女科学家的钕玻璃梦

胡丽丽及其团队研发的大尺寸钕玻璃片

40年40人　　

什么是“钕玻璃”？毫不夸张地说，这是世界上最“傲娇”的玻璃。一块钕玻璃标准件的表面积远不及一块汽车挡风玻璃大，但其身价却足抵一辆高档轿车。它是人类目前所能输出最大能量的激光器“心脏”，宇宙起源等高能量密度物理基础研究必须有它。可是，高功率激光装置应用的钕玻璃制造需同时满足28个技术指标，因此，从上世纪六十年代起，上海光机所就聚集了一批优秀的科研人员，致力于钕玻璃的研发。

作为第三代钕玻璃研发团队的“领航人”，胡丽丽见证了上世纪八十年代末至今，中国在激光玻璃领域的成长，更见证了自己的科研梦想如何在困境中一点点长大开花。

1.起步：设备都是国外的

上世纪八十年代末，上海光机所科研条件十分艰苦。胡丽丽清楚地记得，自己读博士刚刚进所时，研究室最先进的是一台日本进口的设备，还有两台国外上世纪六十年代的设备。她的论文全都依靠日本设备才能完成，“不得不承认，当时，我们在材料研究方面与国外存在不少差距。”

即使条件艰苦，但像胡丽丽一样的科研人员依旧满怀梦想。“虽然科研装备上落后了，但是我们的想法从来没有输过。”胡丽丽说，早在上世纪七十年代，光机所的专家们就在新沪玻璃厂开展“会战”，制造出了一块大尺寸的激光玻璃，至今仍在玻璃博物馆中展示。

到了上世纪九十年代，全国的科研单位出现了一波出国热潮，光机所又面临人才流失的现象，困境重重。直到1998年，国家启动了中国科学院知识创新工程，情况才慢慢有了好转。1999年起，胡丽丽担任高功率单元技术研发中心主任。那时候有了经费支持，实验条件有了改善，人才也逐渐回流。“我刚接手的时候团队只有三十多人，现在有87人。”这些年来，国家对于科研的投入越来愈大，在激光玻璃的研发上与国外差距越来越小。曾经，上海光机所想向国外购买一块大尺寸的钕玻璃，对方不但开了天价，还以物流不便等诸多借口百般刁难，最终不了了之，让她印象深刻。“现在，我们钕玻璃已经达到国际先进水平，国外科研机构和企业也开始向我们购买小尺寸钕玻璃。”

她常感叹：“做科研和做其他工作有很大的区别，做科研你可以思维活跃，但是一旦选择了一个课题，就要认真去完成，这是最起码的要求。老一辈科研人兢兢业业、追求科学技术的真谛、活到老学到老的精神值得我们好好学习。”

2.突破：12年啃下“硬骨头”

2006年，国家启动重大科技专项，对大尺寸高性能激光钕玻璃提出了更为迫切的需求。激光钕玻璃连续熔炼技术是解决该需求的唯一途径。

“国外对中国实施技术封锁和产品禁运，我们必须自己研发。”为了国家能啃下钕玻璃这块“硬骨头”，胡丽丽带领着团队一钻研就是12年，从未有过放弃的念头。

“从1964年建所以来，光机所就没停止过激光钕玻璃的研发工作。”胡丽丽说，钕玻璃是历史传承的国家项目，在2002年之前，都是采用单片熔炼技术。但那时，单片熔制技术从产量到性能都无法满足国家需求，“神光装置”亟需大量大尺寸、高性能的钕玻璃。

2002年起，胡丽丽带着钕玻璃攻关团队，开始探索研发钕玻璃批量制造的关键技术：连续熔炼和包边技术。

摸索从一口坩埚开始。单片熔炼技术所用的坩埚不能用于连续熔炼，连续熔炼要求使用耐侵蚀、杂质少的坩埚，为此团队找遍了合作伙伴。通过自主研发和与国内优势单位的合作，前后用了3年多时间才解决了这个问题。

然而，这只是一个开始。“离线的模拟实验和在线实验总共做了100多次。每个环节都碰到过难题。有时候的确走到了死胡同，逼着我们再去探索新的方法和路径。”

光是一个隧道窑，就让钕玻璃连续熔炼技术的研究陷入了困境。在钕玻璃的生产车间，有一个30多米长的封闭式隧道窑，别看它样貌平平，却内有乾坤。成型后的钕玻璃温度高达六七百摄氏度，需要在这个隧道窑里待上一个星期，才逐渐冷却到六七十度。实验开始的头几次，钕玻璃都在隧道窑里炸裂了。“每炸一次，我们就跟着心疼，这不是烧钱吗？”急得团团转的胡丽丽，请来外援专家，但专家一到现场说这个问题他们也解决不了。怎么办？“这个时候不能退，只能上了！”胡丽丽当场拍板自己干。带领团队用半年多的时间重新做方案，改变隧道窑的结构，解决了钕玻璃炸裂的问题。“我们团队很团结，再困难的时候，也没有人打退堂鼓。因为国家任务面前，我们没有退路。”

这么多年，她养成了一个习惯，每天要去玻璃熔制车间转一转。在钕玻璃连续熔炼技术研发的关键时期，胡丽丽经常在车间开现场会，熬到半夜是常态，第二天她照样抖擞着精神准时来上班。6年前，由于升级改造的需要，玻璃车间搬迁到了北开发区。胡丽丽原本骑车到单位只需10分钟，这下远了六七公里，上下班路上的时间大大增加。当时已年近50岁的她，毫不犹豫就去学了车，只为能多挤一点路上时间来工作。

辛勤的付出，换来了丰硕的回报。在“大尺寸高性能激光钕玻璃批量制造关键技术及应用”项目启动以前，仅有美国掌握了连续熔炼技术，并对中国实施严格的技术封锁和产品禁运。在没有任何技术可参考的情况下，上海光机所成为国际上首家独立掌握钕玻璃全流程生产技术的机构，其产品核心技术指标中，4项领先国外同类产品，参数一致性较原来技术提高2-3倍，生产效率提高了10倍。

2017年，胡丽丽团队完成的“大尺寸高性能磷酸盐激光钕玻璃批量制造关键技术及应用”项目，荣获国家技术发明奖二等奖。

3.未来：在民用市场推广

“我真的很喜欢嘉定这个地方，这里也是我生活时间最长的地方。”从1987年入所到现在，胡丽丽已经在嘉定待了31年。

她刚来嘉定时，光机所还在嘉定老城区（现在的疁城新天地附近）。那时候，光机所往东是一片田地，往西北面是农贸市场，乡土气息浓郁。“我还记得当时师兄们经常去田里捉小龙虾，周末一起去州桥吃小笼包、奥灶面，日子过得有滋有味。”在她看来，嘉定是一个很适合搞科研的地方：这里的环境远离城市的喧嚣，这里的人又不失纯朴和热情。

这些年来，胡丽丽感觉到，嘉定对于科研院所和科技人才的支持力度越来越大。如何留住人才，一直是科研单位的难题，嘉定的人才政策很大程度上缓解了这个问题，让科研院所可以保留一支精锐的团队开展科研攻关。“这些年来，我们部门一共有5个年轻人拿到了嘉定人才房，非常感谢嘉定区委区政府对我们青年人才的关心和支持。”

未来，胡丽丽和她的团队还将以研制激光钕玻璃为主要任务，再延伸发展特种光纤，并在民用市场推广激光玻璃的应用。“我已年过半百，开始有意识地做减法，给年轻人更多的机会。”胡丽丽说，“对老一辈工作的继承，最好的方法就是创新，希望年轻人将我们的事业继续发扬光大。”

胡丽丽

胡丽丽，上海光学精密机械研究所党委委员、研究员、博士生导师、钕玻璃课题负责人。1987年进入上海光机所从事玻璃的研制工作，荣获2017年度嘉定区科技功臣奖；其领衔团队完成的“大尺寸高性能激光钕玻璃批量制造关键技术及应用”，荣获2016年度上海市技术发明奖特等奖及2017年度国家技术发明奖二等奖。

原作者顾娴慧，发于嘉定报

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