他是一名“土博士”，工作那年，從自己擅長的領(lǐng)域轉(zhuǎn)到陌生的新興領(lǐng)域。

　　他是一名“追光者”，十年如一日，專注地做了一件大事——在國際上率先實現(xiàn)基于激光加速器的自由電子激光。

　　在他看來，科學家要有科學的審美，不應(yīng)盲目追逐熱點，而要做于國有利、真正有價值的科研。

　　他就是2022年“上海最美科技工作者”、中科院上海光機所王文濤研究員。

　　“夢之束”終成“現(xiàn)實之光”

　　他的故事，可以從國際權(quán)威學術(shù)期刊《自然》的兩篇封面文章說起。

　　2004年9月30日，《自然》選擇“夢之束”為封面關(guān)鍵詞，刊登了美、法、英等國科學家首次在實驗中證實激光尾波場加速可以實現(xiàn)準單能的高能電子。

　　什么是激光尾波場？快艇在水中行進，會在船尾拖出波浪，這時人可以利用這個波浪進行沖浪運動，以接近快艇的速度往前進。把強激光打在氣體里面，激光排開電子也能形成這樣的尾波，如果電子被尾波捕獲，就會隨著激光往前跑，在非常短的距離內(nèi)被加速到接近光速。這一技術(shù)可以將原來體積非常大的加速器，從公里量級縮短到厘米量級。

　　自由電子激光好比一臺超級相機，擁有飛秒量級快門，可以拍攝到化學鍵的形成、電子的快速運動等；它還有著相當于一個水分子大小的超高分辨率和超高的峰值亮度，可以實現(xiàn)對微觀世界的“曝光”。未來這一技術(shù)如果要走進醫(yī)院和學校，實現(xiàn)普及，小型化、低成本是必然趨勢。目前全世界正在運行的自由電子激光大科學裝置只有8臺，它們的長度都在數(shù)百米甚至數(shù)公里。之所以要這么長的距離，因為傳統(tǒng)加速器對電子加速需要有一段距離，相當于客機起飛，需要一個“跑道”；而激光加速這一全新方式，好比在航空母艦上彈射戰(zhàn)斗機，可以短距離把電子提速。于是，以“夢之束”為發(fā)端，利用激光尾波場加速器驅(qū)動小型化自由電子激光，成為了該領(lǐng)域科學家追逐的最前沿。

2019年1月11日凌晨3點，第一次觀察到“出光”的合影。前排左一為王文濤

　　然而，這一“另辟蹊徑”卻遲遲沒有新的突破。直到2021年，上海光機所研究團隊在只有12米長的臺式化自由電子激光裝置上，首次實現(xiàn)了基于激光加速器的自由電子激光放大輸出，在國際上率先完成臺式化自由電子激光原理的實驗驗證。這一成果以“小型化源”為題，成為2021年7月22日出版的《自然》封面文章?！蹲匀弧泛土硪粐H權(quán)威學術(shù)期刊《科學》同期發(fā)表專欄文章，評價該成果是自“夢之束”以來的“又一里程碑”。

　　“夢之束”終成“現(xiàn)實之光”，王文濤正是該項成果的主要完成人之一。

　　向世界證明這個方案走不通，也是一種成功

　　王文濤算是“半路出家”。2010年，王文濤從上海光機所博士畢業(yè)留所工作。當時，他所在的強場激光物理國家重點實驗室以激光電子加速技術(shù)為主攻方向，他于是放棄了自己擅長的領(lǐng)域，轉(zhuǎn)到這一陌生的新興領(lǐng)域。盡管，這意味著從零開始，但他樂觀地表示，自己喜歡實驗，對實驗平臺和各種設(shè)備的熟悉讓他成為當時最適合的人選。

　　2012年，上海光機所啟動臺式化自由電子激光的研制，與美法德日意等國展開了同臺競爭。這是一個重大儀器項目，但當時世界上并沒有切實可行的方案，還要面臨其中非常復雜的科學挑戰(zhàn)。難度之大，不少同行專家為他們捏了把汗。

　　“就拿實現(xiàn)電子束的穩(wěn)定性來說，好比炸彈爆炸，要求每次爆炸彈起的碎片都能精準地打在10米外直徑不到1毫米的靶心上，這種復雜過程需要考慮的因素太多，難度極大。在我們的研究突破之前，利用激光加速器來研制臺式化自由電子激光，僅僅具備理論上的可能?！蓖跷臐f，他們用了整整五年，才實現(xiàn)了電子束的連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)生。

　　“加班奮戰(zhàn)三百天，不見出光誓不還”，這是王文濤提議掛在實驗室的標語，也是他們甘做“冷板凳”的決心?！啊跐h語里是個虛指，指的是很多天，但我們也沒想到，這一堅持就是3000天?！?/p>

　　在這3000天里，王文濤和團隊成員幾乎一年就有300天加班到凌晨。在他看來，這是做科研最自然不過的事情?！白x博士的時候，我們就耳濡目染——實驗室的創(chuàng)立者徐至展院士幾乎天天都在實驗室工作，沒有周末。我們這個團隊志同道合，無數(shù)個夜晚都在一起分析問題、探討解決方案，這種積極向上的氛圍是會相互‘傳染’的?！?/p>

　　在這3000天里，王文濤的兒子出生了，當時正是項目的關(guān)鍵時期，“走時娃未醒，歸時娃已睡”成為他和眾多科研人的真實寫照。

　　在這3000天里，王文濤也有過極大的挫敗感。2017年，原有的設(shè)計方案歷經(jīng)三年嘗試后，宣告失敗。王文濤第一次感到迷茫，甚至提出，他可能堅持不下去了。項目首席科學家、中科院院士李儒新當時對他說：“你向世界證明這個方案走不通，也是一種成功。”王文濤說，這番話讓他不再害怕失敗，不再自我否定，也給了他破釜沉舟的勇氣。在最終方案實現(xiàn)之前，他們一共嘗試了四種方案。“創(chuàng)新，就是要走別人沒走過的路，充滿艱辛但有著獨特的魅力。”

　　追光逐夢是一件很酷的事情，眼里也要有“光”

　　數(shù)月前，正值上海疫情封控。為了在上海超強超短激光實驗裝置上做出高能電子束，王文濤和團隊成員駐守在那里，餓了吃盒飯，累了就睡行軍床。

　　從30歲到42歲，王文濤一直專注地在和激光打交道。在他看來，科學家要有科學的“審美”和定力，不應(yīng)盲目追逐熱點，而要做于國有利、真正有價值的科研，并扎實地做好、做透。就算別人做出了“短平快”的研究成果，也不要輕易改變自己的追求。

　　“我們團隊的平均年齡不足35歲，青年人是科學研究和創(chuàng)新的中堅力量。‘木桶理論’不適用科研領(lǐng)域，青年人應(yīng)該立志成為團隊中不可忽略的‘長板’，這決定了團隊的高度?！?/p>

　　王文濤說，追光逐夢是一件很酷的事情，在做這個事情的時候，眼里也要有“光”，這既是目標，也是堅持到底的“希望之光”。