中国高能激光研究的早期探索
——王之江院士访谈录
2021-04-12陈崇斌访谈整理
陈崇斌 访谈整理
(浙江师范大学科学教育系,金华 321004)
1 高能激光探索的背景
陈崇斌:(以下简称“陈”):王先生,您好!在中国激光科学的发展历史中,“6403”工程的开展对中国激光科学技术的发展产生非常大的影响,今天想请您谈谈这个工程的开展情况。
王之江(以下简称“王”):好的,“6403”工程主要是激光反导(激光拦截导弹)的一些探索,先给你讲一下中国激光反导探索的背景。
中国的激光反导探索,是1964年在上海光机所(中国科学院上海光学精密机械研究所)开始的。进行激光反导,是中央军委决定的。当时反导的探索,不单单是激光反导,激光反导项目的名称叫“6403”工程,前面有“6401”“6402”其他的反导项目,01是导弹反导,02是超级大炮反导,激光反导是03 。
怎么会有这样一个项目呢?它的背景是:激光出现之后,就有人说激光有可能反导。这个说法非常早,美国1960年就开始有这样的消息。中国开始这个项目是1964年,实际上已经晚了。
中国开始研究激光反导跟中国第一台红宝石激光器的进展有关。中国第一台红宝石激光器1961年刚研制出来的时候,效率非常低、能量非常小,离反导远得十万八千里。所以在1961年、1962年这段时间,我们在努力解决效率低、能量小问题。这些工作主要是沈冠群(1)沈冠群(1940—),王之江指导的第一届硕士研究生,跟随王之江从事过红宝石激光器、钕玻璃高能激光器研究。曾任上海激光技术研究所所长。做的,通过提高效率,红宝石激光器输出能量从千分之几焦耳,变到几个焦耳,接近了理论预定的值。
当红宝石激光器输出能量提高到这个水平的时候,我们就试着用它做实验。那时有报道说苏联正在研制激光武器,说赫鲁晓夫的办公桌上放着一个用激光打了孔的钢尺。1962年,当红宝石激光器能够输出1焦耳能量的时候,我们用它也烧穿了刀片和钢片。于是大家就认为,激光有可能做激光武器。
当时长春光机所就把这个事情报告到了科学院,科学院在1963年确定要把激光研究独立出来成立一个研究所。我们想把这个研究所建在上海,于是就有几个人到上海来活动,当时领队是邓锡铭(2)邓锡铭(1930—1997),广东东莞人,光学、激光专家。中国科学院上海光学精密机械研究所研究员,中国科学院院士。1952年毕业于北京大学物理系,参与了中国科学院长春光学精密机械研究所、中国科学院上海光学精密机械研究所的创建,长期从事激光约束核聚变研究,曾高功率激光物理国家实验室主任,中国科学院上海光学精密机械研究所副所长。,有我,还有其他一些人。我们来上海,做了一些激光演示,用红宝石激光在钢尺上打个洞,用氦氖激光器在锦江饭店和上海大厦之间进行空间通讯实验,直接演示给人家看。我们要用这个东西来打动上海市。1964年,上海光机所就正式建立啦。
建立上海光机所的目标很明确,就是激光反导。这么一个决策,按我的了解,主要是张劲夫(3)张劲夫(1914—2015),原名张世德,安徽肥东人。1935年加入中国共产党,曾在国务院、国家部委和地方多个领导岗位任职。1956年至1975年,张劲夫任中国科学院党组书记、副院长,主持全院的日常工作,其间曾多次到上海考察指导高能激光研究。做出的。当时他是科学院的副院长、党组书记,是他具体抓的这件事,他实际上起了非常大的作用。我个人认为,这个决策,使中国激光在世界上不太落后。在“文化大革命”后期,有个美国物理代表团参观中国,他们回去后有个报告,说中国的激光是不落后的[1]。那时候中国科技整体上是很落后的,激光不落后的原因,是跟这个决策有关的。
2 激光反导机理的探索
王:下面,我讲一下上海光机所是如何进行激光反导工作的。
这里要先澄清一下,激光反导工作,不完全是我领导的。我领导这个工作,就是开始一段时间,上海光机所成立一室做“6403”,我是室主任,这段时间我是起领导作用的。
1966年“文化大革命”开始后,我就靠边站,完全到下面去劳动去了,因为“6403”是保密工作,我不能参加。重新参加这项工作可能是1970年,那个时候我肯定不是室主任,也不是小组长,只是参加工作而已。1976年“6403”工作结束,总结报告是我做的。
陈:1976年您也不是室主任?
王:当时我不是室主任,我好像没有任何名义上的职责(4)王之江记忆有误。据上海光机所档案,1971年,王之江被落实知识分子政策,任“6403”技术小组副组长,第一研究室副主任,第一研究室“革委会”副主任。,但总结报告是我写的。
陈:当时室主任是谁?
王:我也不知道。反正我就是讲,要澄清一条,这个事情不全是我领导的。你要准确知道这件事情,有一个人可以问,当时的党委书记叫陆铭(5)陆铭(1923—),曾任中国科学院上海光学精密机械研究所党委书记,见证了王之江平反、入党等重要事件。,他应该知道,他现在住在华东医院,身体还可以。这种事情,他会有直接的关系(6)笔者曾3次约请访谈陆铭,但陆铭所住上海市华东医院18号楼因新冠肺炎疫情而一直封闭,未能成行。后经向上海光机所参与“6403”工程的老同志多方问询,多数人认为当时的室主任是蔡英时,但“6403”工程的技术工作还是王之江主导的。。
然后,我给你讲一下我们具体做了些什么。
那个时候,无论中国还是美国,对于反导的激光是什么样子,要求是什么,都不知道。因此,一个很重要的工作,就是研究激光破坏的机理,譬如说打穿一个钢板,它有什么条件。另外,我们当时已经对激光器提了能量指标,提出第一年就要达到1000焦耳(7)笔者2020年10月19日访谈参与“6403”工程的姜中宏院士,姜中宏说,“指标都是我们所里面制定的”,“我们达到100多焦耳,李明哲耍滑头,对我说今年指标不是100焦耳,要1000焦耳”。。
陈:1000焦耳是红宝石的?
王:不是,是钕玻璃的。那个时候,红宝石的输出达到了1500焦耳,大概还没达到1500焦耳就已经发生了损伤。因为发生损伤,美国就放弃了这个技术路线,而我们觉得,损伤本身决定了单位面积上能够承受的能量或功率是多少,并不说明它不能向下走。你要能量加大,面积加大不就可以了嘛。面积加大的话,红宝石不好加大,但是钕玻璃很明确,容易做得出来很大的玻璃,所以就放弃红宝石,做钕玻璃。
对于试验的指标,每年提高10倍,1965年达到了1000焦耳之后,马上要求达到1万焦耳,然后达到10万焦耳。从1000焦耳到1万焦耳,从1万到10万,开始扩大是容易的,以后再扩大就不容易啦。其实到10万焦耳就不大容易,原因是器件需要的能源规模非常大。我们当时建立的能源能够输出几十万焦耳,达不到100万。向上做的时候,还发生了一些技术问题,所以,再扩大有困难。我们1969年做到了32万焦耳,这是国际上一直到现在已公布的最高水平。
当时提出的指标基本上就是能量,我是不大赞成的。我1964年就写了篇文章,题目是“激光武器的可能性和现实性”[2],提出一个激光反导的武器,不是一个单纯的能量指标能够解决问题的,要仔细分析一下,究竟激光反导有什么要求。
第一个问题就是破坏机理。在这篇文章里面,我分析了各种可能性,得出的结论是:激光烧蚀是主要的机理。激光的烧蚀本身是要很多条件的,就像太阳光照在钢板上,根本不会烧蚀,它一定要有一定的功率密度(单位时间内照射到单位面积上的光能量值),不是能量密度(照射到单位面积上的光能量值)。钢板被太阳一天到晚晒,晒个1年也不会化的,所以要有一定的功率密度。对钢板来说,要做到有效破坏,功率密度要到106左右,这个是我们室做试验得出的。
第二,就是传输。激光反导是到远处去破坏,远处破坏的话,就有传输问题。传输问题,就要有望远镜,要把这个激光束变成一个好的平行光束,在远处导弹的表面上形成一个功率密度。
因此,激光作为武器,第一条,要有一定的功率密度;第二条,要能够远距离传输。这两条就决定了激光要达到一定的亮度(单位面积、单位频带宽度和单位立体角内发射的光功率)才行。1987年,美国物理学会在审查定向能武器报告的时候,才提出来有亮度问题,我们在1964年就已经提出来了。
我们在做这个工作的过程中,受到很大的困扰是美国人的报道。当时他们经常报道什么时候打下个导弹。我觉得导弹是打不下来的,他们说打下来了,所以我们的压力非常大。
1964年底我们提出来的关于激光反导的破坏机理、传输方式的讨论,到现在也还是正确的,应该说是很有远见的。
3 提高激光能量
王:我下面讲一下(上海)光机所在激光反导探索方面做的几件事。
第一个是钕玻璃的损伤问题。我们发现工作物质损伤是1965年,美国也是1965年遇到了这个问题。发现损伤后,美国人组织了一个专门探讨激光损伤的国际会议,每年开一次。
陈:我们参加过没有?
王:我们后来才去参加,因为1964年、1965年中国是非常封闭的。这个会议从那时候开始一直开到最近,原因就是不断有新的问题。举例来说,(上海)光机所的镀膜研究组去年就得了什么冠军,成果就是薄膜损伤(8)2018年,在美国Boulder举办的第50届SPIE高功率激光光学材料年会(SPIE Laser-Induced Damage in Optical Materials 2018: 50th Anniversary Conference)上,上海光机所薄膜光学实验室研制的多层介质反射膜样品在基频反射膜激光损伤阈值水平国际竞赛中获得第一名,2019年再获该项国际竞赛的第一名。。
我先讲钕玻璃的损伤。钕玻璃出现损伤,就限制钕玻璃的工作面积,面积大,输出能量才会大,所以一定要想办法把它消除。我们研究的结论是,损伤是杂质损伤,因为它是结构性的,是点碎裂、爆炸,而且多半出现在激光的输出口附近,也就是在功率密度最高的时候出现。这个损伤,一个是与功率密度有关,再一个是跟杂质有关。那么可能是什么杂质呢?我们推断可能是铂金,因为是用铂金坩埚化的玻璃。当时做玻璃的人不相信,因为铂金是非常稳定的,怎么会跑到玻璃里面呢?(9)2020年10月19日姜中宏接受访谈时回应:“引起玻璃破坏的原因有很多,王之江提出来的是金属,是金属引起的爆炸。当时我们都不相信,他根据计算说,玻璃之所以破坏,是由于金属受到很强激光的照射,变成蒸汽,体积变得很大,就引起爆炸。当时我们觉得玻璃不可能有什么金属,大家都反对。后来我到情报所去查,查找到美国的确也有这样一个说法,证明还是他说的对。”后来去分析,确定是铂金。这时国外也有论文发表,说杂质是铂金。所以我们提要求,要把钕玻璃的铂金去掉。
第二个,我们研究器件的效率。理论上,玻璃本身不可能做到完全透明,总有一些吸收的,每1个厘米吸收1%左右。我们当时算了一下,对于长1米到几米的器件,由于这个原因,就使得激光的效率下降一半。吸收主要是铁引起的,氧化铁引起的。我们就提要求,希望改进这个玻璃。这个是三室做的。
陈:是干福熹(10)干福熹(1933—),浙江杭州人,光学材料、非晶态物理学家,中国科学院上海光学精密机械研究所研究员,中国科学院院士。1952年毕业于浙江大学化工系,1960年获苏联科学院硅酸盐化学研究所副博士学位。长期从事光学玻璃研究。和姜中宏(11)姜中宏(1930—),原籍广东广州,生于广东台山,无机非金属材料专家,中国科学院上海光学精密机械研究所研究员,中国科学院院士。1953年毕业于华南工学院化工系。长期从事光学材料领域研究,为高能激光、高功率激光系统的光学玻璃研制做出了杰出贡献。他们做的?
王:这个工作主要是姜中宏做的。事实上,去铂金、去铁都是很艰巨的工作。通过改进,玻璃的破坏阈值提高了10倍。这是激光反导探索中非常重要的一个工作。
另外就是一室的工作。一室的工作,开头主要是扩大规模,就是把能量增大,从1000焦耳,一直到三十几万焦。增大能量,主要方式是加长、加粗钕玻璃棒,做出的最大钕玻璃棒直径是120毫米、长度是5米,这个是创世界纪录的,世界上没有其他国家做出过这样一个东西,用这个玻璃棒做出了三十几万焦能量。
当规模扩大到三十几万焦时,器件的效率只有3%左右,但最小的器件是可以达到6%,所以另外一方面的工作就是提高效率。大器件效率低,主要是玻璃的吸收引起的,玻璃棒的直径加大之后,玻璃的吸收就会增加,激光的效率就要下降;玻璃棒加长,效率也要下降。所以,扩大规模的过程,还是对各种器件做了提高效率的工作,就是努力优化器件的结构,做到工作参数优化,尽可能把腔内的损耗降低,使器件效率最大化。另外,光泵效率也降低,原因是,玻璃尺寸加大后,光泵的功率密度也要下降,这也导致激光效率下降。
这里面还有一个工作是看不见的,就是消除寄生振荡。一个激光器,当它的激发功率非常高的时候,振荡可以按照多种不同的方式进行,不单单按照有腔的方向发生振荡,其他的方向也发生振荡,这种振荡叫寄生振荡。寄生振荡,也影响效率。消除寄生振荡,是靠侧面磨毛加水套,我们最后做的器件,寄生振荡是很小的。
4 提高激光亮度与打靶实验
王:到了做打靶工作的时候,就不再单单考虑能量啦,原因是什么呢?打靶的实验,就是把激光聚焦在一个铝靶上,看它能烧蚀多厚。这时候,我们与别的器件作比较,就看出来这个30万焦耳的器件是没用的,在同样的条件之下,别的器件可以把铝板打穿,它不能。当时大家用5毫米左右的铝板,一块块的立起来,激光最少要打穿5毫米才行,当时打靶的效果是20毫米、40毫米。
陈:这个是在什么地方做的?
王:这个是在室内打靶。对,这个我仔细说一下。
我恢复工作以后,大概是1971年之后,开始重视亮度方面的工作,要提高亮度。刚才说1969年已经达到三十几万焦耳,后来没有再提高,实际上后来的工作转到提高亮度方面啦。
陈:转到提高激光器亮度方面,是不是您做的决定?
王:这个是我的建议,得到了大家赞同,然后执行的。我当时刚恢复工作,不能够去做决定,这个决定和后来的执行都应该和当时的党委有关。
高瑞昌(以下简称“高”):我要打断一下。那个时候,我刚好参加工作不久,我来的时候,那个时候事情都不正常,下面都在批判你,批判你什么呢,就是能量和亮度的问题。我个人认为,当时的“四清”工作队为了自己的功名或业绩,拼命鼓吹上能量。但老王(王之江)是从科学发展的规律,超前认识了亮度的重要性,这个非常关键。老王这句话看起来很简单,但这句话就反映出老王深厚的光学基础和对光学理论的清楚认识,没有这个亮度,是没用的。
王:提高亮度方面的工作,我开始提出,亮度与发散角有关,首先把实验参数测量准。我们就想办法测量发散角,这个中间花了很大的功夫,得出的结论是,这个东西很难测准。
由于这个困难,后来我就建议了一件事情,就是把打靶的条件规范化。此前打靶,器件的孔径有粗有细,出来的光束有大有小,当时就规范成输出孔径都是100毫米;打靶的距离规范成10米。为什么是10米呢?主要是这样,高能量的几千焦耳到上万焦耳的激光,打靶的时候,在靶上面散出来的金属颗粒溅有10米远,会损伤透镜,所以至少要10米远。规范这么一个条件,相当于孔径1米、距离100米进行打靶。按照规范,我们打靶最高的水平,曾经一次打穿过80毫米,很厚的一个铝板。规范的这么一个条件,成了打靶实验的标准,室内打靶都是按这个标准,用这个标准去检验。刚刚说的32万焦耳的器件,它只能够融化,5毫米的铝板都不能打穿,所以亮度低的是没有意义的。有规范性打靶这么个结果以后,大家相信亮度是主要的,这个时候,大家的意见都统一了,就用心地研究怎么能提高亮度。
在提高亮度方面,上海光机所做了很多工作,考虑到了各种各样的可能。第一个是玻璃的形变。玻璃被光照后就变形了,变得不均匀。我们就考虑,怎么解决这个形变,怎么把工作条件变得合适一点,让它形变小一点。过去做到32万焦耳的时候,因为要求能量高,光泵时间拉得很长,大概20个毫秒,我们发现这样形变累积太大,就把实验缩到10个毫秒,就这样想方设法限制一些工作的条件,让它形变小一点。另外,我们还从振荡器的角度,研究了怎么能减小形变对激光器的影响。这些都做了实验。
此外,就是发现了弥散现象。这个是没有想到的,光泵自然是能够使玻璃发生形变,激光会不会使玻璃发生形变?这是陈守华提出来的。他提出来,激光也有可能产生形变。如果用实验来证明,用已经产生的激光,让它通过一根玻璃棒,旁边没有光泵照射,看这个玻璃棒在激光照后有没有变形。一做,确实有变形,所以大家就肯定了。为区别于上面的形变,我们给它一个名字叫弥散。于是想尽办法要把弥散降下来,这主要有两个方面的工作。第一要检测,做好激光参数测量;第二要把方向性的影响因素找出来。还有一个是激光的模式结构,就是腔的模式结构,什么样的腔能够有好的模式结构,这方面也做了很多工作。
通过这些工作,最后形成一个方案,叫105方案,希望把形变、弥散的影响都做到最小程度,这个是结束之前做的最后的工作。这个工作,应该说没有做到底,因为1976年工程就结束了。这个是有点遗憾,但也不是非常遗憾,因为做下去会使我们当时的亮度水平提高几倍,甚至提高一个量级都有可能,但这个器件真的不是武器,而花费呢,每年要一两亿元。
陈:一两亿元?
王:是的,是一两亿元。到 1976年左右,我们每年花费的经费是1亿元左右。所以,有点遗憾,但结论还是有的。结论是什么呢,就是:有好多限制亮度提高的因素,当中最主要的是弥散,就是激光功率密度高的时候,它本身就会使激光束的发散性加大,让亮度不能再提高上去。事实上,损伤就是这个时候发生的,因为弥散的缘故在玻璃中形成了热聚焦。就是说,在不均匀的激光加热玻璃的时候,高功率的地方折射率高,低功率的地方折射率低,介质本身变成透镜一样,使光束发生聚焦作用,所以叫热自聚焦。只要激光不均匀,就会发生热自聚焦这种现象,这是限制激光亮度提高的最主要因素。这就是当时我们的结论。
陈:您刚才说的打靶是室内打靶,室外打靶是不是也做了?
王:室外打靶也做了,是在合肥董浦水库,董铺岛,在安徽光机所的地盘。当时我们设想要打1公里的距离,上海没有这样一个地方,激光要伤人的。董浦水库有个湖,湖的这边到那边是1公里。安徽光机所有一个大实验室,门打开,对面是湖的另外一边,非常适合做室外打靶。这个是谁找来的,我也不知道,反正不是我找的。
陈:可能是干福熹找的?
王:不是,是一室的一批人干的。在那个地方做了一些实验,这些实验,我觉得唯一的意义,是确定了大气的影响非常严重。
关于大气的影响,我在1965年的一篇文章中已经提出来了。为什么当时会提出来呢?当时中国不是要发射导弹嘛,需要测量200公里的导弹轨迹,来看看理论跟实际符合不符合。长春光机所承担做这个东西,叫“150”经纬仪(工程名称是“150工程”,目标是研制出能够测量导弹飞行轨迹的大型光学电影经纬仪),我负责做“150”的设计和工作条件。我当时读了一些书,调查了一下大气光学的情况,得出的结论就是,大气的抖动是很严重的,只有清晨和傍晚两段很短的时间大气是稳定的,于是确定了“150”工作的条件应该是清晨和傍晚。对于激光远距离传输,这是我们做得不够的一个地方。美国人做了一个努力,就是大气抖动时,可以进行补偿,叫自适应光学。
陈:成都光电所的姜文汉就是做这个的。
王:对,他就是做的这个。自适应光学,后来美国人在20世纪70年中期就解密了,没公布解密的原因。我们的判断是什么呢?微弱的湍流是可以补偿的,湍流真正厉害的时候是没有办法补偿的,因此,作为地基的激光武器(12)反导系统根据部署位置分地基、天基、海基等,天基的反导系统是指建在太空空间站或卫星上的反导装置,地基的反导系统建在陆地上,海基的反导系统安装在军舰或潜艇上。肯定是不可行的,美国20世纪70年代就确定了地基的激光武器是不可行的,当时也就解密了这个自适应光学。我们根本就没有想起,还可以补偿啊,我们没做这个事情。这是跟美国相比,我们没做的事情。
5 工程下马
王:“6403”的最高主管是钱学森(13)钱学森(1911—2009),原籍浙江杭州,生于上海。空气动力学家,中国载人航天奠基人,中国科学院院士、中国工程院院士,中国“两弹一星”功勋奖章获得者。1934年毕业于交通大学机械工程系,1939年获美国加州理工学院航空、数学博士学位。曾任美国麻省理工学院和加州理工学院教授、中国科学技术大学近代力学系主任、中国科学院力学研究所所长、第七机械工业部副部长、国防科工委副主任等职务。本文所述“6403”反导系统是其领导开展的。。1976年,钱学森组织在上海开会,全国很多单位都来了。
实际上,“6403”这个任务不是我们所一家单位在做,科学院就有几家单位参加,其中主要有力学所(中国科学院力学研究所)、大连化物所(中国科学院大连化学物理研究所)等。力学所是做气动激光的,大连化物所是做化学激光的。他们开始这个工作,实际上都是受美国的影响。美国在激光反导的探索中间,最早也做过钕玻璃激光、红宝石激光器,1965年发生损伤时他们就放弃了。放弃的原因,就是当时美国的二氧化碳激光做得很成功,美国奥斯特公司用气动的方式来产生二氧化碳激光,一下子做到了几万瓦、几十万瓦,所以重点就放在二氧化碳激光上啦。这个工作,美国开始是保密的,没有公开说气动激光,气动激光做了几年,1967年才解密,公开发表,说做出了气动激光。中国人大概20世纪70年代看到气动激光,就开始做,我们所也在做,做得好的是力学所,力学所的气动激光也做到几万瓦、几十万瓦,也做到了这个水平。美国人也做化学激光,化学激光倒是公开的。1964年,美国国防规划局要开始做化学激光,那时化学激光还根本没有呢,他们就开个化学激光的会,开这个会,就是鼓励大家做化学激光,所以化学激光是公开的。美国做出的第一个化学激光是氟氢激光,中国做化学激光也是跟着美国做的,是大连化物所做的。到1976年左右,大连化物所的化学激光器也做到了十万瓦以上。这些,都是“6403”的范围。
1976年开会的时候,这些单位都参加了。我做了个报告,我的意思是不能往下做,做的话,提高1个数量级也是可能的,但这个东西不是反导武器,顶多是几公里,10公里也达不到。大连化物所张存浩(14)张存浩(1928—),原籍山东无棣,生于天津,物理化学家和激光化学家,中国科学院大连化学物理研究所研究员,中国科学院院士。1943年考入厦门大学,1947年毕业于国立中央大学化工系,1950年获美国密歇根大学硕士学位。长期从事化学激光研究。曾任中国科学院大连化学物理研究所所长,2013年获国家最高科学技术奖。先表态说,你这个都不行,我那个更不行,所以他也不做。他那时的器件,按照我的标准去做,也只能在铝靶上打个斑,打不穿5毫米。力学所的也是一样。所以我定的这个标准很起作用。这样,“6403”的工作基本上在1976年就结束了。
那时候,钱学森是希望做下去,但是我认为,当时器件的水平是不可能打下导弹的。美国人是气动激光、化学激光,水平可能比我们高一点,但是高不了太多,那个水平的东西是打不下导弹的。我这个判断现在得到了肯定,美国这些文件都解密了。那时候国防科委情报所非常相信人家的报道,认为是打下了导弹,有一个希望做下去的意见。我认为不值得做,最后也就决定下马了。
6 激光反导探索的意义
陈:毛主席说过:“死光(原书中注“即激光”),要组织一批人专门去研究它。要有一小批人吃了饭不做别的事,专门研究它。没有成绩不要紧。”[3]您了解中央高层做出这个决策的过程吗?
王:我觉得是这样,应该是张劲夫对中央的决策有较大影响。他或者是了解中央最高层的决策思想,也可能了解到军委会要开展激光反导,或者说他直接去汇报过,得到军委的首肯。我原来觉得这个所是1964年才决定成立的,其实不是,是1963年。成立这个所,就是专门做激光反导的。
陈:毛主席说这那段话时是1963年底,中央做出决策应该是1963年底前。
王:是年底?我不知道。我们到上海做活动是1963年年终,那时就已经决定要成立上海光机所了。
陈:您前面说过,“6403”工程每年花费约1亿元的经费,我曾听一位激光专家说高能激光一共花了6000万元,我觉得60年代那时候国家没有多少钱,是不是6000万元?
王:上海光机所的经费这个事,你应该去查,我给你解答靠不住的。我的记忆是这个样子,大概是在1965、1966年建立能量库这个阶段,光机所每年的经费大概是1亿元,是光机所的经费,不是“6403”的经费。1年大概是1亿元,这个是准确的,因为建能源库消耗是很大的,钕玻璃这个投资也是蛮大的。所以,你这里的估计是不对的,13年一共6000万元,我们1年 就1亿元(15)据上海光机所档案:1964年至1966年三年间中国科学院拨款上海光机所总额约为4000万元人民币,与当时主管部门所宣的一年一亿元的经费数有较大差距。。
陈:因为1964年那个时候国家还没有多少钱,我觉得1年1亿元有点多。
王:1年就是1亿元。
高:我插一下,在我的印象当中,那个时候,我们光机所的费用,是整个上海分院各个所的费用总和还要大。我们光买电容器就花1000多万元,在能源方面花费的钱也很多。
王:所以,这个经费,你那个量级是不对的,我的量级是对的。
陈:为什么“6403”工程叫100#任务?编号的根据是什么?
王:100#任务,这个是上边下达的任务,建所就是为这样的任务,这个是很明确、很明朗的一件事情。但是我们看到,国际上激光方面的发展,除了激光武器之外,激光聚变也是人家努力的一个方向,所以我们有一批人就想研究激光聚变。这样,研究所的任务就此分开,一部分人做激光反导,一部分人做激光聚变,编号是我们自己随便定的,激光反导叫100#,激光聚变叫71#。从我本身的爱好来说,我是想做激光聚变的,但邓锡铭也想做聚变,所以他去管这个,就把激光反导推给我做啦。
陈:“6403”工程前后经历10多年,最终在1976年下马,如何看待这个工程的下马?
王:“6403”工程下马,主要原因在于,当时的技术路线是无法实现激光反导的目标的,这个是我们经过探索得出的结论。实际上,美国国防部2007年的DSB(美国国防科学委员会Defense Science Board的缩写)报告,也是这个观点。DSB是什么呢?是美国国防部的专家委员会对新技术做评估的报告,是很权威的。2007年DSB报告的题目叫Defense Science Board Task Force on Directed Energy Weapons,报告明确指出,用现在的这些技术路线反导是不行的。美国2001年也有个DSB报告(Defense Science Board Task Force on High Energy Laser Weapon Systems Applications),那个报告说还有可能性。这两份DSB报告,都是公开的,是美国国防部自己组织专家来做的评估,你可以看出来他们的态度显然在变化。所以,美国人到2007年才意识到现有技术路线反导是不可能的。这个结论,我1976年就做出啦,比他早了几十年。
这个事情,我觉得张劲夫的意见是非常中肯的。我记得张劲夫为“6403”,专门到上海光机所开现场会,不只一次。按照我的记忆,他对于“6403”的意见是比较客观的。他说,按客观规律,这个事情可能做成功,也可能做不成功。他明明确确是这么说,并没有像有些人讲的你非做成功不可(16)据中国科学院上海光学精密机械研究所档案(零散档案、无档号)记载:一、1965年8月,张劲夫曾专门到上海光机所就激光武器研究召开座谈会,他在会议结束时总结说道:“我们是希望成功,但也不怕失败……要准备两手:成!不成!不成再暴露问题,暴露出问题也是成就。我认为100万焦耳是搞个实验装置,不要搞武器……来验证激光的破坏力和实现武器的可能性。”二、邓锡铭1989年初写的“关于6403工程的历史片断”档案文献:1964年5月,张劲夫亲自起草给国防科委的报告,主要内容:(1)激光炮的研制与两弹不同,后者国外已有,前者全世界均未实现,存在成功与失败的两种可能性,其指导方针是“摸着石头过河,走一步看一步”……。我对于张劲夫的印象是很好的。
陈:您觉得开展“6403”工程的意义主要有哪些?
王:我觉得“6403”工程是有意义的。一个是科学上的事情,假使没有这么一个激光反导的目标的话,很难会去探索激光发展过程中间亮度发展有没有极限、有没有限制,什么东西限制了它的亮度,不会有机会去探索这件事。第二,在做这个事情的中间,许多东西都有进步,钕玻璃、灯,这些东西后来都在激光聚变中应用了。因为100#的工作留下了这么一个基础,所以激光聚变发展才能比较容易。在这个过程中间,也培养了一批懂激光的人才。另外,因为这个“6403”,中国激光工业、激光科学都得到了发展。这就是我对这个事情的理解。
陈:好的,关于“6403” 工程,今天先请您讲到这儿,以后有问题,再向您请教。
王:我的意见是这样,别的事情你研究不一定要深入,但激光反导,你可以深入研究一番。这个事情,我觉得还是蛮有价值,蛮有意义的。