在日前舉行的主題為“微納光學(xué)的若干重要研究方向”的130期東方科技論壇上，沈文慶、莊松林、金國藩、范滇元等院士和專家呼吁制定我國微納光學(xué)的發(fā)展路線圖，集中我國各大科研院所的優(yōu)勢，建立先進(jìn)的微納光學(xué)加工中心，力求在微納光學(xué)器件開發(fā)、加工制造等相關(guān)工藝上縮小與發(fā)達(dá)國家的差距，以促進(jìn)我國微納光學(xué)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

來自美國、澳大利亞以及國內(nèi)清華、北大、復(fù)旦等20多家科研院所和高校的45位專家學(xué)者，圍繞激光與光電子產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性、帶動(dòng)性技術(shù)——微納光學(xué)的若干重要研究方向進(jìn)行了深入討論，探討我國微納光學(xué)研究的重大科學(xué)問題和擬解決的關(guān)鍵技術(shù)。

“這對于我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重大的戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實(shí)意義。”國家自然科學(xué)基金委員會(huì)副主任沈文慶指出，微納光學(xué)近年來取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，它是一個(gè)前沿科學(xué)領(lǐng)域，也涉及到多學(xué)科的交叉。因此我們對這個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展給予高度的關(guān)注。他希望，“這次會(huì)議能夠醞釀出一個(gè)重大的科學(xué)項(xiàng)目，為上海市和我國的科學(xué)發(fā)展起到推動(dòng)作用”。

微納光學(xué)主要研究的是微米乃至納米尺度下的光學(xué)現(xiàn)象。“微納米光學(xué)是光學(xué)科學(xué)與技術(shù)的前沿，極大推動(dòng)了光電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。”大會(huì)執(zhí)行主席、中科院上海光機(jī)所研究員周常河在題為《微納光學(xué)及應(yīng)用》的報(bào)告中指出，微納光學(xué)不僅是光電子產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向，而且是目前光學(xué)領(lǐng)域的重要前沿學(xué)科方向。微電子大規(guī)模集成電路技術(shù)取得的快速進(jìn)步，同時(shí)也推動(dòng)了微納光學(xué)產(chǎn)業(yè)乃至光電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。利用納米光學(xué)結(jié)構(gòu)豐富的色彩控制能力和數(shù)字化編碼能力，將來有可能在高端光學(xué)防偽場合中應(yīng)用，以及在光學(xué)顯示娛樂產(chǎn)業(yè)、三維場景光學(xué)模擬中應(yīng)用。“下一代光盤產(chǎn)業(yè)、光通信、激光武器、大氣污染檢測等多種應(yīng)用場合，微納米光學(xué)技術(shù)都將發(fā)揮重要作用。”周常河說。

論壇現(xiàn)場，周常河向與會(huì)者展示了一幅模擬“光打印”的梵高畫像。“打印”所需的彩色光源由一種深刻蝕光柵“制造”，其材質(zhì)為普通石英玻璃，線寬為幾百納米。不過，受現(xiàn)有技術(shù)水平的限制，眼下這道光柵還無法實(shí)現(xiàn)紅、藍(lán)、綠三種顏色的完全精確分離，“打印”出的梵高畫像整體呈現(xiàn)藍(lán)綠色調(diào)。

周常河告訴記者，科學(xué)家設(shè)想中的“光打印機(jī)”，可讓印刷過程完全與油墨脫鉤。“自然界擁有取之不盡的光資源，用‘光學(xué)顏料’代替化學(xué)油墨，一來節(jié)省資源，二來遠(yuǎn)離污染，可謂一舉兩得。”周常河表示，一旦“光打印”成為現(xiàn)實(shí)，將在印刷行業(yè)引發(fā)一場“綠色革命”。

微納光學(xué)是下一代光存儲(chǔ)、光顯示、太陽能利用、光刻技術(shù)、光通信等應(yīng)用所必須解決的關(guān)鍵核心技術(shù)，體現(xiàn)出多學(xué)科交叉的特點(diǎn)，將會(huì)對我國的科學(xué)技術(shù)發(fā)展起到重要的推動(dòng)作用。微納米光學(xué)不僅成為目前科學(xué)與技術(shù)的前沿，是Nature或Science等國際學(xué)術(shù)雜志或刊物的熱點(diǎn)報(bào)道內(nèi)容，而且由于微納光學(xué)對于光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的巨大推動(dòng)作用，成為各國政府、科學(xué)界以及企業(yè)界高度重視的領(lǐng)域，目前已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)形成了一個(gè)微納米光學(xué)的研究高潮。美國、日本、歐盟等發(fā)達(dá)國家不僅在微納光學(xué)的基礎(chǔ)研究領(lǐng)域處于領(lǐng)先，而且其微納光學(xué)的成果能夠及時(shí)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)，使其在微納光學(xué)領(lǐng)域處于領(lǐng)導(dǎo)地位。

我國在光學(xué)領(lǐng)域已有很好的研究基礎(chǔ)，國內(nèi)已有十幾個(gè)科研院所、高等院校開展了微納光學(xué)方面的研究和應(yīng)用，并取得了一定的成果。但是，我國在微納米光學(xué)領(lǐng)域的原創(chuàng)性技術(shù)太少，能夠轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)、推動(dòng)光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的則更少。

為此，院士專家強(qiáng)調(diào)：“有必要對微納光學(xué)進(jìn)行深入而廣泛的研究，并對微納米光學(xué)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)行探討，以期縮小與發(fā)達(dá)國家的差距，進(jìn)而在微納光學(xué)前沿研究領(lǐng)域占有一席之地。”

大會(huì)主席莊松林在《微納光學(xué)技術(shù)在能源及顯示領(lǐng)域的新應(yīng)用》的報(bào)告中強(qiáng)調(diào)，面對國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展對可再生能源日趨增長的需要，以及信息時(shí)代對信息顯示和處理日趨依賴的局面，“在能源及顯示領(lǐng)域，開拓和發(fā)展基于光與物質(zhì)相互作用尤其是微納光學(xué)器件結(jié)構(gòu)的新機(jī)理有著十分重要的意義”。利用微納光學(xué)結(jié)構(gòu)，可以提高太陽能的利用效率、半導(dǎo)體激光的出光效率、光顯示以及空間能量的光能利用率等。

與會(huì)院士專家充分意識(shí)到，在重視基礎(chǔ)研究的同時(shí)，要立足于工程實(shí)踐，以需求為牽引，促使科研成果走出實(shí)驗(yàn)室，促進(jìn)微納光電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前，我國在微納光學(xué)加工制造技術(shù)以及硬件設(shè)施上相對歐美等發(fā)達(dá)國家有相當(dāng)大的差距，例如，美國科學(xué)基金資助了多個(gè)納米光學(xué)加工中心，包括哈佛大學(xué)納米光學(xué)加工中心、斯坦福大學(xué)納米光學(xué)加工中心等。

但目前我國并沒有一個(gè)納米光學(xué)的加工中心，和國際先進(jìn)微納光學(xué)水平的競爭劣勢明顯。因此，金國藩院士、范滇元院士等學(xué)者在會(huì)上呼吁“制定我國微納光學(xué)的發(fā)展路線圖，成立微納光學(xué)專家委員會(huì)”，定期舉行會(huì)議，集思廣益，為相關(guān)決策部門提供戰(zhàn)略參考。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授李淳飛等提出，為了加快微納光子學(xué)與相關(guān)光子技術(shù)的發(fā)展，我國應(yīng)集中投入一部分資金，凝聚一批高水平研究人才，在某些光電子企業(yè)集中的地區(qū)，依托光子學(xué)研究有實(shí)力的單位，采用先進(jìn)的管理模式，建設(shè)先進(jìn)的微米、納米加工制造中心和微米、納米光子學(xué)實(shí)驗(yàn)研究平臺(tái)，為廣大高校、研究所和企業(yè)的研究人員服務(wù)。只有這樣，才有可能在最短的時(shí)間內(nèi)使我國的光子學(xué)、光子技術(shù)以及光電子產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，趕超國際先進(jìn)水平，為我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出重大貢獻(xiàn)