■肖琳 姜洋 任海蕾

孙承纬（1939— ）

1939年12月12日出生于上海市，1963年毕业于北京大学数学力学系力学专业。1963年到第二机械工业部北京第九研究所（中国工程物理研究院前身）工作，历任中国工程物理研究院一所副总工程师、所科技委主任。1994至2001年，为国家“863”计划激光技术主题专家组成员。2003年当选为中国工程院院士。

主要从事核武器爆轰物理、常规兵器战斗部设计和高技术武器研究，是我国爆炸力学专家。获国家发明奖三等奖1项、国家科技进步奖二等奖1项，军队及部委级科技进步奖多项。1992年被评为国家级有突出贡献中青年专家，2003年获全国五一劳动奖章。

“此事宜速作决断，不可拖延。”1986年3月5日，对于我国科学家王大珩、王淦昌、杨嘉墀、陈芳允联名向国务院提出的《关于跟踪研究外国战略性高技术发展的建议》，邓小平作出重要批示。

彼时，全球科技竞争硝烟正浓，美国“星球大战”计划、西欧“尤里卡”计划接连出台，世界高科技发展的浪潮汹涌澎湃，这一批示犹如定海神针，为中国科技发展指明了方向。

此后一年，全国上下迅速行动起来。国务院先后组织了200多位著名科学家，就中国高技术发展计划进行研究和论证。在思维的碰撞与智慧的交融中，国家《高技术研究发展计划纲要》（国家“863”计划）逐渐成型。中国工程院院士孙承纬便是这场科技攻坚战役中的一员，他自此踏上了深耕激光技术的30余年征途。

1 “知足知不足，有为有弗为”

——在尝试中求解

“两弹一星”功勋科学家王大珩曾说：“在国家‘863’计划的15个主题中，激光技术主题讲起来最费口舌，也最难把握。”“两弹一星”功勋科学家陈能宽曾引用《离骚》名句“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”来鼓励激光主题的专家们从零开始。那时，我国激光技术的基础十分薄弱。激光技术主题中要发展的强激光技术更是一个高难度、长周期、前沿性的高科技项目。而孙承纬所负责的激光辐照效应研究，属于强激光技术下的子专题，更是强激光技术的关键物理基础。

那时，孙承纬在日记中写下“知足知不足，有为有弗为”10个字，以此勉励自己，在这条没有人走过的路上，既要顺势而为又要不盲目、不妄为。孙承纬反复研读了激光辐照效应专题各成员单位前期提交的论证报告，与北京应用物理与计算数学研究所刘成海等专家进行了详细充分的讨论。之后，他撰写了专题的发展规划，提出了专题研究应重点关注的第一批课题，带领专题组成员开启了激光辐照效应的研究之路。

基于当时对激光效应的有限认识，激光辐照效应专题组面临的首要问题是选择哪一种作用机理来实现期望的破坏效果。

一开始，有专家认为，短脉冲激光的功率密度非常高，辐照靶材可以引起靶材中十分短促的冲击波，造成靶材内部的损伤和层裂，从而破坏靶目标。为了辨明问题，课题组进行了大量的短脉冲冲击波层裂实验。但是考虑到实际的破坏需求，利用短脉冲激光在一个可观的面积上实现所需的功率密度，在当时及相当长的时期内根本无法做到；而且，实验中产生层裂的部分不到靶板厚度的十分之一，其直径极小，这样的层裂很难对靶目标产生足够的破坏作用。

于是，专题组便将目光锁定在长脉冲和重频激光的烧蚀效应上，希望通过激光烧蚀实现材料穿孔破坏的效果。然而经过反复验证发现，想要达到宏观尺寸的气化和熔化效应引起的穿孔破坏效果，不仅要求单脉冲能量高，而且需要达到一定的重复频率。

孙承纬意识到，无论是利用脉冲激光的冲击破坏效应还是烧蚀效应，都对激光器以及激光大气传输提出十分苛刻、几乎无法达到的技术指标要求，在现实情况下，亟须寻找一种参数要求不高的破坏机理。

2 “打蛇打在七寸处”

——寻找可行的效应机理

接连碰壁后，孙承纬清晰地认识到，突破传统破坏效应的技术天花板，单靠现有团队的路径依赖难以实现，必须引入跨学科视角与新的研究力量。基于此，他迅速调整策略，积极联络业内相关领域的科研骨干，为破解难题搭建更广阔的协作平台。

在孙承纬的引荐下，中国工程物理研究院总体工程研究所陈裕泽等人加入专题组。他们对结构的强激光破坏机理进行了一系列探索性研究后发现，受力结构的靶目标，被激光辐照后会出现局部热软化，虽未被完全破坏，但局部区域的拉伸强度大幅度下降，因此形成一个薄弱点。在靶目标内部或外部的应力作用下，这个薄弱点就有可能被破坏，从而实现“牵一发而动全身”的破坏效果。

“打蛇打在七寸处”，孙承纬认为，靶目标内部产生高温高压气体的部位是一个受力结构，这个部位就是靶目标“七寸”的位置。使用激光加热这一位置，使其温度上升、抗压力能力降低，靶目标就会在其内部高温高压气体膨胀产生的应力作用下受到破坏。据此，他提出了激光的热-力联合作用新机理。

但在当时条件下，即使明白了效应发生的作用机理，在实验中进行验证也是一道难题。一方面，实验需要更大能量的连续激光器，必须借用华中理工大学激光技术国家实验室的万瓦级连续波激光器；另一方面，由于靶目标的特殊性，需要到另一个指定靶场完成实验。这两者无法兼顾。

此时，孙承纬提出，使用易拉罐、自制压力容器作为模拟靶，然后用电焊机的乙炔氧火焰模拟激光器的连续加热作用，以此开展模拟实验，获得更多认识。

后来，基于对激光能量、辐照时间、激光脉冲宽度、光斑大小、靶目标的内压力等参数精准的实验设计，模拟实验达到了预期效果，外部加热（激光器或氧炔焰）和应力联合作用对靶目标造成了破坏。

一切努力证实，孙承纬关于利用激光的热-力联合作用破坏靶目标的想法是切实可行的。

这个正确方向的提出和初步验证，对于激光技术主题重大技术途径选择以及之后的一系列技术集成实验的开展起到了重要作用。孙承纬个人也因“七五”期间实施国家“863”计划工作取得的显著成绩，被国防科技工业局评为“八六三计划工作先进生产者”。

随后，孙承纬继续贡献力量，推动激光技术主题由单元技术攻关向集成系统迈进，将激光的热-力联合作用机理应用到更大、更真实的实验场景，成功指导、布置了多类重大实验。2003 年，由于对集成实验工作的贡献，孙承纬获国家科技进步奖二等奖。

3 “每一次探索都有意义”

——率先开展激光加载下材料动力学研究

在激光技术应用场景的探索中，孙承纬等人曾聚焦脉冲激光力学效应的研究。尽管他们的研究最终表明，脉冲激光的力学效应并不适用于该主题的应用场景，但在这一过程中开展的激光层裂实验，反而成为了新研究方向的起点——促使孙承纬将研究视野拓宽到更广阔的材料动力学基础研究领域。后来，他巧妙地将激光力学效应实验与材料动力学研究相结合，开启了高应变率动态损伤实验的研究之路。

1990年前后，为系统研究金属材料从动态损伤到层裂的完整过程，孙承纬指导学生庄仕明等人，对脉冲激光引起金属材料的动态损伤及层裂问题进行了大量的实验和理论研究，计算不同强度激光照射下，铝、铜、铁、钛合金等样品中微损伤（孔洞、裂纹）的成核、生长和会通过程。孙承纬使用SSS编码进行成核-生长模型数值模拟，同时建立了材料层裂强度与加载应变关系的理论模型。

3年后，孙承纬应邀出席由中国力学学会主持、世界30名专家学者参与的“国际理论与应用力学联合会（IUTAM）北京冲击动力学会议”，并作了“高应变率下金属的动态断裂”报告。这些工作引起了美国圣地亚国家实验室专家 Grady 的重视，他随即邀请孙承纬撰写了重要专著《固体的高压冲击压缩Ⅱ》（High-Pressure Shock Compression of Solids Ⅱ）中的相关章节。

进入21世纪，科技浪潮带来了新的学术机遇。2001年，孙承纬在文献调研中捕捉到“激光加载的材料高压等熵压缩”这一新概念。他立刻意识到这一方向的潜力，迅速指导学生李牧等人，在国内率先开展气库膜射流的激光准等熵压缩实验研究。当时摆在团队面前的现实条件并不完备，流体物理研究所仅有一台100焦的固体激光器，设备能力备受质疑。但孙承纬始终鼓励研究团队克服现有条件的不足，在这台固体激光器上开展初步的激光驱动准等熵压缩实验研究，并不断为他们出谋划策，指导团队实现了国内激光驱动准等熵压缩研究成果零的突破——于2010年发表了国内第一篇关于激光驱动准等熵压缩研究方面的文章《激光驱动准等熵压缩探索性研究》。

孙承纬常说：“在科学研究中，每一次探索都有意义。”因为他的坚持，这次实验得到了一条接近于准等熵的曲线，建立了详细的激光直接烧蚀气库膜的物理力学模型和样品准等熵压缩模型，获得了激光直接烧蚀气库膜方式整个过程的详细结果。2010 年，李牧团队在高功率激光设施神光Ⅲ装置原型上完成了国内首次等熵压缩实验，在国际上首次揭示了气库膜射流空间分布和速度特性。

“他们在神光Ⅱ高功率激光设施上，率先开展了激光等熵压缩实验和单晶铁相变在线多幅 X 射线衍射诊断实验，带动了国内激光材料动力学研究。”中国工程院院士杜祥琬评价。

从更为宏观的角度上回望，孙承纬将激光准等熵压缩作为一种新的加载路径，意义非凡。从最初的理论分析到实验模拟，再到对材料压缩开展研究，最终成果获得了国内外同行的认可。对此，孙承纬曾感慨：“我们20多年来追求的东西是有道理的，这个不是偶然。”

4 “隔行如隔山”

——搭建学术交流平台

激光辐照效应在当时是新兴的综合性技术科学领域，除激光加工技术外，缺乏成功先例与现成路径，充满不确定性。为促进协同攻关，在孙承纬的倡议下，激光辐照效应专题每年召开“激光的热和力学效应学术会议”，将专题工作会议升级为学术年会，参会人员涵盖专题专家组成员、课题负责人及国内优势单位科研人员与学者，会议内容兼顾专题年度工作和激光领域前沿热点问题。

1989年4月，首次学术会议在成都召开。会上，孙承纬作了题为《强激光与物质相互作用及破坏机理》的大会报告，介绍了强激光束杀伤或破坏靶目标有关问题，论述了激光热效应和冲击效应并涉及激光等离子体、屏蔽和激光吸收机制等内容，引发了与会专家们的热烈讨论。

正如孙承纬所强调的：“隔行如隔山。搞科研，不交流、不写文章是不行的，就好像人每天不锻炼一样，不利于成长。”一年一度的学术年会，就是一个良好的“锻炼机会”，不仅能增进了解、加深合作，也能对专题研究成果进行检验、展示。它充分调动了专题各成员单位、各课题组开展工作的积极性，推动激光辐照效应研究不断向纵深发展。

此外，该学术会议还是这一领域专家学者们增长知识、讨论学术问题、掌握学术动态、把握前沿方向的重要平台。无论是老专家还是年轻人，凡是对学术问题有个人见解的，都可以在会上发言、发表论文、作报告。孙承纬认为，学术报告要讲大家不知道的“新东西”，要让参会者有所收获。每一次作报告，他都会“挖空心思”地想一些“新鲜”内容。在他的带动下，年会上既有发人深省的精彩学术报告，也有“针尖对麦芒”的激烈辩论，总是“干货”满满。

这一系列会议持续了10多年之久，国内激光领域的众多著名专家、学者都贡献了颇具价值的论文，多达千余篇，为领域后续发展提供了宝贵资料，有效推动了激光技术主题的发展。同时，会议还倡导积极思考、大胆创新、主动探索的学术风气，为青年人才的培养营造了良好的环境。

5 “有空就得做事”

——国内首部激光辐照效应专著的诞生

20世纪70年代，国外已出版的激光效应专业书籍存在覆盖面窄、实用性差的问题。而激光辐照效应是激光器研发、军事应用及激光聚变等领域的关键。在积累大量实验经验后，孙承纬决定编写国内首部激光辐照效应专著，以此促进国内研究交流，助力青年科研人员成长。

编写专著面临着诸多挑战。由于激光辐照效应研究涉及面广，且缺乏参考书籍，孙承纬只能依靠自身研究积累与海量文献调研来制定大纲。此外，专著需构建系统化的知识结构，需对研究成果进行深度概括凝练，工作量极大。

在编写过程中，他阅读的各类专业文献资料数量令人咋舌。在学生和同事们眼中，孙承纬“只要不是和人谈话或走路，他多半都在读东西，无论是在办公室还是家里、旅途还是开会”。半夜读书、写书稿更是家常便饭。孙承纬曾说：“我们这种工作没有加班不加班的问题，不管是在办公室还是在家里，你有空就得做事，没有加班的概念。往往写稿子的事，都是在晚上甚至半夜里效率最高。”

那时，孙承纬使用电脑打字还不熟练，初稿都是手写。一两章的内容，手写稿摞起来就有一本书那么厚。稿子誊清后，他就请夫人陶洁贞帮忙输入，陶洁贞为此还专门学习了希腊字母的输入方法以及各类公式的排版方法。打印贴图后，孙承纬会逐字逐句校对，确保公式数字准确无误。

作为主编，孙承纬不仅撰写前3章内容，还承担全书的统稿工作。他以高度负责的态度，统一行文逻辑、斟酌内容取舍，投入了大量精力，使专著质量得以保障。从2000年5月完成第一次统稿，到次年11月最终定稿，这部专著历经3次大改、无数次小修。2002年1月，《激光辐照效应》正式出版，迅速获得了国内激光领域的认可，首批3000册不到一个月售罄，甚至出现了一书难求、复印阅读的情况。

由于激光辐照效应的跨学科特性，尚无高校专门开设相关专业，这本书成为了研究工作者的入门教材，也为力学、工程热物理等专业的师生及科研人员提供了重要参考，意义深远。

在国家“863”计划的宏大蓝图里，激光技术主题从跟踪模仿到自主创新，较快实现了跨越式发展，取得了出色的业绩。从激光技术主题首任激光辐照效应专题组组长，到激光技术主题专家组成员、某领域专家委员会委员和顾问，30多年时间里，孙承纬一步一个脚印，在这条充满挑战与机遇的道路上，留下了深深的印记，为我国激光技术的发展贡献了重要力量。孙承纬的精神，更是激励着一代又一代的科技工作者，在追求科学真理的道路上，勇往直前、不断探索。

正如杜祥琬评价的那样：“他（孙承纬）建议的热-力、热-爆炸等联合作用机制，获得明显降低激光参数和提高作用效应的结果，圆满完成了一系列重要实验任务。他带领的激光辐照效应研究团队一直保持着思维活跃、勇于创新的朝气，成为国内强激光高技术研究领域的一支重要力量。”

孙承纬在家中书房。

1987年9月，孙承纬（前排右三）组织召开激光辐照效应专题专家组首次会议留影。

1993年6月，孙承纬（右）赴北京参加全国激光科学技术青年学术交流会，会议期间与陈能宽交流。

本版组稿负责人：张佳静