姚建铨院士：推动激光技术实现产业化的“追光者"|光学|光电子|太赫兹|姚建铨|物联网

姚建铨，中国科学院院士，中科智库首批入库专家兼审核委员会委员，激光与非线性光学专家，天津大学教授，激光与电子研究所所长。

姚建铨长期从事激光与非线性光学频率变换技术研究，发展了高功率倍频激光的理论，发明的双轴晶体最佳相位匹配的精确计算理论，被国际学学术界称为“姚技术”、“姚方法”。

研制激光湿度传感器

激光出现以后，在军事、医学、生物各个方面得到了大量应用。1969年，姚建铨开始激光研究，这比西方红宝石激光器整整晚了近十年。姚建铨说，激光有很多应用。在医疗方面，激光可在血管里去打血栓，也可治疗癌症；在能源方面，激光可以分离同位素，接受控核聚变；在生活方面，激光全息照相，可以防伪和增加立体感，激光光纤通信技术信息容量大、传输速度快；在环境监测方面，激光可以做大气污染监测仪器。

2017年，国家科技部重大科学仪器设备开发专项——“面向复杂工况的激光高温湿度传感器研制及产业化”项目启动。姚建铨为该项目专家组负责人，他说，用激光对湿气以及各种气体进行检测，是一项革命性的技术。人类生产和生活很多方面都离不开湿度测量，例如研究雾霾的形成及防治，湿度的测量就非常关键。在环保领域，排放气体的湿度测量直接影响到环保排放测算的准确性。

姚建铨介绍，用激光测湿气或其他气体，具有很多优点。首先，激光不会影响被测气体的组分和形态；其次，它能够对危险气体进行远程非接触式测量，保证测试人员安全；再者，它的测量精度非常高且激光的响应速度非常快。他同时表示，激光高温湿度传感器一旦研制成功，可提升我国湿度监测水平，提高环保排放测算准确性、降低工业过程排放。未来，这个技术应用前景非常广泛。

经过多年的研究，姚建铨完成了数十项科研任务。2021年，威海激光与光电子信息技术研究院成立，姚建铨任院长，他带领团队致力于激光与光电子、信息光学相关技术的研究和开发，并积极推动激光技术在工业智能装备、海洋、医疗等领域实现产业化。同时，姚建铨在海下激光下行通信技术、太赫兹技术、微纳光电子材料及技术等方面也做出了突出贡献。他经常说，搞科研要“顶天立地”。“顶天”，就是要搞出具有国际水平的；“立地”，就是科研成果能够用于国计民生，改变老百姓的生活。

太赫兹技术为公共安全保驾护航

近几年，太赫兹技术成为热门前沿技术，是物质结构探索、安全检查和通信领域的研究热点。2015年，姚建铨签约入站北京航天易联科技发展有限公司成立的工作站，并多次指导，航天易联公司太赫兹安检仪的技术开发。经过多年的技术迭代，太赫兹人体安检仪已日趋成熟化、标准化，并且为社会公共安全保驾护航。

另外，姚建铨认为，太赫兹波具有类似X射线的穿透能力，但其光子能量小，不会引起生物组织的光离化。因此，太赫兹波用于生物医学成像具有安全较高的优点。姚建铨建议：“应加强太赫兹波领域中物理、生物学、医学及材料学等学科的交叉融合，以推进太赫兹波在生物医学领域的研究与应用。”

姚建铨说，在微观领域，太赫兹波技术可以提供新的科学方法，以解释生物大分子之间、细胞之间的相互作用物质规律；在宏观层面，该技术则将为疾病诊断、治疗、评估、监测和预警以及后续药物的研发生产带来革命性的冲击。同时他表示：“只有加强相关领域学科交叉融合、联合攻关，才能在这一领域取得实质性突破。”

推动实现“政、产、学、研、商”的融合

物联网可以让城市联接，从人与人的联接拓展到人与物的联接以及物与物的联接。姚建铨说，最近几年中国在信息领域发展速度很快，其中，物联网产业已进入稳定发展期。他表示，“从互联网到物联网到云计算、大数据、虚拟现实系统、区块链、人工智能，这是稳步发展的过程。”在姚建铨看来，未来可以通过对城市物联网获得的感知数据进行融合分析，为万物互联、人机交互、天地一体的城市网络空间注入新的智慧。

同时，姚建铨认为，我国物联网发展仍面临重大问题。一是高端核心技术尚未实现本质突破。目前我国有95%的高档芯片全部依赖进口，而芯片是物联网的核心。二是运营模式碎片化严重。如同一个城市里，交通、旅游、文化、卫生、科技的智能化建设缺乏统一规划和设计。

对此，姚建铨建议，我国应抓住机遇，加快物联网、互联网和移动通信网结合的“三网融合”，促进融合发展；完善科研和产业发展基础设施；抓紧核心技术，研究商业模式问题，实现“政、产、学、研、商”的真正跨界融合。