新片上線

玻璃，一種非晶無機(jī)非金屬材料。

在這個(gè)“干巴巴”的定義之外，它卻因剔透的狀態(tài)和多變的色彩，成為眾多藝術(shù)家靈感的繆斯。

英國(guó)藝術(shù)家Chris Wood彩色玻璃創(chuàng)意設(shè)計(jì)

不過，玻璃的價(jià)值可遠(yuǎn)不止這些。

一種可以改變光的傳播方向，改變紫外、可見或紅外光的相對(duì)光譜分布的光學(xué)玻璃，在18世紀(jì)以后，甚至一度成為世界各國(guó)搶著研發(fā)的“秘密武器”。

中國(guó)科學(xué)院院士姜中宏，就是我國(guó)光學(xué)玻璃的“造夢(mèng)者”之一。

姜中宏院士

考試21分，卻造就了一個(gè)“玻璃專家”

姜中宏的研究?jī)?nèi)容，屬于化學(xué)工程領(lǐng)域。不過，這位后來響當(dāng)當(dāng)?shù)摹安Ａ＜摇?，一開始的化學(xué)成績(jī)，可并不好。

那是姜中宏讀初二時(shí)發(fā)生的事。

當(dāng)時(shí)，化學(xué)作為一個(gè)新增加的學(xué)科，絲毫不能引起姜中宏的學(xué)習(xí)興趣。

學(xué)習(xí)狀態(tài)好不好，就算平日瞞得過老師，也瞞不過最直觀的考試成績(jī)。果不其然，在化學(xué)的第一次測(cè)驗(yàn)中，姜中宏只拿到了21分，成了整個(gè)班級(jí)的最后一名。

“倒數(shù)第一”讓姜中宏成了老師的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。測(cè)驗(yàn)成績(jī)公布后，姜中宏被老師留了下來。不過，令他意外的是，他等來的卻不是一頓批評(píng)。相反，老師不但夸他是一個(gè)聰明的孩子，還語重心長(zhǎng)地問他，知不知道近代中國(guó)，為什么會(huì)落后？為什么會(huì)被人欺壓？

從和老師的談話中，姜中宏知道，那些能讓中國(guó)強(qiáng)大起來的鋼鐵、石油，都是通過化學(xué)研究出來的。想為中國(guó)貢獻(xiàn)自己的力量，學(xué)好化學(xué)就是其中的一種方式。

這次談話之后，姜中宏完全扭轉(zhuǎn)了之前對(duì)待化學(xué)的態(tài)度。學(xué)習(xí)化學(xué)、做化學(xué)題，不知不覺成了他最大的愛好。

正是抱著對(duì)化學(xué)極大的熱情，姜中宏考入了華南工學(xué)院（現(xiàn)華南理工大學(xué)）化學(xué)工程系。

他入校后不久，我國(guó)光學(xué)玻璃的奠基者——王大珩和龔祖同先生，就在1951年籌備、建立了我國(guó)第一個(gè)光學(xué)玻璃實(shí)驗(yàn)室。

光學(xué)玻璃是很多科研儀器甚至軍用裝備上不可替代的關(guān)鍵零部件。第二次世界大戰(zhàn)后，也只有美國(guó)、蘇聯(lián)、德國(guó)和日本4個(gè)國(guó)家掌握了光學(xué)玻璃的制造技術(shù)。

時(shí)間緊，任務(wù)重。越早做出我們自己的光學(xué)玻璃，就越能在這一領(lǐng)域掌握主動(dòng)權(quán)。

為了盡早研制成功，1953年，成績(jī)優(yōu)異的姜中宏和部分同學(xué)一起，提前1年畢業(yè)，被分配到中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所，參與研制光學(xué)玻璃。

從那之后，姜中宏兢兢業(yè)業(yè)，安心在一線，做起了一名稱職的“玻璃工”。

指導(dǎo)科研

從候補(bǔ)方案到不可替代

1960年前后，命運(yùn)交給了姜中宏一個(gè)不可多得的機(jī)會(huì)。

1960年1月18日，美國(guó)加利福尼亞休斯實(shí)驗(yàn)室的西奧多·梅曼研制出了世界上第一臺(tái)紅寶石激光器。它問世后，甚至與原子能、半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)并列，被稱為20世紀(jì)的“新四大發(fā)明”。研制屬于自己的激光器，對(duì)各國(guó)來說意義重大。

激光器研究初期，激光的制造需要依靠專門的晶體。美國(guó)所研制的激光器選擇的是紅寶石，這也是當(dāng)時(shí)世界上公認(rèn)的最好選材。所以，在我國(guó)進(jìn)行相關(guān)研究初期，紅寶石，也成了我們的第一選擇，而交由姜中宏負(fù)責(zé)的激光釹玻璃，則作為候補(bǔ)方案。

可在實(shí)際研制中，大家很快就發(fā)現(xiàn)，用紅寶石做出來的激光器有兩個(gè)很難克服的缺陷：尺寸小、功率低。這樣一來，激光釹玻璃，就成了當(dāng)時(shí)的“唯一解”。

所謂激光釹玻璃，其實(shí)就是一種含有稀土發(fā)光離子——釹離子的特殊玻璃。它可以在特定裝置的激發(fā)下產(chǎn)生激光、對(duì)激光的能量進(jìn)行放大，并且激光效應(yīng)強(qiáng)大。從這個(gè)角度來說，作為激光器的選材，它的確比紅寶石更好。

中科院上海光機(jī)所研究員胡麗麗解釋釹玻璃優(yōu)勢(shì)

不過，激光釹玻璃的研制也不是一帆風(fēng)順。研制初期，姜中宏遇到最棘手的問題就是，按照國(guó)外專利方法生產(chǎn)出的釹玻璃棒太細(xì)太小，所產(chǎn)生的激光遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到目標(biāo)功率。但怎么把釹玻璃棒做大，在國(guó)際上都是個(gè)難題。

在巨大的困難面前，姜中宏選擇沉下心來，不斷通過實(shí)驗(yàn)調(diào)整配方，最后終于用白金坩堝熔制玻璃的方法，得到了1.4米長(zhǎng)的釹玻璃棒，突破性地取得了104焦耳的能量輸出。這個(gè)數(shù)據(jù)，是紅寶石激光器輸出量級(jí)的10倍。

1969年，我國(guó)熔制成功的最大釹玻璃棒長(zhǎng)達(dá)5.04米，激光輸出能量高達(dá)33.8萬焦耳。這個(gè)成果突破了當(dāng)時(shí)由美國(guó)Young創(chuàng)造的7000焦耳最高輸出能量，成為世界最高水平輸出，直接促使激光玻璃成為大能量的激光介質(zhì)。

在之后的日子里，姜中宏又進(jìn)一步帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研制出質(zhì)量更高的硅酸鹽釹玻璃，并成功應(yīng)用于我國(guó)20世紀(jì)80年代規(guī)模最大的核聚變相關(guān)大型科學(xué)工程——神光裝置，突破了國(guó)外材料禁運(yùn)的封鎖，并陸續(xù)獲得了中國(guó)科學(xué)院科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)、國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)等多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。

“神光”激光點(diǎn)火裝置

有人因此說，“沒有姜中宏的釹玻璃，就沒有激光”。

但姜中宏卻堅(jiān)持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)胤磳?duì)這種說法：“我們的研制的確讓釹玻璃的質(zhì)量、產(chǎn)量有所提升，這是很大的進(jìn)步。但不能說沒有釹玻璃就沒有激光，這樣的說法是非常外行的。另外，釹玻璃也不是我一個(gè)人的，是團(tuán)隊(duì)一起努力做出的成績(jī)?！?/p>

從掌握玻璃的形成，到摸透玻璃的結(jié)構(gòu)，姜中宏的科研生涯就如一塊塊玻璃那樣，剔透，純粹。

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