專家呼吁制定我國微納光學發展路線圖

　　——上海東方科技論壇研討“微納光學的若干重要研究方向”

　　在日前舉行的主題為“微納光學的若干重要研究方向”的130期東方科技論壇上，沈文慶、莊松林、金國藩、范滇元等院士和專家呼吁制定我國微納光學的發展路線圖，集中我國各大科研院所的優勢，建立先進的微納光學加工中心，力求在微納光學器件開發、加工制造等相關工藝上縮小與發達國家的差距，以促進我國微納光學產業的發展。

　　來自美國、澳大利亞以及國內清華、北大、復旦等20多家科研院所和高校的45位專家學者，圍繞激光與光電子產業的基礎性、關鍵性、帶動性技術——微納光學的若干重要研究方向進行了深入討論，探討我國微納光學研究的重大科學問題和擬解決的關鍵技術。

　　“這對于我國經濟的可持續發展具有重大的戰略意義和現實意義。”國家自然科學基金委員會副主任沈文慶指出，微納光學近年來取得了突飛猛進的發展，它是一個前沿科學領域，也涉及到多學科的交叉。因此我們對這個領域的發展給予高度的關注。他希望，“這次會議能夠醞釀出一個重大的科學項目，為上海市和我國的科學發展起到推動作用”。

　　微納光學主要研究的是微米乃至納米尺度下的光學現象。“微納米光學是光學科學與技術的前沿，極大推動了光電子產業的發展。”大會執行主席、中科院上海光機所研究員周常河在題為《微納光學及應用》的報告中指出，微納光學不僅是光電子產業的重要發展方向，而且是目前光學領域的重要前沿學科方向。微電子大規模集成電路技術取得的快速進步，同時也推動了微納光學產業乃至光電子產業的發展。利用納米光學結構豐富的色彩控制能力和數字化編碼能力，將來有可能在高端光學防偽場合中應用，以及在光學顯示娛樂產業、三維場景光學模擬中應用。“下一代光盤產業、光通信、激光武器、大氣污染檢測等多種應用場合，微納米光學技術都將發揮重要作用。”周常河說。

　　論壇現場，周常河向與會者展示了一幅模擬“光打印”的梵高畫像。“打印”所需的彩色光源由一種深刻蝕光柵“制造”，其材質為普通石英玻璃，線寬為幾百納米。不過，受現有技術水平的限制，眼下這道光柵還無法實現紅、藍、綠三種顏色的完全精確分離，“打印”出的梵高畫像整體呈現藍綠色調。

　　周常河告訴記者，科學家設想中的“光打印機”，可讓印刷過程完全與油墨脫鉤。“自然界擁有取之不盡的光資源，用‘光學顏料’代替化學油墨，一來節省資源，二來遠離污染，可謂一舉兩得。”周常河表示，一旦“光打印”成為現實，將在印刷行業引發一場“綠色革命”。

　　微納光學是下一代光存儲、光顯示、太陽能利用、光刻技術、光通信等應用所必須解決的關鍵核心技術，體現出多學科交叉的特點，將會對我國的科學技術發展起到重要的推動作用。微納米光學不僅成為目前科學與技術的前沿，是Nature或Science等國際學術雜志或刊物的熱點報道內容，而且由于微納光學對于光電子產業發展的巨大推動作用，成為各國政府、科學界以及企業界高度重視的領域，目前已經在全世界范圍內形成了一個微納米光學的研究高潮。美國、日本、歐盟等發達國家不僅在微納光學的基礎研究領域處于領先，而且其微納光學的成果能夠及時轉化為產業，使其在微納光學領域處于領導地位。

　　我國在光學領域已有很好的研究基礎，國內已有十幾個科研院所、高等院校開展了微納光學方面的研究和應用，并取得了一定的成果。但是，我國在微納米光學領域的原創性技術太少，能夠轉化為產業、推動光電子產業發展的則更少。

　　為此，院士專家強調：“有必要對微納光學進行深入而廣泛的研究，并對微納米光學技術的產業化進行探討，以期縮小與發達國家的差距，進而在微納光學前沿研究領域占有一席之地。”

　　大會主席莊松林在《微納光學技術在能源及顯示領域的新應用》的報告中強調，面對國民經濟可持續發展對可再生能源日趨增長的需要，以及信息時代對信息顯示和處理日趨依賴的局面，“在能源及顯示領域，開拓和發展基于光與物質相互作用尤其是微納光學器件結構的新機理有著十分重要的意義”。利用微納光學結構，可以提高太陽能的利用效率、半導體激光的出光效率、光顯示以及空間能量的光能利用率等。

　　與會院士專家充分意識到，在重視基礎研究的同時，要立足于工程實踐，以需求為牽引，促使科研成果走出實驗室，促進微納光電產業的發展。目前，我國在微納光學加工制造技術以及硬件設施上相對歐美等發達國家有相當大的差距，例如，美國科學基金資助了多個納米光學加工中心，包括哈佛大學納米光學加工中心、斯坦福大學納米光學加工中心等。

　　但目前我國并沒有一個納米光學的加工中心，和國際先進微納光學水平的競爭劣勢明顯。因此，金國藩院士、范滇元院士等學者在會上呼吁“制定我國微納光學的發展路線圖，成立微納光學專家委員會”，定期舉行會議，集思廣益，為相關決策部門提供戰略參考。

　　哈爾濱工業大學教授李淳飛等提出，為了加快微納光子學與相關光子技術的發展，我國應集中投入一部分資金，凝聚一批高水平研究人才，在某些光電子企業集中的地區，依托光子學研究有實力的單位，采用先進的管理模式，建設先進的微米、納米加工制造中心和微米、納米光子學實驗研究平臺，為廣大高校、研究所和企業的研究人員服務。只有這樣，才有可能在最短的時間內使我國的光子學、光子技術以及光電子產業實現跨越式發展，趕超國際先進水平，為我國的經濟建設作出重大貢獻。