編者按

2018年10月2日，諾貝爾物理學獎終於揭開面紗，花落激光物理領域，由提出“光學鑷子及其在生物系統的應用”的亞瑟·阿什金，和開創“啁啾脈衝放大”技術的熱拉爾·穆魯及其學生唐娜·斯特里克蘭共享。

今天下午，熱拉爾·穆魯教授來訪北大，爲北大師生貢獻了獲得2018年諾貝爾物理學獎後的首場報告會。此次“北京大學百年物理講壇 諾貝爾獎獲得者中國校園行”活動由國家外國專家局、北京大學主辦，北京大學物理學院、北京大學國際合作部協辦。會上，熱拉爾・穆魯教授與北大師生展開了深入愉快的交流。

熱拉爾·穆魯教授其人

熱拉爾・穆魯，1944年6月22日生於法國，法國電氣工程和激光領域的先驅。現任密歇根大學（University of Michigan）名譽教授，是該校超快光學科學中心（Center for Ultrafast Optical Science，CUOS）的創始主任。他於2012年在歐洲（該設施的三大支柱位於捷克共和國、匈牙利和羅馬尼亞）啓動了極光基礎設施（Extreme Light Infrastructure，ELI）；與此同時，在法國建立了Apollon項目。ELI和Apollon項目代表了世界上最高端的激光設施水準。

熱拉爾·穆魯與他的學生唐娜・斯特里克蘭，共同發明了“啁啾脈衝放大”（Chirped Pulse Amplification，CPA）技術。這種技術使得短激光脈衝得以以極高的峯值功率進行應用，爲激光科學領域開啓了全新的篇章，還對核物理、粒子物理學乃至醫學領域的研究和應用產生巨大影響。

直擊北大報告會現場

10月12日下午，北京大學物理學院思源多功能廳，熱拉爾・穆魯教授以“Extreme light and beyond”爲主題，帶來了精彩的學術講座。

講座開始前，熱拉爾・穆魯教授說：“今天非常高興來到世界名校之一的北京大學，一會我將給這裏的學生們帶來一場關於我研究工作的講座。”

熱拉爾・穆魯教授首先表達了對到場師生的歡迎、以及與年輕一代有志於物理學研究的學生面對面交流的愉悅心情。

在這場講座中，熱拉爾・穆魯教授回顧了自己的學術生涯，自1985年提出啁啾脈衝放大技術以來一直不懈努力，這一次得到諾獎也是對教授幾十年來的研究成果的有力肯定，並且也爲我們詳細闡釋了這項學術成果的含義和應用。

熱拉爾・穆魯教授表示，更深入的研究仍在進行，更好的還在未來的研究之路上。

走近諾貝爾物理學獎

“這是一個了不起的時刻。沒有人爲那種時刻做好準備。”熱拉爾・穆魯教授在得獎後的採訪中表達了自己激動的心情。此次獲獎的技術“Chirped Pulse Amplification”，譯作“啁啾脈衝放大”。該技術能夠把焦耳量級的能量壓縮到百萬億分之一秒之內，這一“產生高強度、超短光脈衝方法”的開創性工作，在醫學、工業以及前沿科學研究等領域大放異彩。

在此，小編特邀北京大學科研部副部長、物理學院顏學慶教授爲大家解讀2018年諾貝爾物理學獎。

顏學慶表示，這一科研成果在很多重要領域都實現了關鍵性應用。在工業領域，超快超強激光的應用使得進行特殊材料的高精度加工成爲可能。在醫學領域，目前廣泛開展的激光視力矯正手術即爲這一成果的應用；激光產生的高能量質子束、高強度X射線還可用於癌症的早期診斷與治療。

此外，放大後的強激光還可應用於激光尾場加速（laser wake field acceleration，簡稱LWFA）。激光尾場能夠把電子加速到4.25GeV，這個能量已經高出我國常規電子加速器的最高能量。

總而言之，該成果不僅在激光領域帶來深刻影響，還給工業、醫學、生物、化學和物理等各領域科學家提供了革命性的技術手段。

在我國中國科學院、清華大學、上海交通大學、國防大學、北京師範大學、原子能院和九院等單位在高功率激光和激光加速領域的研究一直處於國際前沿水平，取得了很多一流的研究成果。

不過正如諾貝爾頒獎委員會報告提到的，目前激光質子加速在腫瘤治療方面的應用還存在能量、能散、穩定性和可靠性等亟待解決的問題。

近十年來，北京大學針對這一問題進行了重點佈局：顏學慶帶領的課題組即提出激光光壓穩相加速機制，建成了1%能散激光質子加速器，初步解決了上述問題，併爲激光質子加速器落實應用奠定重要基礎。

熱拉爾・穆魯教授與北大緣分匪淺。他不僅曾與北大達成過前期合作，更是多次親自到訪。對推動中國超強超短激光物理和粒子加速的發展，熱拉爾・穆魯教授做出了諸多貢獻。近年來他提出的“單週期高能量激光”新方案，有望進一步把激光脈衝壓縮到單週期（約3飛秒），未來或可用於醫學物理和核物理等前沿研究。

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利用這樣的高功率飛秒脈衝激光, 不僅可以形成多種時間分辨光譜技術和泵浦/探測技術，也可以作爲先進加速器的驅動器。此外，由我校龔旗煌院士牽頭的“飛秒激光驅動多束流綜合設施”目前已經入選教育部十四五重大科學基礎設施培育項目，有望在十四五期間建設世界上第一個激光驅動的先進加速器大科學設施。

來源：諾貝爾獎官網、熱拉爾·穆魯教授的主頁、新聞中心

文字：高翹楚、徐晗

編輯：來星凡

攝影：胡朝志

視頻：海外傳播中心

排版：陳燦、筱羽

責編：園中葵、以棲

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