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最近又多了一件令科技迷们欢欣鼓舞的事：在刚刚召开的上海科学技术奖励大会上，中国科学院上海光学精密机械研究所的“大尺寸高性能激光钕玻璃批量制造关键技术及应用”独揽上海市技术发明特等奖。而这块甚嚣尘上的神奇玻璃，竟然生产线就建在嘉定工业区的中科神光产业园内。这块神奇的玻璃究竟有何过人之处，为何独得上海市技术发明特等奖，为何它的研制凝聚了半个世纪上海光机所三代人的心血，为何它一片的价值就相当于一辆奥迪车？

钕玻璃是激光器的“心脏”

激光钕玻璃是一种含有稀土发光离子——钕离子的特殊玻璃，它可以在“种子光”激发下产生激光，或对激光能量进行放大，是激光器的“心脏”。激光钕玻璃性能的好坏直接决定了激光装置输出能量的潜力和质量，是目前人类所知地球上能够输出最大能量的激光工作介质。

在被称为地球上的“小太阳”激光惯性约束聚变（简称ICF）装置中，激光钕玻璃一直发挥着不可替代的作用。

数千片大口径高品质的激光钕玻璃在装置中，就像时刻听候一声令下便能迸发战斗力的“千军万马”列阵，又像人类“心脏”一样反复搏动和接力，将微不足道的激光能量（纳焦耳级）放大到10的15次方倍的“小太阳”量级的能量（兆焦耳级）。这个“太阳”掌握在我国科学家手中，将为保证国家安全，实现高能量密度物理基础研究与未来清洁能源探索的长远目标发挥重大作用。

如此重要的关键技术，美国一直处于领跑阶段。经过多年攻关，美国掌握了激光钕玻璃连续熔炼技术，该技术被誉为美国国家点火装置（NIF，目前全世界最大的激光器）的“七大奇迹”之首。不过，似乎美国取得这项技术也不是非常容易，它是联合了德国和日本两家顶尖光学玻璃公司后才得以掌握的。

为此，对于这项涉及国家安全的核心技术，西方对我国实施严格的技术封锁和产品禁运。因此在无任何国外技术专利可参考的情况下，中国的科研院所只能自行摸索。在光机所单枪匹马的努力下，凝聚光机所三代人的心血，通过十多年持续攻关的钕玻璃，才有朝一日实现了批量生产化，这样振奋人心的消息实在让国人对祖国又增添了一分自豪感。

中国钕玻璃的研发历程

中国钕玻璃的成功产业化源自深厚的历史积淀。其实，早在1964年，上海光机所就开始从事激光钕玻璃的研发工作，形成了一支包括基础研究、工艺技术、装备研发和检测技术研发在内的激光钕玻璃综合研发队伍。

光机所1982年研发出了N21型磷酸盐钕玻璃、1995年完成了N31型磷酸盐钕玻璃的研制。然而，美国凭借连续熔炼技术，生产一片钕玻璃只要三到四个小时，而中国当时掌握的单片钕玻璃熔炼技术，生产一片钕玻璃需要一天的时间。不仅生产效率低，产品参数也无法做到一致性。

在国家战略需求的推动下，2002年起，激光钕玻璃研发技术进入了快车道。上海光机所激光钕玻璃团队急国家所急，经过了十多年的持续攻关，实现了涵盖大尺寸激光钕玻璃连续熔炼、包边和高精度检测的三项核心技术的发明，自主发明并建成了具有中国特色的首条大尺寸激光钕玻璃连续熔炼线。

生产线开启六年没有停过

2012年，位于嘉定工业区的中科神光产业园正式启用，光机所基于前期自主研发的三大核心技术，在工业区设计和搭建了国内首条大尺寸磷酸盐激光钕玻璃连续熔炼批量制造线。从实验室到中试线，又是一个艰难的过程。批量化稳定生产钕玻璃遇到了很多实际问题，钕玻璃一共有28项技术指标，包括无铂颗粒和夹杂物、无气泡、储水值等。

钕玻璃项目第二完成人、上海光机所高级工程师陈树彬说：“为了防止熔炼的坩埚中有有害杂质损害钕玻璃的成分，我们光是在国内寻找各种铂金坩埚就花了两到三年的时间，不停地寻找各种材料和工艺的坩埚，不断地试验，直到找到最合适的坩埚。这条生产线的搭建要同时满足生产大尺寸钕玻璃、提高稳定性和降低成本三大要求。”

科研人员的艰辛常人也无法理解。2012年，这条中试线开启，这也意味着，整个团队没有了正常的节假日和休息时间，因为生产设备必须处于24小时不停歇的状态，一旦停下来，设备冷却后就会爆裂报废。6年来，团队人员轮流上岗，只能保证吃饭和睡觉的时间。

春夏秋冬，四季轮换，日起月落，日夜兼程，他们错失了无数个与家人团聚的时光，换来了国家科技的进步与荣耀。光机所批量制造的钕玻璃尺寸达到810×460×40立方毫米，全部指标满足ICF装置的技术要求，已为“神光系列”等装置提供1100余片大尺寸钕玻璃，是目前国内唯一能年产1200片大尺寸激光钕玻璃的单位。