面向国家需求，解决重大科学和技术问题

(应用光学国家重点实验室)

一、引言

应用光学国家重点实验室始建于1987年，依托单位是被誉为中国光学事业摇篮的中国科学院长春光学精密机械与物理研究所（简称为长春光机所）。1988年开始边建设边开放，1990年完成基建工作，通过了国家计委组织的验收，正式作为国家重点实验室运行。前两任主任由我国著名光学专家、中国光学学会理事长母国光院士担任，学术委员会主任由新中国光学事业奠基人之一的王大珩院士担任。现任室主任由长春光机所所长曹健林研究员担任，学术委员会主任是我国著名光学专家王之江院士。在1994年和1997年两次由国家自然科学基金委组织的评估中评价为良好，其中在1997年的评估中被评为良好实验室的第一名。1999年末顺利完成评估后的设备更新改造工作。

应用光学与国民经济、国防建设和高技术产业密切联系，同时又受经济发展水平强烈制约的基础性技术学科。实验室开展的应用光学研究有三大任务，首先是要面向国家需求，在能够代表学科发展方向同时又有明显应用前景的前沿领域内选择突破口，赶超世界先进水平，为解决国家需求中的重大科技问题提供技术途径或装备；其二是积极承担重大项目，为国家科技进步、经济建设和国防建设做出基础性、战略性、前瞻性的重大贡献；其三是锻炼队伍，培养高级研究和技术人才。

二、研究工作和成果

自实验室以来，根据国家需求和依托单位的基础与优势，确定主要研究方向为：

以非常规光学设计、光学超精密加工和精密检测技术为核心，围绕短波光学与空间光学两大应用背景开展关键技术研究。

    主要研究领域包括：1）先进光学制造技术；2）非常规光学设计与衍射光学；3）短波光学；4）空间光学。

这4个领域的研究工作有着极为密切的交叉与联系。近5年（1997-2001）中，实验室还发展了若干新学科生长点和应用领域，如光动力学信息安全技术、光通信器件研究等。

5年来，实验室共承担了185项研究课题。其中，通过公平竞争承担的课题130项；经实验室学术委员会批准开设的实验室基金课题46项；在中科院创新经费支持下，由依托单位经择优选择的“创新基金”课题共9项。承担课题中的136项已完成。

在承担和完成这些课题的过程中，实验室的学科水平不断提高，攻关能力不断增强，在主要学科方向上的研究工作、技术基础和仪器装备等方面均达到国际先进水平，成为我国在相应领域内的前沿探索与国家重大任务的主要承担者，也逐步开始具备与国际同领域一流实验室进行平等对话交流的能力。在先进光学制造技术研究工作有突破性进展，在短波光学研究工作继续有长足进展，在推广应用先进技术、促进高技术产业发展等方面亦有明显进步。

5年来，实验室全体人员在以学术委员会为代表的国内外专家学者指导帮助下，团结协作，艰苦奋斗，做出了一大批研究成果。这批成果集中地反映了我国应用光学领域的最新进展，同时又具有极强的针对性和实用性，具有如下鲜明特征：

a）直接面向国家需求，在通过竞争承担和完成国家重大任务中推进学科发展。主要研究领域中的所有课题都与国家的迫切需求有密切联系，其成果或者直接应用于解决国家迫切需求中的关键技术问题，或者对于解决这类关键技术问题有重要意义。

b）持之以恒，敢花大力气啃硬骨头，攻难关。实验室的许多研究成果都是多年努力的结晶，从基础性原理性研究一直做到技术工艺、实用元器件甚至实用装备，开辟了原理性探索到工程应用结合的广阔前景。

c）高度重视关键设备研制。作为基础技术的集成创新，关键设备研制能提高自己、武装自己，使实验室有能力解决重大关键技术问题；又推动学科发展和技术进步，为下一步继续承担国家重大任务打下坚实基础。

d）注重高新技术的推广应用。一批推广成果已获得了明显的经济效益和社会效益。

作为这批成果的代表，5年来实验室共获得部委以上级别的奖励12项，其中包括国家科技进步奖3项，国家技术发明奖2项，发表论文198篇。共申请国家专利36项，其中发明专利25项。5年中共得到授权国家发明专利8项。

三、重视队伍建设和人才培养，为国家输送应用光学高级人才

从赶超国际先进水平和承担并完成好国家重大任务的需求出发，建设一支高水平的队伍是最重要最根本的保证；而培养应用光学领域的高级研究和技术人才，本身也是实验室的一项主要工作。因此，实验室自建设以来一直把队伍建设和人才培养作为实验室的生命线和长期战略任务来抓，做了大量艰苦细致的努力。近5年来，在举国上下重视科技重视人才的大好形势下，尤其是在中科院和依托单位知识创新工程的一系列政策措施推动下，实验室的队伍建设和人才培养工作更有显著成效。

（一）队伍建设

到2001年年底，实验室固定人员共36人，平均年龄为41岁。固定人员中包括院士1人，研究员15人。固定人员中50岁以下的中青年占83%，其中75%具有研究生学历，包括8名博士。50岁以下的中青年中计有研究员11人，副研究员11人，已经是实验室开展各项工作的主力军。这些反映队伍年龄、学历、职称结构的统计数字比起上次评估时都有明显改善。

实验室在队伍建设中主要采取了如下措施：

a) 公平招聘，竞争上岗

自1999年起，在中科院和依托单位知识创新工程推动下，实验室在用人机制上进行了大胆的改革创新。在根据工作任务量确定了岗位和编制人数后，除实验室主任（由中科院任命）外的所有岗位都实行了面向全社会的公开招聘。

b)向青年人压担子，努力培养一批既能从事高水平科研工作，又能带领和团结队伍共同奋头的将帅之才。

经过多年的不断努力，实验室工作重担的代际转移已基本完成。科研攻关、人才培养和日常运行管理等主要工作重担都由中青年承担，从组织上保证了实验室能够面向未来，不断发展。研究室主任46岁，常务副主任和学科组长的平均年龄为40岁，固定人员中的每一位中青年研究人员均担当了课题负责人。而实验室承担的国家级项目和重大项目的课题负责人和组织者更是几乎全部由中青年承担。

c)为青年一代创造良好的学习成长机会

实验室特别注意鼓励青年同志努力学习，不断充实本专业和关联学科的基础知识，提高实际工作能力。近5年间共有11人在职攻读博士学位，围绕实验室发展方向选送了4人长期出国进修，有33人次出国参加国际会议或进行访问交流，7人次派出国培训。

    d)积极推荐和表彰优秀青年人才，营造奋发向上的工作氛围

实验室特别注意推荐工作中有突出贡献的中青年晋升高级职称和参加各类奖励的评选活动，以此作为激励队伍奋发向上的主要手段之一。由于实验室的中青年普遍工作努力，成绩突出，实验室推荐的优秀中青年人才得到上级组织和评委的积极肯定。近5年中，在实验室工作的中青年同志中计有11人晋升为研究员，1人入选中科院百人计划并获得国家杰出青年基金，2人获得吉林省杰出青年基金；除了在成果奖中获奖外，还有1名同志获吉林省“五·四”青年奖章，1名同志被授予中国科学院“双文明标兵称号”，1名同志获863计划先进个人奖，6名同志获国务院颁发的政府津贴。4人被评为吉林省首批省管专家，1人获中科院伟华奖学金，1人获优秀教师奖。

（二）人才培养

实验室是依托单位流动人员最集中的地方，也是依托单位的主要研究生培养基地之一。5年间共接收博士后13名，出站7名；共招收博士研究生48名，已毕业22名；共招收硕士研究生68名，毕业30名。还接收了一批客座学者的研究生来室学习、工作。目前全室有博士生导师14人，硕士生导师19人。

在人才培养中，坚持让研究生们切实参加科研工作，其中的绝大部分是国家自然科学基金、863计划、国家重点工程项目或国防预研项目中急待解决的实际问题；严格执行依托单位和实验室的规定；充分信任，把流动人员当做一支重要研究力量。鼓励和支持流动人员，特别是博士后和博士研究生大胆创新，开辟新学科生长点和新应用领域。

这些措施保证了流动人员圆满地完成学习任务，在专业知识、实验技能、从事科研工作能力和思想品德、敬业精神等诸多方面都有明显提高。近5年来，实验室培养的研究生有2人获中科院院长奖学金特别奖、6人获中科院院长奖学金优秀奖，2人获中科院大恒集团光学奖学金特别奖、9人获中科院大恒集团光学奖学金优秀奖，1人获宝钢集团奖学金，1人获彭荫刚奖学金，1人获中科院优秀青年奖。

四、开放和运行管理

（一）促进人员流动，加强合作，实现“大开放”

    实验室非常重视开放工作。作为国家重点实验室，充分利用一流的研究条件吸引优秀专家学者来工作，促进我国应用光学领域总体水平的提高是我们义不容辞的责任；另一面，也是推动实验室自身队伍建设和学科发展的良好机遇。另外，随着我国科技事业的发展，开放的内涵也在逐步发生变化。近5年来已从单一的由实验室基金设立开放课题，请外单位人员来室短期工作发展到以提高科研工作水平为目标，包括设立开放课题、人员交流流动、共同协作攻关、共同承担重大任务等多种形式的“大开放”。开放的发展集中体现于：

    a）由过去的主要单一向国内外“同行”开放发展成包括其他领域专家和高水平研究单位的开放，大大促进了实验室的工作向交叉领域的纵深发展，为实验室承担国家重大任务提供了良好的基础和保证。

    b）开放课题由单一请同行来实验室利用已有条件开展工作发展到集中力量开辟新学科生长点和新应用领域，减少了课题数量，增大了支持强度，5年间共开设开放课题21项，按课题负责人统计，固定人员和客座人员约各占一半，取得了较好效果。

    c）人才有出有进，在人员的流动中保持队伍的发展和水平的提高。随着我国的社会进步和科技水平的普遍提高，人员的流动事实上不可避免。近5年来先后有16人进入实验室“固定人员”行列，大大改善了固定人员队伍的年龄结构和知识结构。他们或者已超越前辈，或者开辟了全新的研究领域。在人员流动过程中，实验室的科研实力和研究水平不但没有削弱，还有明显增强。

（二）加强国内外合作研究与学术交流，提高研究水平

从应用光学的学科特点出发，实验室的研究工作有着众多的合作领域与合作对象。而由于研究工作的特殊位置和敏感性，我们的国内合作研究主要集中于优势互补，共同开辟应用领域；国外合作则更偏重于同行交流，共同促进学科发展。

在国内合作方面，近5年来随着社会需求的不断增长和国家对科技投入的不断加大，合作的广度和深度都在迅速增加。

    在国际合作方面，加大工作力度，取得了较大进步。我们力求从一般性的参观、访问、讲学、介绍情况过渡到建立长期稳定的合作关系，对研究工作的水平提高和出成果、出人才起到实质性的促进作用。其中比较突出的事例为：

    a）与美国亚利桑那大学光学中心签定了长期合作协议，共同开展光学超精密加工检测方面的研究工作。

    b） 在长期合作交流的基础上，与日本东北大学科学计测研究所签定了长期合作协议，共同开展软X射线光学方面的研究工作。

c）与德国劳尔公司合作共同开发用于进行非球面精密检测的仪器和控制软件。

    d）与韩国国家宇航局签定协议，共同研制空间光学遥感器。韩方委托实验室研制空间用大口径光学反射镜，研制经费21万美元已到位。

    此外，还与美国国家宇航局光电材料和器件中心、日本姬路工业大学、韩国原子能研究院、韩国高等科学技术学院光学中心等建立了密切的合作关系，接收过韩国弘益大学一名高级访问学者来室短期工作。

实验室也积极邀请国外专家来室讲学，积极派人参加高水平的学术会议，积极支持实验室人员应邀到国外讲学。近5年中共邀请国外专家来室讲学25人次，实验室人员应邀到国外讲学8人次；共派出30人次参加国际会议，51人次参加全国性会议。

（三）依托单位的支持

    由于在依托单位中较好地发挥了新学科新应用领域的培育生长基地、主要人才培养基地和攻关尖兵突击队作用，实验室的工作一直得到依托单位上上下下的普遍认可和大力支持。特别是中科院和依托单位推进知识创新工程以来，全所的面貌发展了巨大变化，对实验室的支持又有显著增加。这些支持主要体现在：

    a）投资700多万元在实验室设立了9项“创新基金”课题，力争把现有的强项做得更强，同时开辟一些新的学科生长点和应用领域。

    b）投资30万元（外加10万元实验室匹配）购置离子束刻蚀系统，与激光直写设备配套，使实验室研制开发衍射光学元件及系统的能力更加完备；投资130多万元用于新建光学超精密加工检测实验室的基础设施；还投资30万元资助实验室改善工作环境。

    c）在人员、技术、设备等方面组织力量帮助实验室。来自依托单位兄弟室（部）、工厂和公司的许多优秀研究人员和工程技术人员作为客座人员直接参与了实验室承担课题的论证、设计和研究攻关，为这些课题的顺利完成和得到优秀成果做出了重要贡献。

    d）在吸引优秀人才、表彰奖励和激励优秀青年人才等方面给予政策支持和倾斜。

    e）改善生活条件。近5年来，特别是在中科院推进知识创新工程以后，随着依托单位和实验室经济实力的增加，实验室人员的生活条件有了明显改善。从1999年开始到2000年底，依托单位共投入岗位津贴121万和研究生津贴共23.96 万元支持实验室。与5年前相比，固定人员的收入至少增长3倍以上；全室除两名在爱人单位解决住房的女同志外，固定人员每人都有过一次乔迁之喜，大幅度改善了居住条件，有些人还改善了两次。

此外，管理部门和支撑服务、后勤保证等部门还在实验室的日常运转、接待客座人员和举办国内外学术会议等方面对实验室提供了大量卓有成效的支持和帮助。

（四）设备与基础设施

1）设备的更新改造与正常运转

    作为从事技术科学的国家重点实验室，实验室的任何一项研究工作都离不开高级仪器设备；同时，高级仪器设备的拥有量、正常运转（维护）能力和结合研究工作的仪器设备研制开发能力也是这类实验室水平的重要标志。因此，除了前述在研究工作中高度重视关键仪器设备的研制开发之外，实验室也极为重视保证仪器设备的正常运转和改造更新。

1998-1999年的近两年中，实验室利用国家计委的700万元专款完成了一次建室以来最大的设备更新改造，提高了实验室的仪器设备水平，明显地改善了工作条件。专项拨款使用验收意见认为“装备总体水平和实力继续保持国内领先地位，一些方面跨入国际先进行列，为实验室未来的发展奠定了坚实的技术基础”。

在保证仪器设备的正常运转方面，实验室主要采取了如下措施：

    a) 对大型仪器设备进行分类管理。支持面广的共用仪器设备进行统一集中管理，主要用于专门工作的仪器设备由各专业组分别进行管理。明确了仪器设备的管理责任，也尽可能地提高了利用效率。

    b) 配备专门的技术人员管理仪器设备。技术人员除了负责设备的维护使用外，还负责对流动人员进行仪器设备的使用培训。

    c) 制定了仪器设备的管理制度并张贴于每个实验室内，让实验室人员了解、遵守。大型仪器设备还都编写了操作说明书，供使用者参考。

d) 每年拔专款用于仪器设备的维护，保证仪器设备的正常运转。

2）基础设施改造

基础设施作为总体装备的一部分不仅与仪器设备密切相关，同时也对研究工作水平有重要的，有时甚至是决定性影响。近5年来，在依托单位的大力支持下，实验室对基础设施进行了数次改造，其中较大的有三次：一次是利用国家计委的专款，改造了浮法抛光、衍射光学元件直写、非球面加工、EUV投影光刻和固体激光技术等6个实验室；另一次完成于2001年秋季，投资60多万元（其中30万元由依托单位支持，其余实验室自筹）按照统一设计对实验室的工作环境进行了一次全面改善；第三次是根据国家任务中对大口径高精度光学元件的大量需求，由依托单位投资对光学加工、检测、镀膜等实验室进行了根本性改善，新增建筑面积达1000平方米。

这些基础设施改造极大地推动了实验室的发展。国内外许多专家对实验室近年来的变化给予高度评价，这些变化无疑对他们与实验室进行合作起到了重要促进作用。而众多用户和领导机关的同志看到实验室的变化后更是赞不绝口，大大增强了他们对实验室学科发展和承担国家重大项目的信心。

五、今后工作设想

1、在保持原有特色的基础上，结合依托单位的研究方向，进一步开展三性的研究工作；依托单位在实验室设立“应用光学创新基金”（300万/年）与实验室基金一起共同支持交叉学科和创新性研究工作。

2、克服地域和地方经济环境的影响，吸引高水平的研究人员来室工作；努力提高自身装备和研究水平，进一步改善客座研究人员的生活和科研条件，吸引更多的国内外高水平的研究人员来室工作。

3、打破基础研究、应用基础研究和高技术开发的三段式分割的管理和组织模式；