國著名物理學(xué)家王竹溪先生的研究生。

“王先生的學(xué)識(shí)和人品對我影響很大，記得當(dāng)時(shí)他是北大的副校長，但每個(gè)星期必定抽出半天時(shí)間指導(dǎo)我和另一個(gè)研究生，如果因會(huì)議等事情耽誤了也要補(bǔ)回來。王先生使我更加堅(jiān)定了把一生獻(xiàn)給科學(xué)的信念和意志。”

1965年，從北大研究生畢業(yè)的徐至展加入到上海光機(jī)所。該所是1964年成立的我國第一個(gè)激光科學(xué)技術(shù)的專業(yè)研究所，從上世紀(jì)60年代中期開始，就一直承擔(dān)強(qiáng)激光引發(fā)核聚變這一國家重大科研項(xiàng)目。

核聚變是兩個(gè)較輕的原子核聚合成一個(gè)較重的原子核，從而釋放巨大原子能的一種核反應(yīng)形式。例如，太陽的能量就是來自其核心持續(xù)進(jìn)行的核聚變反應(yīng)，氫彈爆炸也是一種核聚變。由于核聚變能是一種幾乎取之不竭的無碳能源，它成為人類夢寐以求的未來新能源。

徐至展向記者解釋，激光核聚變，實(shí)際上就是利用強(qiáng)激光來引發(fā)核聚變，相當(dāng)于在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)引爆一個(gè)微型氫彈。它在國家安全和造福人類、解決能源問題等諸多方面，意義極其深遠(yuǎn)。

憑借著創(chuàng)造的激情和忘我的工作，徐至展很快脫穎而出。不久后被委任為激光核聚變研究室業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人，長期主持上海光機(jī)所的激光核聚變研究，包括激光產(chǎn)生、加熱和壓縮等離子體并引發(fā)核聚變反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)和理論研究。

“當(dāng)時(shí)我們都感到責(zé)任重大，不可懈怠，因?yàn)槊恳粋€(gè)關(guān)鍵的技術(shù)、關(guān)鍵的原理都要我們自力更生來研制，來籌備。而且我們的實(shí)驗(yàn)條件和工作條件也還是很艱苦的，經(jīng)常加班加點(diǎn)。記得有個(gè)夏天我們連續(xù)工作了30多個(gè)小時(shí)，累了就在實(shí)驗(yàn)室外面的板上躺一躺，然后再爬起來再干。”

在艱難的環(huán)境面前，徐至展研究團(tuán)隊(duì)反而充滿著頑強(qiáng)的意志。經(jīng)過多年辛苦拼搏，在70年代初期，他們終于連續(xù)取得了一系列重大突破。如：1972年，激光產(chǎn)生600萬度高溫高密度等離子體；1973年，激光打靶（氘冰、氘化鋰與氘化聚乙烯）發(fā)射中子；1975年底，建成1011瓦級(jí)六束激光打靶實(shí)驗(yàn)裝置；1977年，利用六路激光裝置實(shí)現(xiàn)多束激光驅(qū)動(dòng)微球靶向心壓縮等。

上述開拓性成果是當(dāng)時(shí)激光核聚變領(lǐng)域處于開創(chuàng)階段的里程碑式進(jìn)展，不僅在中國是首次實(shí)現(xiàn)，在國際上也屈指可數(shù)，也為我國后續(xù)深入系統(tǒng)開展激光核聚變研究，奠定了十分重要的技術(shù)基礎(chǔ)。

1978年，由徐至展主持完成的“激光核聚變研究”重大成果獲全國科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)。1982年，作為主持人之一的另一項(xiàng)重大成果“六路釹玻璃激光等離子體物理實(shí)驗(yàn)裝置”獲中國科學(xué)院科技成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

由于在強(qiáng)激光物理及其重大應(yīng)用等領(lǐng)域取得矚目成就，1991年，徐至展當(dāng)選為中國科學(xué)院學(xué)部委員（院士），那時(shí)他還不滿53歲，成為當(dāng)時(shí)全國最年輕的院士之一。

“有人對我講，老徐啊，你已經(jīng)成了院士，功成名就，不要再那么拼命，可以歇一歇、松口氣了?？墒?，這種說法和我遵循的人生價(jià)值觀并不符合，我一直要求自己‘執(zhí)著獻(xiàn)身攀高峰’，用知識(shí)和成果報(bào)效祖國，畢生為國家科學(xué)的發(fā)展做貢獻(xiàn)。我不可能停下步子來?！?/p>

就這樣，徐至展將當(dāng)選院士作為科研事業(yè)的新起點(diǎn)，繼續(xù)奮斗在科研一線。

2005年春節(jié)，中國科學(xué)院院長路甬祥（右一）看望徐至展（陪同的有上海分院院長沈文慶等）。

2009年9月，徐至展會(huì)見來訪的國際著名強(qiáng)場物理科學(xué)家、美國Ohio大學(xué) Pierre Agostini教授。

獨(dú)辟蹊徑攀高峰

自從上世紀(jì)60年代初美國科學(xué)家梅曼發(fā)明世界上第一臺(tái)紅寶石激光器以來，激光科學(xué)成為世界各國競相研究的前沿領(lǐng)域之一。徐至展告訴記者，超強(qiáng)超短激光能夠?yàn)槿祟愄峁┣八从械臉O端物理?xiàng)l件與新的實(shí)驗(yàn)手段，這些極端物理?xiàng)l件過去都只能在核爆中心、恒星內(nèi)部或者黑洞邊緣找到，現(xiàn)在在實(shí)驗(yàn)室利用激光就可能創(chuàng)造。

基于啁啾脈沖放大與光學(xué)參量放大相結(jié)合的光學(xué)參量啁啾脈沖放大（簡稱“OPCPA”），是國際上積極探索的持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展超強(qiáng)超短激光的全新原理，一旦突破，有可能為激光科學(xué)技術(shù)的發(fā)展開辟一個(gè)新時(shí)代。

1998年，徐至展敏銳地意識(shí)到，OPCPA對向超短超高超強(qiáng)的更高層次的持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展可能帶來革命性的推動(dòng)。于是，他不失時(shí)機(jī)地建議并組織隊(duì)伍開展“小型化OPCPA超短超強(qiáng)激光裝置”的研究。

“因?yàn)槲覀円M(jìn)行的是利用OPCPA新原理來實(shí)現(xiàn)新一代的超強(qiáng)超短激光，所以這個(gè)難度是比較大的。國際上雖然發(fā)達(dá)的國家都競相研究，但是都停留在比較低的水準(zhǔn)上，還沒有突破它的根本問題?！毙熘琳垢嬖V記者，這個(gè)根本問題就是OPCPA新原理基于的兩個(gè)光束要在時(shí)間上精確同步，且光譜、脈沖要完全匹配等。

項(xiàng)目立項(xiàng)之初，徐至展團(tuán)隊(duì)決心要走到國際最前列，經(jīng)過可行性分析，他們的預(yù)定目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)10太瓦級(jí)新一代的超強(qiáng)超短激光。

徐至展在超強(qiáng)超短激光物理實(shí)驗(yàn)室工作

然而，當(dāng)項(xiàng)目真正實(shí)施起來難度卻很大?！耙粋€(gè)是因?yàn)槲覀冾A(yù)定的指標(biāo)很高，當(dāng)時(shí)國際上的最好結(jié)果還是英國盧瑟福實(shí)驗(yàn)室的1太瓦級(jí)。還有一個(gè)原因是既涉及到科學(xué)原理，又涉及到工程性的實(shí)施，需要不斷克服瓶頸，不斷前進(jìn)?！边@時(shí)，徐至展的眉頭漸漸緊蹙起來，仿佛仍然置身于當(dāng)年的情境之中。

項(xiàng)目進(jìn)行到中期的時(shí)候，研究進(jìn)展離最初的預(yù)定目標(biāo)相差尚遠(yuǎn)。如果最后完不成任務(wù)，身為首席科學(xué)家的他將要付出信譽(yù)上的代價(jià)。一種無形的壓力像一顆巨石壓在了徐至展的肩上，一夜之間，他的頭上多了幾許白發(fā)。

盡管身肩重?fù)?dān)，徐至展卻毫不氣餒。只要有時(shí)間，他便會(huì)親自到實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)并組織科研團(tuán)隊(duì)。他一如既往的科研熱情和堅(jiān)定意志感染著每一個(gè)人。

為了解決研究瓶頸，徐至展組織老中青相結(jié)合的隊(duì)伍積極討論研究解決方案。秉持著“東方不亮西方亮”的原則，終于，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開辟了一條全新的道路。

“我們提出了一個(gè)全光同步的、完全不同于國際上的更為先進(jìn)的總體創(chuàng)新方案以及發(fā)展相應(yīng)的單元?jiǎng)?chuàng)新技術(shù)。目標(biāo)就是克服原先使路線停滯不前的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。”

在總體創(chuàng)新方案以及單元?jiǎng)?chuàng)新技術(shù)的成功實(shí)施基礎(chǔ)上，徐至展團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)性原理探索與工程性技術(shù)實(shí)施的相結(jié)合，在2002年成功創(chuàng)建了世界首臺(tái)基于OPCPA新原理的小型化10太瓦級(jí)新一代超強(qiáng)超短激光裝置，并獲得了激光峰值功率最高（16.7太瓦）且對應(yīng)脈寬最短（120飛秒）的創(chuàng)國際最高水平的重大成果，遠(yuǎn)超當(dāng)時(shí)國際同類研究最好結(jié)果（1太瓦級(jí)）一個(gè)量級(jí)。

該項(xiàng)突破是中國新型高功率強(qiáng)激光系統(tǒng)的總體輸出功率水平第一次在國際上取得領(lǐng)先地位，被國際同行評(píng)價(jià)為：“十年來國際OPCPA研究領(lǐng)域中最杰出的實(shí)驗(yàn)成就”。先后獲得上海市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)和2004年度國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。首創(chuàng)的光同步總體方案近年也被歐盟大科學(xué)裝置ELI（極端光設(shè)施）計(jì)劃的概念設(shè)計(jì)方案等采用，為國際超強(qiáng)超短激光領(lǐng)域的長遠(yuǎn)發(fā)展提供關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。

徐至展坦言：“真正重大的自主創(chuàng)新，必須也要承擔(dān)一定的風(fēng)險(xiǎn)，且要做好失敗的思想準(zhǔn)備和擁有不斷克服失敗的精神力量?！?/p>

緊接著，徐至展及其團(tuán)隊(duì)發(fā)明了抑制寄生振蕩等多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，2007年研制成功創(chuàng)世界最高峰值功率的超強(qiáng)超短激光系統(tǒng)，獲得了當(dāng)時(shí)國際同類裝置中最高的峰值功率（0.89拍瓦）和最短的脈沖寬度（29.0飛秒）。

應(yīng)用該系統(tǒng)及建成的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，徐至展及其團(tuán)隊(duì)已在激光驅(qū)動(dòng)臺(tái)式化核聚變、高亮度中子源和高能電子加速等多項(xiàng)重大應(yīng)用研究中取得了有重要國際影響的突破性研究成果，是國際同類裝置中少有已取得重大應(yīng)用成效的裝置。

近年來，徐至展及其團(tuán)隊(duì)又創(chuàng)造性地解決了高增益放大并超高時(shí)間對比度等關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題，2013年研制成功當(dāng)時(shí)世界最高峰值功率的2拍瓦激光放大系統(tǒng)并突破了獲得超高時(shí)間對比度（1011）激光脈沖的世界性技術(shù)難題。2014年又進(jìn)一步創(chuàng)新發(fā)展主動(dòng)寄生振蕩抑制技術(shù)等，2015年研制成功5拍瓦超強(qiáng)超短激光放大器，大幅度領(lǐng)先國際同類研究。

“我的科學(xué)生涯讓我感悟到，攀登科學(xué)高峰的歷程崎嶇又艱辛。只有摒棄浮躁與急功近利，心無旁騖，耐得住寂寞潛心研究，方可十年磨一劍，孕育令人振奮的成功?！边@個(gè)攀登了半個(gè)世紀(jì)的近八旬老人，發(fā)出了自己的肺腑之言。

徐至展和他培養(yǎng)的兩位學(xué)生李儒新研究員（左一）、程亞研究員一起討論學(xué)術(shù)問題

老驥伏櫪爭朝夕

認(rèn)識(shí)徐至展的人都知道，老先生對科研的熱愛從未減退過。幾十年來，實(shí)驗(yàn)室?guī)缀醭蔀樗募?，他很少有休息日和假期，為了一?xiàng)項(xiàng)研究，他常常日夜苦干。

據(jù)上海光機(jī)所所長李儒新回憶：“記得兩三年前，為了提交一個(gè)科研項(xiàng)目的報(bào)告，我們春節(jié)假期聚在一起討論。當(dāng)我和另外一個(gè)同事都感到非常疲憊的時(shí)候，他還精神抖擻?！?/p>

徐至展身上始終有著一種忘我的工作精神，科學(xué)研究對他來說已經(jīng)成為生命中不可分割的一部分，成為了“一種注入到血液中的責(zé)任感”。

近十年來，徐至展在強(qiáng)場物理前沿開拓中也取得了原創(chuàng)性的科學(xué)新發(fā)現(xiàn)。如，他領(lǐng)銜的研究組發(fā)現(xiàn)國際強(qiáng)場物理領(lǐng)域過去三十年研究中丟失的重要物理現(xiàn)象等。

“強(qiáng)激光場中的原子分子的光電離是整個(gè)強(qiáng)場物理的重要科學(xué)基礎(chǔ)之一，但是原先的研究是有局限性的，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，因?yàn)榇蟛糠謴?qiáng)場物理實(shí)驗(yàn)局限于鈦寶石的波長800nm，當(dāng)然，也可以經(jīng)過倍頻以后進(jìn)一步縮短，所以我們急需要發(fā)展新波長超強(qiáng)超短激光，以至于可以進(jìn)行一些人類還沒有進(jìn)行或較少進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)研究?！?/p>

徐至展總是對重大科學(xué)問題有著敏銳的洞察力，他非常擅于把握學(xué)科發(fā)展的前沿和趨勢。在他的帶領(lǐng)下，團(tuán)隊(duì)自行研制成功可調(diào)諧中紅外新波段超強(qiáng)超短激光實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。利用該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，他們意外發(fā)現(xiàn)在隧穿電離的光電子能譜當(dāng)中，存在以前從來沒有被發(fā)現(xiàn)、被丟失的低能峰狀新結(jié)構(gòu)。

該項(xiàng)原創(chuàng)發(fā)現(xiàn)被國際學(xué)術(shù)界廣泛稱謂為“低能結(jié)構(gòu)”，推動(dòng)了現(xiàn)有的強(qiáng)場物理理論的發(fā)展，引領(lǐng)了學(xué)科新方向。

光華背后是不為人知的付出。正如魯迅先生所說，他把別人喝咖啡的時(shí)間都用在了工作上。他曾經(jīng)連續(xù)幾個(gè)月操勞奔波，最后因過度勞累而被送進(jìn)了醫(yī)院。

“盡管我自己的工作成就十分有限，但有一點(diǎn)可以問心無愧，那就是我始終心甘情愿把自己奉獻(xiàn)給國家的科技事業(yè)，全身心投入，付出所有?！庇弥R(shí)與成果報(bào)效祖國的理想，徐至展是在用自己的一生去踐行。

當(dāng)記者問及他對未來的規(guī)劃時(shí)，他脫口而出“最近有兩個(gè)非常重要的項(xiàng)目”。其中一個(gè)是要建成世界領(lǐng)先水平的10拍瓦級(jí)的超強(qiáng)超短激光裝置，他擔(dān)任該項(xiàng)目的首席科學(xué)家；另一個(gè)是剛剛立項(xiàng)不久的中國科學(xué)院先導(dǎo)性B項(xiàng)目，要進(jìn)行超強(qiáng)激光與聚變物理前沿研究。

“我們經(jīng)過多年努力，才站在了超強(qiáng)超短激光科學(xué)和強(qiáng)場物理新領(lǐng)域國際最前列。我想繼續(xù)推動(dòng)國家在上述領(lǐng)域的發(fā)展，保持領(lǐng)先地位。”

在徐至展看來，前方仍然任重道遠(yuǎn)。不過，他深知青年科技人才是國家未來的希望。除了科研工作，他把大量精力投入在了人才培養(yǎng)上。他不僅在學(xué)術(shù)上給予學(xué)生指導(dǎo)，還在思想上、生活上給予他們關(guān)心，堅(jiān)持高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)要求，不斷提高學(xué)生駕馭科研工作的能力。

當(dāng)學(xué)生發(fā)表論文時(shí)，他總是把自己的名字放在后面，將學(xué)生推上第一作者；他非常樂于讓青年學(xué)生代表他在國際會(huì)議上做特邀報(bào)告，使他們能夠迅速在國際上打開知名度；在人民大會(huì)堂領(lǐng)獎(jiǎng)時(shí)，他還特意讓學(xué)生一起參加……

如今，徐至展已培養(yǎng)了一大批高層次科技人才，他們中間有許多人成為了優(yōu)秀的學(xué)術(shù)帶頭人，如4位博士獲得全國優(yōu)秀博士學(xué)位論文獎(jiǎng)，6位博士獲得國家杰出青年科學(xué)基金，8位博士入選中科院百人計(jì)劃。他十余次被評(píng)為中科院優(yōu)秀研究生導(dǎo)師，杰出貢獻(xiàn)得到公認(rèn)，堪稱楷模。

幾年前，有人問徐至展什么是諾貝爾精神？思索片刻，他回答道：“諾貝爾精神，我的理解就是不斷的、持續(xù)的、一個(gè)接一個(gè)的、后人在前人基礎(chǔ)上的創(chuàng)新和求實(shí)，以及科學(xué)家永恒的獻(xiàn)身精神?！?/p>

也許，正是因?yàn)橛羞@樣的理解，徐至展將青春與熱血全部奉獻(xiàn)給了祖國的科學(xué)事業(yè)，并持續(xù)奮斗與攀登。他說：“求索科學(xué)發(fā)現(xiàn)，攀登科學(xué)高峰，是我生命價(jià)值的體現(xiàn)，也是我人生樂趣的所在?！?/p>