美国急了！欧洲和亚洲的高能激光器发展已超越美国

 

“我们不清楚火星人怎么能如此迅速又悄无声息地杀死人类，许多人猜想，他们或许是把热能聚集在一起，然后通过光线射向他们选择的任何物体。”1898年，科幻小说大师H·G·威尔斯在名作《世界之战》里的这句话，成就了后世无数人对激光武器的幻想。从《星球大战》到《变形金刚》，激光枪、激光炮从来都是科幻影视剧中最典型的未来武器。

高能激光能够在医学、核武器开发、制造业与科学研究等领域发挥重要作用。根据美国国家科学院、工程院与医学院共同发布的一项最新研究，目前欧洲和亚洲在研发新一代高能激光器的竞争中已经远远地将美国甩了在身后。

1996年，美国加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室成功研制出世界首台高能激光器。但时至今日，全世界80%-90%的“拍瓦”级激光器（1拍瓦=1015瓦，代表目前激光器的最高功率水平），包括一些性能最为强大的研究设备，都是由美国之外的其他国家研发的。

研究报告指出：“美国正在迅速丧失20世纪以来在高能激光领域的领导地位，欧洲与亚洲或将取而代之。”

在其他竞争对手纷纷加大对人工智能等未来科技领域投入的同时，特朗普总统却在呼吁振兴传统行业（比如煤炭）。这似乎预示着美国将错失“第二次激光革命”的机会。

通过实施“中国制造2025”计划，中国政府正大力推进国内制造业的全面升级，期望在机器人、高技术船舶与生物制药等先进领域取得突破。在国内低端制造业已经完成转移的情况下，中国得以凭借此项计划向长期以来由美国主导的尖端行业发起冲击。

不仅如此，美国在其它领域的国际竞争力也在不断地遭到削弱。美国信息技术与创新基金会近日呼吁联邦政府制定强硬战略，防止美国失去其竞争优势。

美国信息技术与创新基金会主席罗布·阿特金森称，丧失竞争力意味着更少的工作机会与更慢的经济增长，美国会被拥有明确战略目标的国家迎头赶上。

相干公司、光谱物理公司等美国公司与通用动力及诺斯洛普·格鲁门等国防承包商共同开创了20世纪的商业激光产业。该报告称，如今激光在制造业、医疗和信息技术市场中发挥着重要作用，有关产业的累计价值达到7.5万亿美元。

传统激光器能够在一定距离之外产生大量能量，可以用来进行焊接与切割或被用于军事领域。但是，传统激光器无法将能量输出控制在极短的时间内。而“拍瓦”级激光器能够在一刹那间（万亿分之一秒）内发出高达1015瓦特的能量脉冲。

根据报告中的说法，1拍瓦的能量相当于美国亚利桑那州、加利福尼亚州和内华达州在一个阳光明媚的午后所接收到的全部太阳能。

报告中还称，这种超强超短激光“不仅能够驱动高能粒子加速器与粒子对撞机，引发核反应，还能把材料的温度加热到比恒星中心的温度还要高，甚至能从真空中制造物质。”

 

美国国家科学院15名专家历经一年的研究得出了这份报告，其中描绘了目前美国科研领域令人不安的现状：业界与政府部门的科学家之间“缺乏协作”，各自为战。报告中称，早先美国有关高能激光发展潜力的科学论文引起了欧洲与亚洲的足够重视，但在美国国内却没有掀起波澜。其原因在于长期以来联邦政府对科研领域缺乏重视，同时萎靡的外部投资也阻碍了科研的发展。

报告称：“在高能激光领域，欧洲与日本首先进行了大规模的战略投资，随之而来的是中国和其他国家。但是，美国并不包含在内。”

欧洲研究人员目前正在研制一种新型“拍瓦”级激光器，其强度将是目前“拍瓦”级装置的1000倍。这种新型激光器将为临床癌症治疗与精密制造业的进一步发展带来新的希望。

该研究报告的作者，美国国家科学院研究小组呼吁他们的赞助机构——美国能源部制定新的计划，更好地整合目前国内零散的激光研究工作。他们在报告中表示，美国需要制定国家战略，将大学、公司和政府机构团结成一个庞大的网络，才能追赶上欧洲与亚洲的发展势头。

此外，报告还呼吁美国能源部制定相应计划，至少打造一台大型高能激光装置，以帮助今后研究工作的进行。

目前，美国国内包括能源部、国防部与国家科学基金会在内的多家机构已经进入相关领域展开角逐。