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(科學新知)中國激光技術「輻射」全球   曹佩弦 宋立崑

 很多中國人從新中國第一部科幻電影中知道了激光的威力。在1980年上映的《珊瑚島上的死光》中,中國科學家發明的超級激光技術專利被超級大國的狂人竊取,用於製造毀滅世界的武器。

 40多年後的今天,中國的激光正被用於一場截然不同的「戰鬥」——對抗農田裡威脅糧食作物生長的雜草。

 在中國東北農業大省黑龍江的田野里,拖拉機牽引著搭載激光模組的設備穿行於平原之上。這些激光模組像一排排利刃排列,邊移動邊向雜草發射激光束,在清除雜草的同時不傷及農作物,也不污染土地。

 該設備由總部位於中國中部湖北武漢的華工科技產業股份有限公司於2022年研發,2024年6月國內首台套全天時AI激光除草機器人誕生,目前已在黑龍江和雲南等地投入使用。這款激光除草機名為「神農」,取自中國傳說中與農業起源相關的神話人物。

 現代「神農」不使用化學藥劑,也無需大量人工,而是依靠人工智能系統識別雜草並引導激光精準打擊。

 這一應用與1980年那部電影有關。華工科技的董事長馬新強當年正是看了那部電影,對激光產生了濃厚興趣,報考華中科技大學的激光技術專業。這是中國最早一批開設激光專業的高校。

 那個年代中國的激光設備99%需要從外國進口。如今華工科技研製的激光技術和產品正源源不斷供應世界各地的汽車、船舶、消費電子設備、通信系統使用。手機、汽車製造環節約70%的零部件需要用到激光技術進行製造和組裝。

 在華工科技的一個車間里,一條長40米、寬10米的鹼性電解槽零部件焊接自動化生產線正在進行測試,等待發往海外客戶。此條生產線是客戶訂購的鹼性電解槽組裝全自動化產線的四部分之一。

 電解槽被用於生產綠色氫能。華工科技研製的GW級鹼性電解槽自動化生產線將激光焊接與機器視覺、機器人定位和自動化裝配相結合,提升了氫能設備的製造效率。

 「世界各地對新能源的需求激增,作為綠色能源的生產大國,中國在這個領域的激光產品及整體智能製造解決方案,越來越得到用戶的青睞。」華工科技激光公司氫能產品經理何鵬說,該公司的鹼性電解槽智能製造解決方案目前已服務於多家海外客戶。

 作為在激光+智能製造領域全球領先的華工科技,其產品並不限於除草機和電解槽自動化產線。其船舶用激光設備全球市佔率達15.4%,位居第一;其三維五軸激光切割裝備近三年市佔率也穩居全球第一。

 在公司展廳,筆者看到了激光用於汽車焊接的模擬畫面。激光系統在41.5秒內完成了一整輛新能源汽車車身的焊接。這一技術獲國家科技進步獎一等獎。

 食物和飲料產品也使用了激光標記,可進行來源追溯,一分鐘就能標記4800個瓶蓋。利用激光,從航空發動機部件、無人機機翼到雕塑藝術品,都能被3D打印機迅速打印出來。

 華工科技也是中國少數掌握製造12英寸半導體晶圓激光切割設備技術的企業,這為高性能芯片生產提供了強大的「光引擎」。公司在2022年實現了800G硅光芯片量產。

 「愛因斯坦提出了受激輻射理論,激光是造福人類的事業。」公司總裁助理李慧說,「哪裡有需要,我們就在哪裡創新。」

 她認為中國激光科技的快速發展來源於科學家和工程師的創新精神,也得益於中國建設科技強國和推動高質量發展的激勵,以及中國活躍而龐大的市場和世界各地湧起的應用需求。

 華工科技的產品銷往全球90多個國家和地區,公司還在北美、亞洲和歐洲設有分支機構,並規劃全球40餘個銷售服務中心。

 據中國光學學會發佈的《2026年中國激光產業發展報告》顯示,2025年中國激光設備市場銷售額達958億元人民幣,同比增長6.8%,佔全球市場的58%。

 在2026年5月舉行的全球合作伙伴大會上,馬新強提出力爭在2030年前將公司海外銷售收入佔總營收比率提升至35%。

 「我們致力於為維護全球產業鏈供應鏈的安全穩定作出貢獻,並持續改善人類的生活品質。」李慧說。◇