张杰院士:探索高能量密度物理,聚变能源有望替代化石能源

11月17日,未来科学大奖与上海交通大学联合学术报告会——“极端条件下的物质世界与超高时空分辨观测”全网各大平台首播,累计观看量近200万。

作为2021未来科学大奖周系列活动的重要组成部分,本次活动与上海交通大学联合举办,邀请上海交通大学讲席教授、中国科学院院士、德国国家科学院院士、第三世界科学院院士、英国皇家工程院外籍院士、美国国家科学院外籍院士、2021未来科学大奖-物质科学奖获得者张杰院士进行学术报告。上海交通大学物理与天文学院副院长、国家IFSA协同创新中心执行主任、激光等离子体教育部重点实验室主任、国家杰出青年科学基金获得者钱列加,上海交通大学张江高等研究院执行院长、国家杰出青年科学基金获得者、美国物理学会会士向导作大会主题演讲,北京大学物理学院量子材料科学中心讲席教授、国家杰出青年科学基金获得者、美国物理学会会士王楠林,中国科学技术大学教授、中国科学技术大学等离子体物理与聚变工程系执行主任、国家杰出青年科学基金获得者郑坚作获奖成就解读。

上海交大党委书记杨振斌,副校长、致远学院院长徐学敏,未来论坛理事、安佰深私募股权投资集团(Apax Partners)全球合伙人兼大中华地区总裁张曦轲,未来论坛发起人兼秘书长武红出席活动。

点亮科学梦想 鼓励投身科学

徐学敏对张杰院士及其获奖研究作简要介绍。她表示,希望通过专场学术报告会,进一步点燃同学们对科学的热情,坚定投身科学研究的理想,将来成为推动我国科技进步、社会发展的中坚力量。

张曦轲在致辞中表示,未来科学大奖设立初衷就是要在全社会营造推崇科学、推崇科学家的良好氛围,让普通大众感受到科学和科学家的魅力,让更多人特别是年轻一代拥有并努力实现科学梦想。未来论坛自2016年创立以来,以经全球同行评议的科研成果作为唯一衡量标准,已经诞生了20余位获奖者。

杨振斌在致辞中指出,张杰院士及团队在过去几十年潜心研究、集智攻关的历程,体现了新时代科学家的爱国精神、创新精神、求实精神、奉献精神。学校在包括张杰院士在内的历届领导和全校师生共同努力下,已经营造出了转身遇到大师的浓郁学术氛围,希望同学们通过一场场学术盛宴,不断汲取知识和营养,练就高超本领,坚定理想信念,成长为未来的科学大家。

用激光照亮未来 用科学改变世界

张杰院士作“极端条件下的物质世界与超高时空分辨观测”的主题报告。他从超强激光技术发展、高能粒子加速、超快电子衍射以及激光核聚变四个方面回顾了他领导的团队在过去二十年的科研进展。通过把强激光驱动形成的极端物质状态和日常生活、宇宙天体中的物理参数相比较,让听众享受了超强超快激光物理这一神奇的领域的饕餮盛宴。报告特别指出,在2020年初疫情非常严重、人员不能流动的情况下,团队研究人员做好防疫措施,克服重重困难调试实验设备、采集实验数据,用两年时间完成了新型激光聚变方案中关键分解实验的验证。

钱列加作“高质量创新发展超强超短激光”主题报告。他分析了当前超短超强激光脉冲面临的两个质量问题,也即强激光的对比度不够、放大能力不足的问题,介绍了团队在单发次实时测量超高对比度脉冲、滤除噪声、破解啁啾脉冲放大能力方面的成就。他满怀信心地表示,中国当代科学家有责任在超强激光发展史上留下中国人的足迹。

向导作“基于相对论电子束的超快微观探测”的主题报告,提出人类认识自然界需要不断拓展观测方法的时间和空间分辨率。他介绍,自2014年以来,在国家基金委重大仪器项目的支持下,团队从无到有,利用自主创新技术将上海交通大学的超快电子衍射装置时间分辨率提高到50fs,大幅度打破以前的世界纪录。团队还利用这一新型工具,开展了从原子层面理解材料的融化、拍摄单分子电影、激光调控量子材料的电磁性质等方面的创新性工作。

在随后的座谈交流环节,三位演讲人以及王楠林、郑坚就惯性约束聚变的历史和发展、聚变能源作为清洁能源的重要性、超短超强激光和高时空分辨率电子衍射系统的应用和展望等问题展开了圆桌讨论,并回答了现场同学们提出的多个问题。

郑坚教授表示:“张院士2020年正式发表的双锥点火概念,为我国早日实现激光聚变技术提供了新思路,而且是一个很有希望的思路,这不仅仅是张院士自己团队的贡献,某种意义上是我们中国的学术界对此技术的贡献。同时,要实现‘双碳目标’,聚变作为清洁能源的重要候选者,是不能够缺席的。有众多杰出科学家带领,我们要对此有信心、有决心,也希望有更多优秀的青年学者能加入到实现伟大目标的队伍中来。”

王楠林教授在对话中谈到:“张杰老师不仅是学生的偶像,也是我们同辈老师的偶像,他在超短超强激光,包括物质相互作用方面等做出了开创性的杰出科学成就。而当前,不论是在超短超强激光激发之下,物质状态的改变,诱导新现象等方面,仍处于科学探索的最前沿,也是凝聚态物理发展受关注的一个前沿领域,未来还有很多未知等待着人类去发现,上海交大这方面的能力非常强,希望同学们把握时代机遇,在科学探索中有所收获。”

未来论坛发起人兼秘书长武红在活动中祝贺张杰院士斩获2021未来科学大奖-物质科学奖,并表示:“这一代的科学家正在为实现中国科学梦而不懈努力,相信他们探索未知,追求真理的精神,也将影响一个时代,影响一大批有科学理想的年轻人。同时,也希望青年学子视科学家为榜样,在未来的科学发展当中贡献自己的力量。”

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