20年前沿奔跑，做国家需要的玻璃——上海光机所研究员胡丽丽带领团队不断挑战研制极限
日期：
2025-02-18
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“中国研制特种玻璃最强的人是谁？”国内外同行大概率都会想到她——中国科学院上海光学精密机械研究所研究员胡丽丽。剪着利落的短发，深色外套配一条清雅的丝巾，知性而低调的胡丽丽是同事和同行眼中“真能干事的人”——项目要么不接，接下就没有干不成的。从大尺寸钕玻璃到掺镱大模场石英光纤，从高功率掺钕石英光纤到高纯石英玻璃，每一次挑战极限，她都对团队说：“国家信任我们，我们就义不容辞。”今年62岁的胡丽丽正带领团队年轻骨干谋划搭建“AI for 特种玻璃”的研发平台。她希望这个在国内有着“特种玻璃黄埔军校”之称的团队不断开拓创新，始终保持住在本领域的核心竞争力。钕玻璃有什么神奇之处？上百束微弱的激光经过一道道钕玻璃之后，能量会放大1万亿倍。美国国家点火装置（NIF）里装有几千块钕玻璃，它们所挑战的光学玻璃制造极限，被称为“NIF七大奇迹之首”。实现批量生产大尺寸钕玻璃有多难？美国为了建成一条产线，联合了日本、德国两家顶级光学玻璃公司持续攻关了6年。作为大功率激光器的“心脏”，钕玻璃在国防、核能等领域都有重要应用。自1964年上海光机所成立起，激光钕玻璃就是团队的重点攻关对象。2005年，接续前辈开创的激光玻璃事业，胡丽丽带领团队开始了新型激光玻璃研发，以及实现大尺寸激光钕玻璃高效批量生产的连续熔炼技术的攻关。杂质超标、玻璃炸裂、出现气泡和条纹……难题一个接一个，只能不停见招拆招，整个项目团队不知连续多少年几乎没有节假日。2012年，当看到完美无瑕的钕玻璃连续不断地从生产线上一整块一整块地切割下来，整个团队的心情可以用欣喜若狂来形容。“中国已在事实上成为全球唯一能够独立批量供应激光钕玻璃的国家。”胡丽丽说，他们生产的钕玻璃不仅能满足国内需求，还出口到其他国家，斩获多个国家级、省部级科技奖项。胡丽丽一直信奉“材料做出来，就是要用的”，只要国家所需，团队就竭尽全力。随着量子计算、人工智能时代的到来，全球数据传输容量几乎以每隔4年约10倍的速度增长。近年来，超宽带、低损耗掺铋石英光纤成为新型宽带放大器的“宠儿”。过去20多年，俄、英、美等国已相继推出相关产品，我国尚未实现技术突破。不少国内企业急切盼望国产掺铋石英光纤问世。当国家部委把研发任务交给胡丽丽时，团队每一个成员都暗暗捏把汗——国内20年都没能研发成功，万一失败会不会砸了团队的招牌？不过，胡丽丽说：“国家信任我们，我们就义不容辞。”学生郭梦婷承担了主要研发任务。研发过程中，胡丽丽的三句话，给了她极为深刻的影响——掺铋光纤的制备与郭梦婷原先的博士研究方向不一致，对于刚毕业的她压力很大。胡丽丽鼓励她说：“要敢啃硬骨头，办法总比困难多。”于是，通过组会讨论，郭梦婷与同事们一起“关关难过关关过”，在不到一年时间里实现了相关技术“从0到1”的突破。当任务初步完成，掺铋光纤实现净增益输出后，胡丽丽提醒她：“这才是起点，不是终点。”于是，郭梦婷继续聚焦项目中的基本科学问题，在国内率先攻克了高增益系数掺铋硅基光纤关键制备技术。这时，胡丽丽又对她说：“我们要敢于挖宝，做一件事就要做精、做透、做好。”郭梦婷在她的指点下，又先后开发出覆盖多个波段的3款掺铋硅基光纤产品，部分指标达到国际报道的领先水平，并获得用户单位肯定。2024年成为国际非晶态材料领域著名奖项N.F.Mott奖的首位中国获奖学者，今年又获得国际玻璃协会主席奖，胡丽丽在这个领域早已功成名就。然而，她一直记得自己的博士导师、中国科学院院士干福熹的话——要坚持加强基础研究，要想办法发展新的材料。一直奔跑在前沿，才能保持领先地位。今年春节前夕，胡丽丽把一条介绍DeepSeek的消息转进了工作群。原来，她已在考虑如何将其用到正在搭建中的特种玻璃构效关系研发平台上。“或许，这是我65岁退休前，最想做成的一件事。”现在，她一边领着平均年龄不到40岁的年轻团队挑战制备高纯石英玻璃，一边带着年轻科研骨干积极搭建“AI for 特种玻璃”研发平台，创新研发范式。玻璃的微观结构复杂无序，许多未知问题有待研究探索。结构决定性能，开展玻璃构效关系研究必须深入了解玻璃的微观结构。“现在，我们的平台各种玻璃结构研究手段都有，唯独还缺同步辐射。”今年初，胡丽丽已在与“上海光源”接洽合作，准备申请经费筹建我国首条特种玻璃研究的专用线站。她希望，这条线站可以为未来的玻璃设计平台提供大量结构数据，最终实现高效精准的特种玻璃设计——想要什么功能的玻璃，都可“定制”。胡丽丽，中国科学院上海光学精密机械研究所学术委员会副主任，先进激光与光电功能材料部研究员及博士生导师，中国硅酸盐学会特种玻璃分会理事长。曾入选上海市第十六届科技精英、上海“最美科研工作者”，当选上海市第十三届、十四届、十五届人大代表及第十二届全国妇联执委，并获得“全国三八红旗手”称号。
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