肖云峰主讲才斋讲堂第274讲:从阳光到激光——光与人类文明的演进与前沿

发布时间:2026-01-19 09:30:27

光与人类文明:从基础认知到前沿应用的系统梳理

光作为自然界的基本现象,自人类文明诞生以来便扮演着不可或缺的角色。北京大学博雅特聘教授肖云峰在才斋讲堂第274讲中,系统阐述了光在人类生存、科学认知与技术发展中的核心地位。本次讲座不仅回顾了人类对光认知的历史演进,更深入探讨了光学技术在当代社会的广泛应用及其前沿发展方向。

人类对光认知的历史演进:从朴素观察到科学体系

人类对光的理解经历了从直观观察到系统科学的漫长过程。早期文明中,光被视为生命与信息的源泉,中国古代墨子发现光沿直线传播,古希腊欧几里得从几何学角度论述光的反射,为光学研究奠定了基础。进入科学革命时期,牛顿提出光的微粒学说,杨氏双缝干涉实验验证光的波动性,麦克斯韦则建立光的电磁理论,逐步构建起光的物理框架。量子光学的兴起进一步揭示光的“波粒二象性”,彻底重塑了人类对光本质的认知,标志着光学从经验科学向理论科学的深刻转变。

光学技术的多领域应用:渗透现代社会的关键支撑

光学技术已深度融入国家安全、信息通信、能源开发与医疗健康等关键领域。在安全层面,特殊光检测技术能够精准识别危险物品,提升公共安全水平。信息领域,光刻技术支撑芯片制造,光纤构建了全球互联网的传输网络,日常智能设备集成了多种光学组件,驱动数字化进程。能源方面,太阳能光伏技术直接转化光能为电能,激光核聚变技术模拟太阳反应,为探索清洁能源提供新路径。医疗健康中,超分辨显微镜助力观察细胞细微结构,激光技术实现微创手术与精准治疗,显著提升医疗水平。

光科学前沿方向:极端光学的突破与战略意义

当前光科学研究正朝着“更快、更强、更小”的方向突破,聚焦于极端光学领域。更快的光脉冲可捕捉电子运动与化学反应过程,为超快科学提供工具;更强的激光能应用于极端物理实验,探索物质新状态;更小的光学器件为光子芯片发展奠定基础,推动集成光电子学进步。光子学已成为未来信息产业的重要驱动力,光电子信息产业作为战略高技术产业,是我国有条件率先实现突破的领域,已上升至国家战略高度,对技术自主与创新引领具有关键意义。

北京大学在光科学领域的探索:研究突破与产学研融合

北京大学在光科学领域经过近二十年建设,已形成国际一流的研究团队与实验条件,在基础研究中取得多项突破性成果。同时,学校积极推动技术落地,通过建立光电研究院、国家重点实验室与前沿科学中心,促进光科技的“产学研”深度融合。这些举措不仅为前沿技术转化与原创研究赋能,更为国家产业发展提供坚实支撑,体现了高校在科技创新中的引领作用。

跨学科合作与未来展望:光科学的持续深耕

光科学的发展离不开与其他学科的交叉融合,肖云峰教授鼓励开展跨学科合作与创新,以应对复杂科学挑战。北京大学将持续深耕光科学领域,推动基础研究与产业需求对接,为我国在光电子信息产业竞争中赢得技术自主性与创新引领力提供支撑。这一战略方向不仅关乎科学进步,更对人类社会可持续发展具有深远影响,正如肖云峰主讲才斋讲堂第274讲:从阳光到激光——光与人类文明所强调的,光将继续照亮人类探索未知的道路。