胡麗麗在檢視釹玻璃。黃海華 攝

質(zhì)樸無(wú)華，這是中國(guó)科學(xué)院上海光機(jī)所研究員胡麗麗給人的第一印象，猶如她研究了38年之久的玻璃——透明簡(jiǎn)潔。

科學(xué)界至今尚未徹底弄清楚玻璃的結(jié)構(gòu)，“探索未知”是她的工作常態(tài)，也是最大樂(lè)趣所在。她帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)挑戰(zhàn)光學(xué)玻璃制造極限，自主研發(fā)出“神光”系列裝置用大尺寸釹玻璃批量生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)和核心裝備，使我國(guó)成為唯一獨(dú)立擁有該生產(chǎn)技術(shù)和能力的國(guó)家。

釹玻璃泛著紫紅色的光芒，這也是胡麗麗最鐘愛(ài)的顏色。但與“高調(diào)”的釹玻璃不同，她的低調(diào)實(shí)干更讓人印象深刻。

2月9日，胡麗麗收到三年評(píng)選一次的“國(guó)際玻璃協(xié)會(huì)主席獎(jiǎng)”獲獎(jiǎng)證書，成為第三位獲此殊榮的中國(guó)科學(xué)家。半年前，她還獲得國(guó)際非晶態(tài)材料領(lǐng)域知名的“N·F·莫特獎(jiǎng)”，成為該獎(jiǎng)設(shè)立41年來(lái)首位中國(guó)獲獎(jiǎng)?wù)摺?/p>

挑戰(zhàn)極限

一道微弱的激光，即使能量只有10-9焦耳，卻可以被釹玻璃放大百萬(wàn)億倍到“小太陽(yáng)”量級(jí)——106焦耳。作為目前人類所知地球上能夠輸出最大能量的激光工作介質(zhì)，釹玻璃直接決定了激光裝置輸出能量的大小，堪稱激光裝置的“心臟”，在國(guó)家安全、前沿科學(xué)研究、清潔能源等領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。

大尺寸釹玻璃連續(xù)熔煉技術(shù)，被稱為美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置的“七大奇跡之首”。當(dāng)時(shí)，美國(guó)聯(lián)合德國(guó)和日本兩家頂級(jí)光學(xué)玻璃公司持續(xù)6年共同攻關(guān)。在為美國(guó)和法國(guó)兩大激光聚變裝置提供釹玻璃后，他們擔(dān)心技術(shù)外流拆除了生產(chǎn)線。

我國(guó)規(guī)模最大的激光聚變裝置“神光”需要大批量大尺寸釹玻璃。若按傳統(tǒng)單片熔煉工藝，兩天才能生產(chǎn)一塊釹玻璃。我國(guó)僅有上海光機(jī)所掌握了單片熔煉技術(shù)，連續(xù)熔煉則從未做過(guò)。

大尺寸釹玻璃挑戰(zhàn)了光學(xué)玻璃制造極限，需同時(shí)滿足19項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，對(duì)于各種性能的控制難度并不是簡(jiǎn)單的倍數(shù)關(guān)系。釹玻璃還比一般的光學(xué)玻璃更“嬌氣”——冷了，有裂紋；受潮了，易發(fā)霉；還不能有附加應(yīng)力，即使用手摸一下也會(huì)使玻璃內(nèi)部應(yīng)力變化……

胡麗麗立志帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻下這道世界難題。10年攻關(guān)中，她總是告訴自己，再難的問(wèn)題總會(huì)找到答案。難題一個(gè)接著一個(gè)，有的難題之間還相互制約。胡麗麗就一次次組織測(cè)試、分析、討論，逐一破解。起初，玻璃進(jìn)入隧道窯總是會(huì)炸裂，請(qǐng)來(lái)的專家勘查現(xiàn)場(chǎng)后表示愛(ài)莫能助。胡麗麗帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)自己上，改變隧道窯結(jié)構(gòu)，歷時(shí)半年解決了這一問(wèn)題。

如今，他們已為“神光”提供大批量大尺寸激光釹玻璃，在國(guó)際上首家獨(dú)立掌握激光釹玻璃元件全流程生產(chǎn)技術(shù)，主要指標(biāo)優(yōu)于國(guó)外同類產(chǎn)品。中國(guó)事實(shí)上已成為唯一獨(dú)立具備激光釹玻璃批量供應(yīng)能力的國(guó)家。

敢啃“硬骨頭”

啃下的“硬骨頭”，遠(yuǎn)不止釹玻璃。

作為現(xiàn)代信息和智能社會(huì)的基石材料，光纖是一種特殊的玻璃。光纖激光器在科研、先進(jìn)制造、醫(yī)療等領(lǐng)域有著重要影響，逐步占據(jù)了激光器市場(chǎng)半壁江山。

摻鐿大模場(chǎng)光纖是高功率光纖激光器的核心介質(zhì)，該產(chǎn)品及其制備工藝長(zhǎng)期被美國(guó)公司壟斷和嚴(yán)格管控。為實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化自主可控，胡麗麗帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)8年攻堅(jiān)克難，在國(guó)內(nèi)率先攻克了萬(wàn)瓦級(jí)摻鐿大模場(chǎng)光纖的批量制備關(guān)鍵技術(shù)，解決了我國(guó)高功率光纖激光器關(guān)鍵元件的瓶頸問(wèn)題。2019年至今實(shí)現(xiàn)直接銷售額超2億元、間接經(jīng)濟(jì)效益超18億元。

就像高速公路，車道越多通行的車輛就越多；長(zhǎng)距離光纖通信的帶寬越大，傳輸處理的信息量就越大。為此，俄羅斯、英國(guó)、美國(guó)先后推出了摻鉍寬帶光纖產(chǎn)品。

2020年胡麗麗團(tuán)隊(duì)承擔(dān)這一課題時(shí)，很多人心里沒(méi)底，擔(dān)心砸在手里。但憑借著激光光纖的研發(fā)平臺(tái)和積累，胡麗麗很篤定。不到一年，她就帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在國(guó)內(nèi)率先研制出低損耗摻鉍高磷石英基光纖。隨后，又開發(fā)出三款寬帶摻鉍硅基光纖，經(jīng)行業(yè)頭部公司應(yīng)用驗(yàn)證獲得肯定。

視野開闊

幾年前，胡麗麗才開始用微信，因?yàn)橹坝X(jué)得“非必需”。但對(duì)于AI助力材料研究的洞悉，卻使得她較早推動(dòng)范式創(chuàng)新，借助AI開展玻璃研究。

上海光機(jī)所研究員鄧路，正是胡麗麗從海外引進(jìn)的學(xué)科交叉人才?！昂蠋熞曇伴_闊，DeepSeek的報(bào)道就是她最先發(fā)到工作群。”鄧路說(shuō)，之前以為要說(shuō)服她構(gòu)建一個(gè)涵蓋玻璃結(jié)構(gòu)性能表征、分子動(dòng)力學(xué)模擬、AI輔助建模的玻璃構(gòu)效關(guān)系研究平臺(tái)有點(diǎn)困難，沒(méi)想到她一聽就十分贊同并不遺余力地推進(jìn)。今年春節(jié)前還赴上海光源談合作，謀劃建設(shè)國(guó)內(nèi)第一條用于玻璃結(jié)構(gòu)研究的線站。

對(duì)于胡麗麗來(lái)說(shuō)，一天工作8小時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。除了“朝八晚六”，她晚上在家還要工作一兩個(gè)小時(shí)，雙休日下午也習(xí)慣去辦公室工作。每天去24小時(shí)連軸轉(zhuǎn)的釹玻璃生產(chǎn)車間轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，是她多年的習(xí)慣。即使半夜出差回來(lái)，她也要先到車間看一眼。

剛剛過(guò)去的春節(jié)，也是如此。