2020年是激光發明(ming)60周年，激(ji)光技術和應用(yong)的發展極大地(di)改變了(le)世界。為促進激(ji)光技術及(ji)應用(yong)的發展，中國(guo)工(gong)程(cheng)院于2018年啟動了“我國激光(guang)技術與應(ying)用(yong)2035發(fa)展戰略研(yan)究(jiu)”重點咨(zi)詢項目，本文是項目研(yan)究綜合報告(gao)。文章簡(jian)要分(fen)析了激(ji)光技(ji)術(shu)及(ji)在(zai)科研(yan)與產業中的(de)工具性、引(yin)領性和顛覆(fu)性作用(yong)(yong)，分(fen)析了我國激(ji)光技(ji)術(shu)在(zai)前沿激(ji)光、制(zhi)造加(jia)工、信息(xi)通信、醫療診治(zhi)等(deng)領域的(de)科研(yan)和應(ying)用(yong)(yong)的(de)發展現狀，梳理(li)了多個制(zhi)約加(jia)速發展的(de)問題(ti)，提出了我國激(ji)光技(ji)術(shu)及(ji)應(ying)用(yong)(yong)2035年(nian)發(fa)展(zhan)目(mu)標設想及政策措施(shi)建議。
一(yi)、前(qian)言
激(ji)光是與原子能、半(ban)導(dao)體及(ji)計(ji)算機(ji)齊名(ming)的20世紀(ji)重大科(ke)技發明，具有亮度高、方向性(xing)強(qiang)、單(dan)色(se)性(xing)好、相干性(xing)好的(de)特點，被稱(cheng)為“最快的刀”“最準的尺”“最亮的光(guang)”。激光(guang)(guang)(guang)(guang)與(yu)相(xiang)關技術的發展與(yu)融(rong)合，形(xing)成(cheng)了(le)(le)激光(guang)(guang)(guang)(guang)制造(zao)、激光(guang)(guang)(guang)(guang)通(tong)信、激光(guang)(guang)(guang)(guang)檢測、激光(guang)(guang)(guang)(guang)醫療(liao)等(deng)交叉技術學科，為人類認(ren)識世界(jie)和改造(zao)世界(jie)提供了(le)(le)一大批新(xin)工具，孕育(yu)和發展出(chu)多種類型的激光(guang)(guang)(guang)(guang)產業(ye)和系列裝備，改變和重構了(le)(le)高(gao)端制造(zao)、信息通(tong)信、醫療(liao)診(zhen)斷治療(liao)和國(guo)防(fang)安防(fang)等(deng)多個領(ling)域(yu)。隨(sui)著新(xin)型激光(guang)(guang)(guang)(guang)器和激光(guang)(guang)(guang)(guang)新(xin)應用(yong)的持續涌現，激光(guang)(guang)(guang)(guang)技術的作(zuo)用(yong)將更為突出(chu)，將在(zai)創新(xin)型國(guo)家(jia)建設和提升(sheng)國(guo)際產業(ye)競爭能(neng)力(li)中(zhong)發揮重要作(zuo)用(yong)。
鑒于激光技(ji)術和應(ying)用發展(zhan)的(de)重要性，2018—2019年(nian)，中國工(gong)程院組織開展(zhan)了“我國激光技術與應(ying)用2035發展戰略研究”重點(dian)咨(zi)詢研(yan)(yan)究(jiu)項目。項目組深入調研(yan)(yan)了激光技(ji)術和(he)產(chan)業(ye)(ye)發展現狀(zhuang)，著重圍繞(rao)制造加工、信(xin)息通信(xin)、醫療診治領(ling)域三大產(chan)業(ye)(ye)，梳(shu)理與國(guo)際先(xian)進水平和(he)產(chan)業(ye)(ye)應用需求(qiu)的(de)差(cha)距，重點(dian)提出了2035年前我國的發展目(mu)標(biao)、攻關重(zhong)點和產業政策(ce)需(xu)求。
圖1 激光技術
二、激(ji)光技術及應用的作用與地位(wei)
（一）前沿激光技術是基礎物理研究(jiu)和多領域前沿科技攻關的重要工(gong)具
研(yan)究前(qian)(qian)沿激光技(ji)術(shu)，獲取更高(gao)的頻域(yu)特(te)性（超短波、超長(chang)波、可調諧、單(dan)頻、寬(kuan)光譜等）、時域(yu)特(te)性（超快、超強峰值等）和能(neng)量域(yu)特(te)性（高(gao)亮度(du)、大功率(lv)、高(gao)能(neng)等），始終是(shi)世界前(qian)(qian)沿科(ke)研(yan)的重(zhong)要組成部(bu)分。
高(gao)性能激(ji)光可(ke)在實驗室創造出極端條件，使得(de)高(gao)性能前沿激(ji)光成(cheng)為基礎物(wu)理研究的(de)重(zhong)要工具(ju)。例如超(chao)快超(chao)強激(ji)光具(ju)有恒星(xing)內核(he)和(he)黑洞邊緣才具(ju)備的(de)超(chao)高(gao)功率密(mi)度、超(chao)強電磁強度，使超(chao)新星(xing)爆發、黑洞合并(bing)等宇(yu)宙“大事件”產生的極端(duan)條(tiao)件有(you)可能在實驗室人(ren)為產生，這為平行宇宙、超弦/超膜(mo)理(li)論等基(ji)礎物理(li)理(li)論研究(jiu)提供了(le)必需的實驗(yan)工具(ju)。
高性能激(ji)光(guang)創造的(de)頻域特(te)性、時域特(te)性和能量(liang)域特(te)性條件或(huo)參(can)數，使激(ji)光(guang)成(cheng)為新材(cai)料、能源、生物等(deng)科技前沿研究必不(bu)可少的(de)工具。例如，利用硬X射(she)線(xian)自(zi)由電子激光（XFEL）作為新一代探針光，使得人類能(neng)夠(gou)實時(shi)觀測原子(zi)、分子(zi)、納米、微米尺度的(de)演化圖像，并且能(neng)夠(gou)操(cao)控電子(zi)、分子(zi)、原子(zi)、甚至原子(zi)核的(de)狀態，是(shi)核物理(li)(li)、原子(zi)物理(li)(li)、分子(zi)物理(li)(li)以(yi)及分子(zi)甚至細(xi)胞(bao)層次的(de)化學、生物科學研(yan)究(jiu)的(de)必備(bei)工(gong)具(ju)。
六(liu)十年來，與激光相關的(de)研(yan)究多(duo)次(ci)獲得諾貝爾獎(jiang)，也(ye)充分說(shuo)明了激光技(ji)術在推動前沿科學研(yan)究和促進科技(ji)進步中的(de)突出作用。
（二(er)）激光技術在塑造現代制造、信息、醫療和(he)國防(fang)等產業中發揮著不可(ke)或(huo)缺的作用(yong)
激(ji)光制(zhi)造(zao)(zao)(zao)應用是激(ji)光產業(ye)應用的(de)主(zhu)要(yao)方(fang)向，包括(kuo)去(qu)除與(yu)連接、表(biao)面(mian)工程、增(zeng)材制(zhi)造(zao)(zao)(zao)、修復(fu)與(yu)再制(zhi)造(zao)(zao)(zao)和(he)微納制(zhi)造(zao)(zao)(zao)等5類，產值規模占激光應用產業的30%以上。激光制造具有易于操作、非接觸、高柔性、高效率、高質量和節能環保等突出優點，是激光刻蝕、切割、焊接、表面處理、高性能復雜構件制造和精密制造的主流手段，被譽為“萬能加(jia)工工具”“未來制造系統共同(tong)的加工手段”，引領了先(xian)進(jin)制造業的發展，對(dui)工(gong)業智(zhi)能(neng)化進(jin)程產生深遠影響。
激(ji)光技術是現代信(xin)(xin)息產業的支撐技術。光纖通(tong)信(xin)(xin)是高速互(hu)聯網不可或缺的物質基礎；無線光通(tong)信(xin)(xin)技術是實現海量信(xin)(xin)息遠距離(li)快速傳(chuan)輸(shu)的唯(wei)一方式，也是巨型計(ji)算機(ji)、大型超(chao)算中心、第五(wu)代移(yi)動通(tong)信(xin)(xin)技術（5G）基(ji)站(zhan)和5G數(shu)據中心等內部及相互之間高(gao)速海(hai)量數(shu)據傳(chuan)輸交(jiao)換的主(zhu)要方(fang)式；光存(cun)儲是海(hai)量大數(shu)據信息存(cun)儲的主(zhu)要方(fang)式；高(gao)清晰激光顯示技術(shu)將引發“人(ren)類視(shi)覺(jue)史上的(de)一場革命”。此外，激光技術還是(shi)高精度測(ce)量傳感、無人駕(jia)駛和量子通信的重要基礎。
激光技(ji)術(shu)已是(shi)醫療和(he)診斷領域中不可替代的一類(lei)技(ji)術(shu)手段。光學相干層析成像（OCT)、光(guang)(guang)聲成像、多光(guang)(guang)子顯微成像、拉曼成像是現(xian)代醫學(xue)診斷的重要技術。強激(ji)光(guang)(guang)治療、光(guang)(guang)動力治療及弱(ruo)激(ji)光(guang)(guang)治療已廣泛應用于眼科(ke)(ke)、外科(ke)(ke)、內科(ke)(ke)、婦(fu)科(ke)(ke)、耳鼻(bi)喉科(ke)(ke)、心血管科(ke)(ke)、皮(pi)膚科(ke)(ke)等科(ke)(ke)室(shi)300多種疾病的治(zhi)(zhi)療，以其精準性、微創(chuang)或無創(chuang)性引(yin)領醫學治(zhi)(zhi)療模式的轉變。
在國(guo)防領(ling)域，激光(guang)(guang)(guang)已(yi)應用(yong)于測距、成像、指向(xiang)、制導、通信及對(dui)抗等，改善了武器裝(zhuang)備性(xing)能，如提高命中(zhong)率和(he)(he)可靠性(xing)，而且某種意義上也改變(bian)了現代戰爭的(de)面貌。近年來，直接(jie)利用(yong)激光(guang)(guang)(guang)能量殺傷目(mu)標的(de)高能激光(guang)(guang)(guang)武器已(yi)接(jie)近成熟，將(jiang)逐步(bu)進入(ru)多種應用(yong)裝(zhuang)備的(de)研制和(he)(he)列裝(zhuang)階段。受小型無人機應用(yong)快(kuai)速拓展(zhan)(zhan)的(de)影響(xiang)，低空(kong)防御型激光(guang)(guang)(guang)系統因作為和(he)(he)平時期重(zhong)要(yao)地點、重(zhong)大活動安(an)防不可或缺的(de)手(shou)段而得到快(kuai)速發展(zhan)(zhan)。
（三）加(jia)速發展激光技術(shu)及應用(yong)可有力(li)推動和引(yin)領經(jing)濟產業轉型升(sheng)級
激光技(ji)(ji)(ji)術的廣(guang)泛應用和持續拓展(zhan)，顯示這是一項極其重要(yao)的核(he)心(xin)關鍵技(ji)(ji)(ji)術、基礎性(xing)技(ji)(ji)(ji)術和引領性(xing)技(ji)(ji)(ji)術，有力推動和引領著經濟產業發(fa)展(zhan)和轉型(xing)升(sheng)級。
第(di)一，激光技(ji)術是一項重要(yao)的(de)工具性(xing)技(ji)術，其(qi)應用(yong)可(ke)以加速(su)改(gai)變(bian)相關行業(ye)面(mian)貌(mao)，激光在制(zhi)造行業(ye)、信息(xi)通信和醫療行業(ye)的(de)應用(yong)及擴(kuo)展就(jiu)說(shuo)明了(le)這一點。
第(di)二，激(ji)光技術(shu)(shu)是一項極強的滲透性的基(ji)礎性技術(shu)(shu)。激(ji)光產品所支撐(cheng)的經濟規模遠遠大于本身的經濟規模。2010年美國科(ke)技政策辦公室的(de)一份研究報告(gao)指出，2009—2010年美(mei)國的電信、電子(zi)商務及信息(xi)技術總價值為4萬億(yi)美(mei)元，其中激光器自身(shen)的價值(zhi)僅為(wei)32億美元（半(ban)導體和光(guang)(guang)纖激光(guang)(guang)器）。換個角(jiao)度，激光(guang)(guang)技(ji)術產品(pin)(pin)在經(jing)濟體系中的重(zhong)要(yao)性遠超(chao)產品(pin)(pin)本身的價值(zhi)規模。
第(di)三，激光技術(shu)孕(yun)育(yu)孵(fu)化新應(ying)用的能力很強，能夠不斷與其他技術(shu)融合(he)創(chuang)造新應(ying)用和新產(chan)業，具有突出(chu)的產(chan)業引領性特征。例如，近(jin)30年來半導體激光(guang)器性能的不(bu)斷提(ti)升，使(shi)得(de)光(guang)交換技術(shu)成熟和光(guang)纖通信網絡(luo)的容量達到(dao)每秒(miao)太字(zi)節(jie)以上，這是第四代移(yi)動通信技術(shu)（4G）和5G通(tong)信技(ji)術發展的重要基石。另外，激光顯示技(ji)術的成熟(shu)即將催生(sheng)萬億級的產業規模。
三、我(wo)國激光技術與應用發(fa)展現狀分析
（一(yi)）我(wo)國激光(guang)技術科研主(zhu)要力量集中在科研院所和高(gao)等學校，企業相對較弱(ruo)
科(ke)(ke)研院(yuan)所(suo)和高校是我國激(ji)光器系統科(ke)(ke)學(xue)技術研究(jiu)的主(zhu)要力量(liang)，包括中(zhong)國科(ke)(ke)學(xue)院(yuan)、各個(ge)軍工集團(tuan)和中(zhong)國工程物理研究(jiu)院(yuan)的多(duo)個(ge)研究(jiu)所(suo)和華(hua)中(zhong)科(ke)(ke)技大學(xue)、清華(hua)大學(xue)、國防(fang)科(ke)(ke)技大學(xue)等。據《2019中國激(ji)光產業發展(zhan)報告(gao)》統計，目前我國與激(ji)光相關的(de)30個國家級(ji)科研平(ping)臺（包(bao)括1個(ge)國家(jia)實驗(yan)中心、14個國家重點實驗室、5個國家工程研究中心、10個國(guo)(guo)家工程(cheng)技術研究中(zhong)心），僅有精密(mi)超精密(mi)加工國(guo)(guo)家工程(cheng)研究中(zhong)心和(he)國(guo)(guo)家半導體泵浦激光工程(cheng)技術研究中(zhong)心建在企業，其(qi)他28家均依托科研(yan)院所和高(gao)校建設(she)。
高校和科研(yan)院所(suo)承擔(dan)了(le)大部分國家計劃的激(ji)光科研(yan)攻關項目，企業占(zhan)比很小。2017年，國(guo)家自(zi)然科學基(ji)金資助與激光緊(jin)密相關(guan)的項目有415項，資助經費近3億元(yuan)，中國科學院半導體研究(jiu)所等4家(jia)科(ke)研院(yuan)所和西安交通(tong)大(da)學等6家大學(xue)位列資助經費額度的前(qian)10位，占總支出額的44%。2017年(nian)國家自(zi)然(ran)科學基金支持光電(dian)領域重(zhong)大(da)科研儀器研制項目為26項(xiang)，總金額約為1.8億，依托單位為14家(jia)大學和8家科研院(yuan)所(suo)。
相比較而(er)言，我(wo)國企業(ye)(ye)在開展激(ji)光科(ke)(ke)研方(fang)面力量相對較弱，獲得國家科(ke)(ke)技(ji)計劃(hua)資助(zhu)也相對較少。一方(fang)面這反映出我(wo)國企業(ye)(ye)科(ke)(ke)研實力、科(ke)(ke)研基礎(chu)相對較弱，無法與高校(xiao)和科(ke)(ke)研院所競爭；另一方(fang)面也說明目(mu)前激(ji)光領(ling)域資助(zhu)項目(mu)來自產(chan)業(ye)(ye)前沿較少，問(wen)題較為基礎(chu)，風險較大(da)，與產(chan)業(ye)(ye)關聯較弱，企業(ye)(ye)興趣不大(da)。
（二）我國激光科研領域覆蓋面(mian)廣，總體(ti)技術水平還不夠(gou)高(gao)
在前沿(yan)科研方向領域(yu)中，新型半導體激光器、超快超強(qiang)激光器、深/極紫外激(ji)(ji)光(guang)(guang)器、高能固體(ti)(ti)激(ji)(ji)光(guang)(guang)器和自由電(dian)子激(ji)(ji)光(guang)(guang)器領(ling)(ling)域(yu)(yu)是主(zhu)要方(fang)向，具(ju)有(you)(you)以下幾個(ge)特(te)點(dian)：第一(yi)，在反(fan)映(ying)激(ji)(ji)光(guang)(guang)本(ben)質的(de)(de)(de)頻域(yu)(yu)特(te)性(xing)（超短波、超長波、可調諧(xie)、單頻、寬光(guang)(guang)譜等）、時域(yu)(yu)特(te)性(xing)（超快、超強峰值等）和能量(liang)域(yu)(yu)特(te)性(xing)（高亮度、大(da)功率、高能等）方(fang)面具(ju)有(you)(you)比普(pu)通激(ji)(ji)光(guang)(guang)器更高的(de)(de)(de)性(xing)能；第二，有(you)(you)著重要的(de)(de)(de)應用需求(qiu)，且(qie)目前的(de)(de)(de)性(xing)能距(ju)離(li)應用需求(qiu)尚有(you)(you)一(yi)定(ding)差距(ju)；第三(san)，預示著激(ji)(ji)光(guang)(guang)技(ji)術的(de)(de)(de)重要發展(zhan)趨勢和方(fang)向（往往包(bao)含著新(xin)(xin)材料、新(xin)(xin)結(jie)構、新(xin)(xin)原理、新(xin)(xin)體(ti)(ti)制的(de)(de)(de)發現和發明）。前沿激(ji)(ji)光(guang)(guang)技(ji)術是關(guan)系到占領(ling)(ling)未來(lai)科(ke)技(ji)戰略制高點(dian)的(de)(de)(de)關(guan)鍵技(ji)術之一(yi)，是國際(ji)上(shang)各國激(ji)(ji)烈競爭的(de)(de)(de)焦點(dian)。當前，我國科(ke)技(ji)計劃對上(shang)述(shu)前沿激(ji)(ji)光(guang)(guang)技(ji)術方(fang)向都(dou)有(you)(you)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)規劃布局和支持，總(zong)體(ti)(ti)上(shang)說，大(da)部(bu)分研(yan)究方(fang)向與世界先進(jin)方(fang)向有(you)(you)一(yi)定(ding)差距(ju)。
在智(zhi)能(neng)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)領域(yu)，我國激光(guang)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)已成(cheng)為過(guo)去十年先進(jin)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)領域(yu)發展最(zui)快的方(fang)向之一，但大(da)部分(fen)技術還(huan)處(chu)(chu)于(yu)跟蹤國外先進(jin)水平的階段(duan)。無論(lun)微納制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)、宏觀制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)，還(huan)是金(jin)屬(shu)、非金(jin)屬(shu)及生(sheng)物增(zeng)材制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)，均形(xing)成(cheng)了一定特(te)色，部分(fen)技術國際領先。然(ran)而，與先進(jin)國家相比，仍(reng)在多方(fang)面處(chu)(chu)于(yu)落后地(di)位：缺乏原創和(he)能(neng)對經濟社會發展產(chan)生(sheng)革命性、突(tu)變式進(jin)步的技術，大(da)部分(fen)處(chu)(chu)于(yu)跟蹤的階段(duan)；高(gao)品質(zhi)高(gao)穩定激光(guang)器、激光(guang)加工頭和(he)外光(guang)路(lu)系(xi)統(tong)主(zhu)要(yao)依賴進(jin)口，系(xi)統(tong)集(ji)成(cheng)的智(zhi)能(neng)化欠缺；某些核(he)心技術如控(kong)制(zhi)(zhi)軟件、特(te)種光(guang)纖等(deng)，一直難以取得突(tu)破，制(zhi)(zhi)約了激光(guang)產(chan)業核(he)心競(jing)爭力的提(ti)升。
在(zai)信(xin)(xin)(xin)息領域，與我國移動通(tong)信(xin)(xin)(xin)和數據通(tong)信(xin)(xin)(xin)市(shi)場(chang)的(de)領先發(fa)展同步，我國光纖通(tong)信(xin)(xin)(xin)的(de)科研和產業化開發(fa)等達到(dao)世(shi)界先進水平。在(zai)無線空間激(ji)光通(tong)信(xin)(xin)(xin)方面(mian)，我國在(zai)2016年12月底(di)至2017年(nian)1月中旬利用(yong)“墨子(zi)號(hao)”量子衛星成(cheng)功開(kai)展了“星地高(gao)速相(xiang)干激光(guang)通信載(zai)荷”在軌(gui)測試，總體上(shang)處(chu)于(yu)跟進狀態。激(ji)光(guang)顯(xian)示已具有堅實基礎，建(jian)立(li)了從核(he)心光(guang)學材(cai)料與(yu)器件(jian)、半(ban)導體與(yu)全固(gu)態激(ji)光(guang)器至整機集成的完(wan)整技(ji)術(shu)鏈，總體上(shang)與(yu)發達國家處(chu)于(yu)同一(yi)水平，其中(zhong)投影(ying)式激(ji)光(guang)顯(xian)示技(ji)術(shu)已取得突破(po)，產業(ye)規模已經領先于(yu)國際水平，具備加速發展條件(jian)。
在(zai)醫(yi)療(liao)領域，近(jin)年來激光醫(yi)療(liao)的基(ji)礎研究(jiu)和(he)技術創新迅速(su)增長(chang)。2019年(nian)，在82項(xiang)自(zi)然科學基金資助(zhu)國家重大科研(yan)儀器研(yan)制項(xiang)目中，16項與激光醫學相關，金額為11 857.87萬元(yuan)，占(zhan)總體資助金額比例約為20.44%。光動力療法（PDT）、弱光治療(liao)等(deng)部(bu)分激(ji)光醫療(liao)技術的基礎及臨床應(ying)用水(shui)平已處于國際領先水(shui)平。但我(wo)國激(ji)光醫療(liao)產業(ye)以中小型民營(ying)企(qi)業(ye)為主，缺乏真正來自臨床的需求牽引，“拿(na)來主義(yi)”比(bi)較典(dian)型，臨(lin)床難(nan)以對(dui)激(ji)(ji)光(guang)器提出更高標準的(de)需求，生(sheng)產(chan)指標不(bu)針對(dui)醫(yi)療(liao)需求，導(dao)致激(ji)(ji)光(guang)醫(yi)療(liao)設備(bei)大量依賴進(jin)口，特別是用(yong)于精準診療(liao)的(de)超快(kuai)激(ji)(ji)光(guang)器等(deng)關鍵(jian)技術和高端(duan)設備(bei)被國(guo)外(wai)壟斷(duan)。另外(wai)，與國(guo)外(wai)相比(bi)，激(ji)(ji)光(guang)醫(yi)療(liao)器械注冊審核要求過嚴，周期過長，影(ying)響了新產(chan)品(pin)研發，2016—2018年中國僅有18項國產激光醫療(liao)器械得到(dao)上市許可，而(er)同期美國則有(you)100項。
圖2 激光技(ji)術在(zai)醫學(xue)領域的(de)應用
在(zai)國防(fang)(fang)領域，經過幾十年的艱苦(ku)努力，我國激光武器技術總(zong)體(ti)上(shang)與國際先進水平接(jie)近。在(zai)安(an)(an)防(fang)(fang)領域，特別針對低(di)空安(an)(an)保與反恐維(wei)穩對小型多旋翼無人機的攔截需求，中國久遠高新技術裝備(bei)有限公(gong)司等于(yu)2014年在世界上率先研發“低(di)空衛(wei)士”激光攔截系統，總體上處于(yu)國際先進水(shui)平。
（三）我(wo)國激光(guang)應用(yong)產(chan)業快速(su)發(fa)展(zhan)，國際競爭(zheng)力快速(su)提升(sheng)，但高端、原創(chuang)產(chan)品仍(reng)不多
我國激光(guang)應用產業快速發展(zhan)，大(da)規模的(de)激光(guang)企業已遍布華(hua)東、華(hua)南、華(hua)北(bei)、東北(bei)、華(hua)中及西(xi)部(bu)地區。據《2019中國(guo)激(ji)光產業發展(zhan)報(bao)告》統(tong)計，我國(guo)在(zai)26個城市已有激(ji)光產業基(ji)地（園區(qu)）37個，2011年到2018年激(ji)光設備銷售收入提高了5倍多，涌現了一批有世界(jie)競爭力(li)的激光企業(ye)。
經過多年(nian)的(de)努(nu)力，我(wo)國激光(guang)企業在中(zhong)低端激光(guang)產(chan)業上已站穩腳(jiao)跟，但在高端技術水平的(de)產(chan)業和高端核心部件(jian)上與(yu)世(shi)界先進水平仍有較大差距；在產(chan)品上，跟隨型產(chan)品居(ju)多，我(wo)國原創或(huo)首創性的(de)產(chan)品相(xiang)對較少。
未來(lai)我國激(ji)(ji)光(guang)(guang)產(chan)業仍將快速(su)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)。第(di)一，隨著(zhu)(zhu)傳統產(chan)業的(de)(de)技術(shu)升級、產(chan)業結構調整、節能環保(bao)要求(qiu)提升以及個性(xing)(xing)化需求(qiu)的(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)，我國激(ji)(ji)光(guang)(guang)制造設(she)備(bei)產(chan)業將面臨更大(da)(da)的(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)前景；第(di)二，激(ji)(ji)光(guang)(guang)光(guang)(guang)纖通(tong)信、激(ji)(ji)光(guang)(guang)顯(xian)示(shi)、激(ji)(ji)光(guang)(guang)存儲等(deng)信息應用(yong)有著(zhu)(zhu)巨大(da)(da)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)空(kong)間，激(ji)(ji)光(guang)(guang)雷達(da)、激(ji)(ji)光(guang)(guang)無(wu)(wu)線通(tong)信等(deng)也將隨著(zhu)(zhu)無(wu)(wu)人駕駛等(deng)應用(yong)的(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)而加快；第(di)三(san)，激(ji)(ji)光(guang)(guang)醫療裝備(bei)產(chan)業發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)方興未艾(ai)，未來(lai)將隨著(zhu)(zhu)與可穿戴設(she)備(bei)的(de)(de)融合，在慢性(xing)(xing)病的(de)(de)日常監測(ce)和防治中(zhong)發(fa)(fa)揮更大(da)(da)的(de)(de)作用(yong)。
（四(si)）我國激光應用產業更快更好發展還面臨一系列(lie)制約因素
（1）缺(que)少制度性的(de)(de)頂層統籌謀(mou)劃和長遠規(gui)劃。激光技術與應用涉及多個(ge)領域，覆蓋面廣，在國家(jia)頂層沒(mei)有定期進行統籌規(gui)劃和發(fa)展評估的(de)(de)制度性安排，一定程(cheng)度上影響了協調發(fa)展的(de)(de)速(su)度。
（2）支(zhi)撐(cheng)激光產(chan)(chan)業(ye)(ye)發展的(de)基(ji)礎研(yan)究(jiu)（如支(zhi)撐(cheng)新產(chan)(chan)品研(yan)發的(de)新機理(li)、新機制、新工藝）不夠，導致(zhi)原創(chuang)性激光產(chan)(chan)業(ye)(ye)稀(xi)少(shao)(shao)。主力(li)科研(yan)機構(gou)有人力(li)、設備，但不了解真正(zheng)的(de)需(xu)求，企業(ye)(ye)因風(feng)險高導致(zhi)意愿低、投(tou)入少(shao)(shao)、能力(li)弱，從而使產(chan)(chan)業(ye)(ye)基(ji)礎研(yan)究(jiu)進展緩慢、效果欠(qian)佳，很難催(cui)生原創(chuang)性產(chan)(chan)業(ye)(ye)。
（3）關(guan)鍵(jian)共(gong)性技術供給不(bu)(bu)足(zu)。關(guan)鍵(jian)共(gong)性技術研發(fa)創新體(ti)系尚未建(jian)立(li)，組織機(ji)(ji)制不(bu)(bu)健全，政(zheng)策(ce)支(zhi)持不(bu)(bu)連貫，經費投入(ru)不(bu)(bu)足(zu)，成果共(gong)享和推廣應用機(ji)(ji)制亟待完善(shan)。
（4）“產學研用”協同(tong)創新(xin)不夠。我國(guo)激光技術研發的(de)主力在科研院所和高(gao)校(xiao)，與企(qi)業(ye)及(ji)園區(qu)的(de)關聯度都(dou)不高(gao)，技術研究成(cheng)果(guo)對產業(ye)的(de)轉化和支撐明顯不強。
（5）產業發(fa)展(zhan)政策有待加(jia)強。在醫(yi)(yi)療(liao)領(ling)域(yu)尤其(qi)突出，我國(guo)醫(yi)(yi)療(liao)器(qi)械的(de)(de)注(zhu)冊和認證(zheng)法規導(dao)致前期(qi)研(yan)發(fa)、檢測認證(zheng)、臨床及(ji)審批取證(zheng)需要巨大的(de)(de)資金(jin)成本(ben)和時(shi)間成本(ben)，不利于鼓(gu)勵創新(xin)型激(ji)光(guang)醫(yi)(yi)療(liao)器(qi)械的(de)(de)推廣和應用，也(ye)與激(ji)光(guang)技術快速發(fa)展(zhan)的(de)(de)實際(ji)不符。
（6）專業(ye)人才培(pei)養覆(fu)蓋不(bu)足。激(ji)光應用是典型的(de)交(jiao)叉(cha)學科應用，在(zai)當前的(de)教(jiao)(jiao)育體(ti)(ti)系中(zhong)，機械制造行(xing)業(ye)、信息行(xing)業(ye)、醫療行(xing)業(ye)等相關專業(ye)的(de)教(jiao)(jiao)育中(zhong)往往欠(qian)缺激(ji)光技術(shu)的(de)內(nei)容，對激(ji)光技術(shu)新產品在(zai)該(gai)行(xing)業(ye)的(de)滲透和(he)發展(zhan)不(bu)利，影響激(ji)光裝(zhuang)備和(he)產品效能的(de)發揮。
四、我國激光(guang)技(ji)術與(yu)應用2035年發展目標思考
（一）指導思(si)想
以習近平新時代中國特色社會主(zhu)義思想為指導(dao)，以服務(wu)于(yu)實現“兩(liang)個(ge)一百年”目標為(wei)根本遵循(xun)，以(yi)提升激(ji)光(guang)(guang)科技(ji)與產業(ye)支撐總體(ti)國家安全的(de)(de)能(neng)力(li)為(wei)核心，著(zhu)力(li)加強(qiang)頂層(ceng)謀劃(hua)，著(zhu)力(li)解決制約(yue)激(ji)光(guang)(guang)技(ji)術創新(xin)和產業(ye)高質量發展的(de)(de)管理(li)體(ti)制機(ji)制束縛(fu)和關鍵核心技(ji)術的(de)(de)自主(zhu)可控問題，努力(li)培育新(xin)興激(ji)光(guang)(guang)應用(yong)產業(ye)，加快我國激(ji)光(guang)(guang)技(ji)術和應用(yong)產業(ye)的(de)(de)高質量發展，實現(xian)我國激(ji)光(guang)(guang)科技(ji)和產業(ye)的(de)(de)歷史性跨越。
（二(er)）總體(ti)目標(biao)
到2035年，我國(guo)激(ji)光(guang)技(ji)(ji)術(shu)與應(ying)用的整體水(shui)(shui)平(ping)和(he)(he)(he)研究能力顯著提高，前沿(yan)技(ji)(ji)術(shu)、應(ying)用技(ji)(ji)術(shu)和(he)(he)(he)產業化水(shui)(shui)平(ping)總體均衡，主(zhu)(zhu)要領域技(ji)(ji)術(shu)水(shui)(shui)平(ping)達到世界先(xian)(xian)進，主(zhu)(zhu)要激(ji)光(guang)產業領域達到先(xian)(xian)進國(guo)家同等水(shui)(shui)平(ping)，有效(xiao)支撐我國(guo)創新驅(qu)動(dong)和(he)(he)(he)可持續發展，并創造較大的經濟(ji)效(xiao)益(yi)和(he)(he)(he)社會效(xiao)益(yi)。
（1）突破超高亮度、超短(duan)脈沖和單頻超穩激(ji)光(guang)器等(deng)(deng)前沿(yan)激(ji)光(guang)技術(shu)，發揮對天(tian)文學等(deng)(deng)基礎物理研究的支撐作用(yong)。
（2）建設一(yi)批重大激光裝置（如超短超強、XFEL、THz-FEL裝置等），支撐(cheng)材料(liao)、生(sheng)物、能源等基(ji)礎研究，夯實我國科技發展(zhan)后(hou)勁。
（3）自(zi)主突(tu)破激光半導體芯片等關(guan)鍵瓶頸產品，實現(xian)產業核心基礎的自(zi)主可控水平，保(bao)障(zhang)經(jing)濟安(an)全(quan)。
（4）發(fa)(fa)展(zhan)新(xin)型(xing)半導體(ti)激光(guang)器(qi)等(deng)新(xin)型(xing)激光(guang)器(qi)，發(fa)(fa)展(zhan)激光(guang)新(xin)應用的(de)機理、工藝等(deng)應用基礎研究，創(chuang)造新(xin)產業，有效支撐和促進5G、大數據(ju)、云計算、量子技術、無人駕駛等新興產業的(de)發展，實現引(yin)領發展的(de)作用。
（5）激光在智(zhi)能制(zhi)造和信(xin)息領域(yu)的技術水平和產業規模達到世(shi)界先進水平，有效(xiao)支撐我國制(zhi)造產業轉型升級。
（6）服務健康中國戰(zhan)略，持續拓展醫療(liao)診(zhen)斷應(ying)用，提升激(ji)光醫療(liao)裝備(bei)滿足高端市(shi)場(chang)能(neng)力(li)。
（7）積極發展國防(fang)(fang)與(yu)安(an)防(fang)(fang)應用(yong)，滿足國家需求。
（三(san)）領域目標
在前沿方向領(ling)域，到2035年(nian)，我國半(ban)導體(ti)(ti)激光器、高能固體(ti)(ti)激光器、超快(kuai)超強激光、深/極紫外激(ji)(ji)光(guang)和自由電(dian)子激(ji)(ji)光(guang)等(deng)激(ji)(ji)光(guang)前(qian)(qian)沿技術(shu)(shu)研(yan)(yan)究的(de)整體水平(ping)和研(yan)(yan)究能(neng)力顯著(zhu)提高，實(shi)(shi)現(xian)一系列核(he)心(xin)技術(shu)(shu)的(de)突破，建成一批重(zhong)大激(ji)(ji)光(guang)科研(yan)(yan)裝置，實(shi)(shi)現(xian)我國前(qian)(qian)沿激(ji)(ji)光(guang)技術(shu)(shu)由跟(gen)跑、并(bing)跑向領跑的(de)轉換，支撐和促進(jin)我國基(ji)礎科研(yan)(yan)的(de)研(yan)(yan)究和前(qian)(qian)沿應(ying)用科技的(de)發展。
在智能制造領域，2035年基礎研究取得一批原(yuan)創性成果(guo)；攻克(ke)激(ji)(ji)(ji)光制(zhi)(zhi)造(zao)核心部件關鍵技術，基本實(shi)(shi)現(xian)我國激(ji)(ji)(ji)光制(zhi)(zhi)造(zao)全產業(ye)鏈(lian)自主供給；研發(fa)智能化、極端化、高性能先進激(ji)(ji)(ji)光制(zhi)(zhi)造(zao)技術與(yu)(yu)系列(lie)裝(zhuang)備，基本實(shi)(shi)現(xian)航空發(fa)動機(ji)等(deng)高端裝(zhuang)備激(ji)(ji)(ji)光制(zhi)(zhi)造(zao)技術全產業(ye)鏈(lian)的自主供給；實(shi)(shi)現(xian)大規模(mo)產業(ye)化應用(yong)，激(ji)(ji)(ji)光制(zhi)(zhi)造(zao)與(yu)(yu)再制(zhi)(zhi)造(zao)相關產業(ye)規模(mo)達(da)到萬億量(liang)級；激(ji)(ji)(ji)光制(zhi)(zhi)造(zao)與(yu)(yu)再制(zhi)(zhi)造(zao)產業(ye)整體實(shi)(shi)力達(da)到世界先進水平。
在信(xin)息領域，我國(guo)激(ji)光(guang)信(xin)息技術和產業到2035年(nian)將(jiang)處于世界領(ling)先地位。構(gou)建安全可(ke)控(kong)的激(ji)(ji)光信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)體(ti)系，信(xin)息(xi)領(ling)域核心(xin)(xin)激(ji)(ji)光技(ji)術(shu)自主(zhu)可(ke)控(kong)，完全掌握關鍵核心(xin)(xin)技(ji)術(shu)和工藝。形成(cheng)(cheng)產業鏈和創新(xin)(xin)鏈協同發(fa)展(zhan)的新(xin)(xin)業態、新(xin)(xin)模式(shi)不斷涌現(xian)的創新(xin)(xin)合作體(ti)系，成(cheng)(cheng)為信(xin)息(xi)激(ji)(ji)光技(ji)術(shu)新(xin)(xin)興產業發(fa)展(zhan)策源(yuan)地，形成(cheng)(cheng)激(ji)(ji)光創新(xin)(xin)經濟(ji)集聚發(fa)展(zhan)新(xin)(xin)格局，激(ji)(ji)光技(ji)術(shu)產業集群(qun)持續發(fa)展(zhan)能力和競(jing)爭力國際領(ling)先。
在醫療領域，到2035年的目(mu)標是建立激(ji)(ji)光(guang)(guang)醫療(liao)體系(xi)評價標準，完善醫療(liao)激(ji)(ji)光(guang)(guang)器以(yi)及整個激(ji)(ji)光(guang)(guang)產(chan)業生態環境(jing)；針對重(zhong)大醫學(xue)應用，掌握激(ji)(ji)光(guang)(guang)器核心部(bu)件和關鍵技術并產(chan)業化，形(xing)成(cheng)完整的產(chan)業鏈，形(xing)成(cheng)國際(ji)競(jing)爭力(li)，擁有世界領先的自主知識產(chan)權(quan)。
五、加速我國激光技(ji)術與應用(yong)發展的措(cuo)施建議
（1）強化頂(ding)層統籌謀(mou)劃(hua)，引領我國(guo)激光技術與應用產業快(kuai)速發展。一是(shi)面向2035年國家發展(zhan)目標，建議制定《我國激光技術與應用中長期(qi)發展(zhan)規劃綱(gang)要(yao)（2021—2035年）》；二是(shi)依托中(zhong)國工程(cheng)院(yuan)和中(zhong)國科(ke)學院(yuan)，每5年定(ding)期評(ping)估(gu)激光(guang)技術與應(ying)用(yong)發(fa)展(zhan)狀況，前瞻(zhan)提(ti)出發(fa)展(zhan)重點和(he)引領目(mu)標，及時(shi)向國家提(ti)出涉及激光(guang)科技和(he)產業發(fa)展(zhan)的咨詢建議。
（2）加強基(ji)(ji)礎(chu)研究，聚力(li)突(tu)破(po)產(chan)業化發展(zhan)(zhan)中(zhong)的重大基(ji)(ji)礎(chu)問(wen)題和(he)(he)核心基(ji)(ji)礎(chu)材料、器(qi)件，努力(li)打造自(zi)主(zhu)可控的產(chan)業共性技(ji)術基(ji)(ji)礎(chu)，為可持續發展(zhan)(zhan)奠(dian)定扎實基(ji)(ji)礎(chu)。例如聚焦(jiao)高性能(neng)激(ji)光芯(xin)片、新型(xing)新體(ti)(ti)制半導體(ti)(ti)激(ji)光器(qi)、高性能(neng)特(te)種(zhong)激(ji)光光纖、激(ji)光晶體(ti)(ti)、激(ji)光增材制造和(he)(he)再制造用金屬材料等核心材料和(he)(he)器(qi)件，成體(ti)(ti)系組織(zhi)原料、關(guan)鍵設(she)備、設(she)計、工藝、測試和(he)(he)規模(mo)化生產(chan)技(ji)術攻(gong)關(guan)。
（3）實施(shi)若干應用(yong)(yong)(yong)研(yan)(yan)發專(zhuan)項，加(jia)(jia)大產(chan)業(ye)扶持(chi)政策，打造(zao)多個(ge)新激(ji)光產(chan)業(ye)鏈。如在制造(zao)領(ling)(ling)域(yu)(yu)，繼續(xu)加(jia)(jia)強航空(kong)航天、機械(xie)制造(zao)等(deng)(deng)高端裝備領(ling)(ling)域(yu)(yu)激(ji)光制造(zao)與再制造(zao)技術(shu)相關(guan)(guan)應用(yong)(yong)(yong)研(yan)(yan)究與驗證計(ji)劃；在信息領(ling)(ling)域(yu)(yu)，開展空(kong)間激(ji)光寬帶傳輸與組網基礎科學問題研(yan)(yan)究和(he)(he)關(guan)(guan)鍵技術(shu)攻關(guan)(guan)，加(jia)(jia)速激(ji)光顯示等(deng)(deng)發展規劃和(he)(he)產(chan)業(ye)未來布(bu)局；在醫療(liao)領(ling)(ling)域(yu)(yu)，支持(chi)研(yan)(yan)發臨床用(yong)(yong)(yong)的(de)高性能(neng)飛秒激(ji)光器(qi)(qi)及裝備；將成熟度(du)高、風險較低的(de)激(ji)光臨床設備納入(ru)《免于進行臨床試驗醫療(liao)器(qi)(qi)械(xie)目錄(lu)》，推進激(ji)光醫療(liao)器(qi)(qi)械(xie)注冊(ce)人(ren)制度(du)。
（4）創新(xin)(xin)產(chan)業(ye)協(xie)同機(ji)制，完善激光產(chan)業(ye)創新(xin)(xin)生(sheng)態。如以重點臨床(chuang)(chuang)醫(yi)院(yuan)(yuan)為依托單位，集中(zhong)國內(nei)相關高(gao)校、研究院(yuan)(yuan)所和企業(ye)的技術優(you)勢，建設國家(jia)級激光醫(yi)學臨床(chuang)(chuang)轉化工程研究中(zhong)心(xin)；充分發揮企業(ye)的創新(xin)(xin)主(zhu)體作(zuo)用，充分發揮行業(ye)協(xie)會等行業(ye)團體在產(chan)業(ye)規劃(hua)、產(chan)業(ye)共性(xing)技術問題(ti)提出(chu)與研發、產(chan)業(ye)標準規范制定中(zhong)的作(zuo)用。
（5）強(qiang)化(hua)激(ji)光(guang)基礎教(jiao)育(yu)，加大對激(ji)光(guang)及光(guang)學應用(yong)人(ren)才培養力度。適應激(ji)光(guang)應用(yong)加速發(fa)展(zhan)的需要，在臨床醫(yi)學下(xia)設立激(ji)光(guang)醫(yi)學二級學科，在材料、制(zhi)造等理工專業(ye)中(zhong)強(qiang)化(hua)激(ji)光(guang)基礎教(jiao)育(yu)，夯實激(ji)光(guang)應用(yong)發(fa)展(zhan)的人(ren)才基礎。
六(liu)、結(jie)語
2020年是(shi)激光發明60周年，激光技(ji)術和應用的(de)發(fa)展極大地改變了世界。黨(dang)的(de)“十九(jiu)大”確定了2035年基本實現(xian)社會主義現(xian)代化(hua)和(he)(he)躋(ji)身創(chuang)新型(xing)國家(jia)前(qian)列的(de)戰(zhan)略目標(biao)，這為(wei)(wei)激(ji)光技(ji)(ji)(ji)術和(he)(he)應(ying)(ying)用(yong)帶來了前(qian)所未有的(de)發展機遇(yu)，也對激(ji)光技(ji)(ji)(ji)術與(yu)應(ying)(ying)用(yong)的(de)發展提出了高標(biao)準的(de)要求。我(wo)們必(bi)須(xu)充分認識激(ji)光技(ji)(ji)(ji)術與(yu)應(ying)(ying)用(yong)的(de)作用(yong)和(he)(he)潛力，認清制約(yue)發展的(de)困難(nan)與(yu)挑(tiao)戰(zhan)，加強(qiang)統籌謀劃(hua)，以(yi)改革的(de)大無畏精神和(he)(he)勇氣(qi)突破各種制約(yue)，堅(jian)持(chi)自主創(chuang)新和(he)(he)開放創(chuang)新，堅(jian)持(chi)應(ying)(ying)用(yong)和(he)(he)產業(ye)為(wei)(wei)目標(biao)牽引，強(qiang)化(hua)激(ji)光技(ji)(ji)(ji)術攻(gong)關，完善(shan)激(ji)光產業(ye)創(chuang)新生態，積極搶(qiang)占國際競爭制高點，為(wei)(wei)中(zhong)(zhong)華民(min)族偉大復(fu)興(xing)中(zhong)(zhong)國夢的(de)實現(xian)貢獻力量(liang)。
