姚建銓,中國科學(xué)院院士,中科智庫首批入庫專家兼審核委員會委員,激光與非線性光學(xué)專家,天津大學(xué)教授,激光與電子研究所所長。
姚建銓長期從事激光與非線性光學(xué)頻率變換技術(shù)研究,發(fā)展了高功率倍頻激光的理論,發(fā)明的雙軸晶體最佳相位匹配的精確計算理論,被國際學(xué)學(xué)術(shù)界稱為“姚技術(shù)”、“姚方法”。
研制激光濕度傳感器
激光出現(xiàn)以后,在軍事、醫(yī)學(xué)、生物各個方面得到了大量應(yīng)用。1969年,姚建銓開始激光研究,這比西方紅寶石激光器整整晚了近十年。姚建銓說,激光有很多應(yīng)用。在醫(yī)療方面,激光可在血管里去打血栓,也可治療癌癥;在能源方面,激光可以分離同位素,接受控核聚變;在生活方面,激光全息照相,可以防偽和增加立體感,激光光纖通信技術(shù)信息容量大、傳輸速度快;在環(huán)境監(jiān)測方面,激光可以做大氣污染監(jiān)測儀器。
2017年,國家科技部重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項——“面向復(fù)雜工況的激光高溫濕度傳感器研制及產(chǎn)業(yè)化”項目啟動。姚建銓為該項目專家組負(fù)責(zé)人,他說,用激光對濕氣以及各種氣體進(jìn)行檢測,是一項革命性的技術(shù)。人類生產(chǎn)和生活很多方面都離不開濕度測量,例如研究霧霾的形成及防治,濕度的測量就非常關(guān)鍵。在環(huán)保領(lǐng)域,排放氣體的濕度測量直接影響到環(huán)保排放測算的準(zhǔn)確性。
姚建銓介紹,用激光測濕氣或其他氣體,具有很多優(yōu)點。首先,激光不會影響被測氣體的組分和形態(tài);其次,它能夠?qū)ξkU氣體進(jìn)行遠(yuǎn)程非接觸式測量,保證測試人員安全;再者,它的測量精度非常高且激光的響應(yīng)速度非??臁K瑫r表示,激光高溫濕度傳感器一旦研制成功,可提升我國濕度監(jiān)測水平,提高環(huán)保排放測算準(zhǔn)確性、降低工業(yè)過程排放。未來,這個技術(shù)應(yīng)用前景非常廣泛。
經(jīng)過多年的研究,姚建銓完成了數(shù)十項科研任務(wù)。2021年,威海激光與光電子信息技術(shù)研究院成立,姚建銓任院長,他帶領(lǐng)團(tuán)隊致力于激光與光電子、信息光學(xué)相關(guān)技術(shù)的研究和開發(fā),并積極推動激光技術(shù)在工業(yè)智能裝備、海洋、醫(yī)療等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。同時,姚建銓在海下激光下行通信技術(shù)、太赫茲技術(shù)、微納光電子材料及技術(shù)等方面也做出了突出貢獻(xiàn)。他經(jīng)常說,搞科研要“頂天立地”?!绊斕臁?,就是要搞出具有國際水平的;“立地”,就是科研成果能夠用于國計民生,改變老百姓的生活。
太赫茲技術(shù)為公共安全保駕護(hù)航
近幾年,太赫茲技術(shù)成為熱門前沿技術(shù),是物質(zhì)結(jié)構(gòu)探索、安全檢查和通信領(lǐng)域的研究熱點。2015年,姚建銓簽約入站北京航天易聯(lián)科技發(fā)展有限公司成立的工作站,并多次指導(dǎo),航天易聯(lián)公司太赫茲安檢儀的技術(shù)開發(fā)。經(jīng)過多年的技術(shù)迭代,太赫茲人體安檢儀已日趨成熟化、標(biāo)準(zhǔn)化,并且為社會公共安全保駕護(hù)航。
另外,姚建銓認(rèn)為,太赫茲波具有類似X射線的穿透能力,但其光子能量小,不會引起生物組織的光離化。因此,太赫茲波用于生物醫(yī)學(xué)成像具有安全較高的優(yōu)點。姚建銓建議:“應(yīng)加強(qiáng)太赫茲波領(lǐng)域中物理、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)及材料學(xué)等學(xué)科的交叉融合,以推進(jìn)太赫茲波在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究與應(yīng)用?!?/p>
姚建銓說,在微觀領(lǐng)域,太赫茲波技術(shù)可以提供新的科學(xué)方法,以解釋生物大分子之間、細(xì)胞之間的相互作用物質(zhì)規(guī)律;在宏觀層面,該技術(shù)則將為疾病診斷、治療、評估、監(jiān)測和預(yù)警以及后續(xù)藥物的研發(fā)生產(chǎn)帶來革命性的沖擊。同時他表示:“只有加強(qiáng)相關(guān)領(lǐng)域?qū)W科交叉融合、聯(lián)合攻關(guān),才能在這一領(lǐng)域取得實質(zhì)性突破?!?/p>
推動實現(xiàn)“政、產(chǎn)、學(xué)、研、商”的融合
物聯(lián)網(wǎng)可以讓城市聯(lián)接,從人與人的聯(lián)接拓展到人與物的聯(lián)接以及物與物的聯(lián)接。姚建銓說,最近幾年中國在信息領(lǐng)域發(fā)展速度很快,其中,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展期。他表示,“從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)到云計算、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、區(qū)塊鏈、人工智能,這是穩(wěn)步發(fā)展的過程?!痹谝ㄣ尶磥恚磥砜梢酝ㄟ^對城市物聯(lián)網(wǎng)獲得的感知數(shù)據(jù)進(jìn)行融合分析,為萬物互聯(lián)、人機(jī)交互、天地一體的城市網(wǎng)絡(luò)空間注入新的智慧。
同時,姚建銓認(rèn)為,我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展仍面臨重大問題。一是高端核心技術(shù)尚未實現(xiàn)本質(zhì)突破。目前我國有95%的高檔芯片全部依賴進(jìn)口,而芯片是物聯(lián)網(wǎng)的核心。二是運(yùn)營模式碎片化嚴(yán)重。如同一個城市里,交通、旅游、文化、衛(wèi)生、科技的智能化建設(shè)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和設(shè)計。
對此,姚建銓建議,我國應(yīng)抓住機(jī)遇,加快物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)結(jié)合的“三網(wǎng)融合”,促進(jìn)融合發(fā)展;完善科研和產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施;抓緊核心技術(shù),研究商業(yè)模式問題,實現(xiàn)“政、產(chǎn)、學(xué)、研、商”的真正跨界融合。
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