科学研究要实现跨越性发展，创新科学仪器的研发非常非常重要。先进而独特的科学仪器和创新的实验方法是实验化学、物理等基础研究发展的重要原动力。
在大力推动科学技术创新，建设科技强国的征途中，大科学装置成为了“国之重器”。大科学装置对于科技发展的作用是常规的仪器和手段不可比拟的，其所覆盖的学科范围之广远远超出我们的想象。
通过我们调研发现，全世界正在建设的高增益自由电子激光装置中，没有一台是工作在极紫外区域的。而极紫外区域又是探测分子、原子和外壳层电子结构最为有效的光源，在科学研究中具备极其重大且独特的作用。
杨学明院士表示，如果能在这样的领域有所突破，我们有望填补国际空白，在相关研究领域抢占先机。
自由电子激光是利用自由电子为工作媒质产生的强相干辐射，它的产生机理不同于原子内束缚电子的受激辐射。由于它的工作介质是自由电子，因此称为自由电子激光。
自由电子激光的物理原理是利用通过周期性摆动磁场的高速电子束和光辐射场之间的相互作用，使电子的动能传递给光辐射而使其辐射强度增大。利用这一基本思想而设计的激光器称为自由电子激光器（简称FEL）。
如上图所示，自由电子激光器的工作原理完全基于经典物理学，不同于传统激光器（如红宝石激光器）依赖于原子的受激吸收与受激辐射这一量子现象。
在经典物理学中，能量是连续的，而不是离散（量子化）的。从而，自由电子激光器能轻松实现辐射频率的大范围连续调节。
这种激光的特点是激光波长和脉冲结构能够准确的通过需要进行设计，并且能够在大范围内连续调节。
在高端芯片制造、现代通讯技术、激光医学、基础科学研究以及国防技术等重要领域有着重要的应用前景。
杨学明，中国科学院院士，美国物理学会Fellow，英国皇家化学会Fellow。现任国家自然科学基金委化学科学部主任（兼）、中国化学会副理事长，南方科技大学理学院院长。
杨学明院士长期从事气相与表面化学反应机理和动力学研究，设计研制了一系列国际领先水平的科学仪器，带领团队成功研制了我国首个自由电子激光用户装置，为世界提供了一个国际独特且领先的实验科学研究平台；其化学反应量子过渡态以及共振态的系列性研究成果获得了国际学术界的高度关注。在国际学术刊物发表论文300多篇，其中《Science》12 篇，《Nature》1 篇；研究成果两次入选“中国十大科技进展新闻”；获得了中国科学院杰出科学成就奖、何梁何利基金科技进步奖等一系列重要学术奖励。
本期院士讲堂，杨学明院士将讲述在几十年的科学研究实践中，克服困难、坚持科学理想，走上实验科学研究道路，成为国际物理化学研究领域顶级科学家的历程；介绍科学仪器创新发展在实验科学领域的重要性，分享做好创新科学仪器发展和开展前沿科学研究的心得体会。同时也将简要介绍自由电子激光的基础原理和国内外发展现状，及其在科学技术发展中的重要应用；介绍我国近期研制成功的世界上首台极紫外自由电子激光装置¾“大连相干光源”，展望世界及深圳自由电子激光技术的发展趋势。
（1）为体现对院士的尊重，请规范着装，提前到场，听讲期间，请将手机调至静音，保持会场秩序。
