他是一名“土博士”，工作那年，從(cong) 自己擅長的領域轉到陌生的新興(xing) 領域。

　　他是一名“追光者”，十年如一日，專(zhuan) 注地做了一件大事——在國際上率先實現基於(yu) 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，不應盲目追逐熱點，而要做於(yu) 國有利、真正有價(jia) 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“現實之光”

　　他的故事，可以從(cong) 國際權威學術期刊《自然》的兩(liang) 篇封麵文章說起。

　　2004年9月30日，《自然》選擇“夢之束”為(wei) 封麵關(guan) 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準單能的高能電子。

　　什麽(me) 是激光尾波場？快艇在水中行進，會(hui) 在船尾拖出波浪，這時人可以利用這個(ge) 波浪進行衝(chong) 浪運動，以接近快艇的速度往前進。把強激光打在氣體(ti) 裏麵，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(hui) 隨著激光往前跑，在非常短的距離內(nei) 被加速到接近光速。這一技術可以將原來體(ti) 積非常大的加速器，從(cong) 公裏量級縮短到厘米量級。

　　自由電子激光好比一台超級相機，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；它還有著相當於(yu) 一個(ge) 水分子大小的超高分辨率和超高的峰值亮度，可以實現對微觀世界的“曝光”。未來這一技術如果要走進醫院和學校，實現普及，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隻有8台，它們(men) 的長度都在數百米甚至數公裏。之所以要這麽(me) 長的距離，因為(wei) 傳(chuan) 統加速器對電子加速需要有一段距離，相當於(yu) 客機起飛，需要一個(ge) “跑道”；而激光加速這一全新方式，好比在航空母艦上彈射戰鬥機，可以短距離把電子提速。於(yu) 是，以“夢之束”為(wei) 發端，利用激光尾波場加速器驅動小型化自由電子激光，成為(wei) 了該領域科學家追逐的最前沿。

2019年1月11日淩晨3點，第一次觀察到“出光”的合影。前排左一為(wei) 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隻有12米長的台式化自由電子激光裝置上，首次實現了基於(yu) 激光加速器的自由電子激光放大輸出，在國際上率先完成台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(wei) 題，成為(wei) 2021年7月22日出版的《自然》封麵文章。《自然》和另一國際權威學術期刊《科學》同期發表專(zhuan) 欄文章，評價(jia) 該成果是自“夢之束”以來的“又一裏程碑”。

　　“夢之束”終成“現實之光”，王文濤正是該項成果的主要完成人之一。

　　向世界證明這個(ge) 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(cong) 上海光機所博士畢業(ye) 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為(wei) 主攻方向，他於(yu) 是放棄了自己擅長的領域，轉到這一陌生的新興(xing) 領域。盡管，這意味著從(cong) 零開始，但他樂(le) 觀地表示，自己喜歡實驗，對實驗平台和各種設備的熟悉讓他成為(wei) 當時最適合的人選。

　　2012年，上海光機所啟動台式化自由電子激光的研製，與(yu) 美法德日意等國展開了同台競爭(zheng) 。這是一個(ge) 重大儀(yi) 器項目，但當時世界上並沒有切實可行的方案，還要麵臨(lin) 其中非常複雜的科學挑戰。難度之大，不少同行專(zhuan) 家為(wei) 他們(men) 捏了把汗。

　　“就拿實現電子束的穩定性來說，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，這種複雜過程需要考慮的因素太多，難度極大。在我們(men) 的研究突破之前，利用激光加速器來研製台式化自由電子激光，僅(jin) 僅(jin) 具備理論上的可能。”王文濤說，他們(men) 用了整整五年，才實現了電子束的連續穩定產(chan) 生。

　　“加班奮戰三百天，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(men) 甘做“冷板凳”的決(jue) 心。“‘三’在漢語裏是個(ge) 虛指，指的是很多天，但我們(men) 也沒想到，這一堅持就是3000天。”

　　在這3000天裏，王文濤和團隊成員幾乎一年就有300天加班到淩晨。在他看來，這是做科研最自然不過的事情。“讀博士的時候，我們(men) 就耳濡目染——實驗室的創立者徐至展院士幾乎天天都在實驗室工作，沒有周末。我們(men) 這個(ge) 團隊誌同道合，無數個(ge) 夜晚都在一起分析問題、探討解決(jue) 方案，這種積極向上的氛圍是會(hui) 相互‘傳(chuan) 染’的。”

　　在這3000天裏，王文濤的兒(er) 子出生了，當時正是項目的關(guan) 鍵時期，“走時娃未醒，歸時娃已睡”成為(wei) 他和眾(zhong) 多科研人的真實寫(xie) 照。

　　在這3000天裏，王文濤也有過極大的挫敗感。2017年，原有的設計方案曆經三年嚐試後，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(ge) 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。在最終方案實現之前，他們(men) 一共嚐試了四種方案。“創新，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，眼裏也要有“光”

　　數月前，正值上海疫情封控。為(wei) 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裏，餓了吃盒飯，累了就睡行軍(jun) 床。

　　從(cong) 30歲到42歲，王文濤一直專(zhuan) 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，不應盲目追逐熱點，而要做於(yu) 國有利、真正有價(jia) 值的科研，並紮實地做好、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(men) 團隊的平均年齡不足35歲，青年人是科學研究和創新的中堅力量。‘木桶理論’不適用科研領域，青年人應該立誌成為(wei) 團隊中不可忽略的‘長板’，這決(jue) 定了團隊的高度。”

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