“我是一塊磚，哪裏需要往哪搬。”42歲的王文濤說。他是中國科學院上海光學精密機械研究所強場激光物理國家重點實驗室研究員，也是2022年上海“最美科技工作者”之一。

王文濤在實驗室　受訪者 供圖

王文濤的科研工作與(yu) 光有關(guan) ——自由電子激光。

他說，其實自己原來不是做這一領域的，後來把研究方向轉成這個(ge) 領域，在一個(ge) 並不熟悉的領域，從(cong) 零開始。

他介紹，可以將X射線自由電子激光比作一台“X射線照相機”，它的快門(即：超快時間分辨)、分辨率(即：超高空間分辨)、曝光量(即：超強峰值亮度)十分先進，可用於(yu) 探測物質內(nei) 部動態結構和研究光與(yu) 原子、分子和凝聚態物質的相互作用過程，極大地促進物理、化學、結構生物學、醫學、材料、能源、環境等多學科的發展。

X射線自由電子激光裝置規模大，造價(jia) 昂貴，難以快速普及。國際上從(cong) 2006年就開始自由電子激光的“台式化”研究，中國科學院上海光學精密機械研究所從(cong) 2012年啟動相關(guan) 項目研究，是中國國內(nei) 的第一家。

2011年，王文濤所在的團隊開始致力於(yu) 激光加速電子束品質與(yu) 穩定性的提升，期望在台式化自由電子激光的研究中率先實現突破。但這項研究，並不是一件容易的事情。

2012年，中科院上海光機所強場激光物理國家重點實驗室基於(yu) 激光尾場加速，申請了國家重大儀(yi) 器項目，開始同美、法、德、日等國在台式化自由電子激光展開競爭(zheng) 。盡管組建好了一支青年團隊，但此時實驗中的電子束品質，距離實現夢想相差千倍以上。這支團隊開啟一場崎嶇坎坷、充滿艱辛的追光之旅。

這一研究有個(ge) 非常核心的內(nei) 容就是激光電子加速技術，但做到能用是需要有好的品質，並且連續穩定產(chan) 生，彼時，世界上還沒有團隊做到過。

有嚐試，就會(hui) 有失敗，在最終方案實現之前，王文濤說，團隊嚐試過四種方案。

2017年，項目遭受重大挫折，原有的設計方案在經曆了3年嚐試後，宣告失敗，這意味著整個(ge) 裝置建設要推倒重來，整個(ge) 項目團隊受到了沉重打擊。那段時間團隊充滿了挫敗感和對不能如期完成項目的焦慮。項目負責人——中國科學院院士李儒新說：“(我們(men) )向世界證明，這個(ge) 方案不可行，(這)也是一種成功。”

在成員們(men) 的相互鼓勵和理解下，團隊開始嚐試第三種、第四種方案……

“從(cong) 希望到失敗，你不知道什麽(me) 時候，什麽(me) 方案一定能成功，能夠堅持下來，才是其中最為(wei) 重要的。”王文濤說。從(cong) 2013年到2018年，整整五年，團隊才實現了電子束的連續穩定產(chan) 生，實現了從(cong) 加速技術到加速器的轉變。”

2018年，王文濤和團隊成功研製了穩定台式化激光電子加速器，產(chan) 生單能電子束的重複率為(wei) 100%。這意味著中國在台式化電子加速領域實現了從(cong) 實驗到儀(yi) 器最為(wei) 關(guan) 鍵的轉變。激光尾場電子加速器的實現，為(wei) 台式化自由電子激光的研製奠定了堅實的基礎。

2019年12月31日，團隊將激光加速器得到的“夢之束”驅動產(chan) 生了台式化自由電子激光的“現實之光”。

“接近3000天，我們(men) 才把這個(ge) 事情做出來，非常不容易。”他說。

研究團隊在國際上率先完成了“台式化”自由電子激光原理的實驗驗證，對發展小型化、低成本自由電子激光具有重大意義(yi) 。相關(guan) 研究成果作為(wei) 封麵文章於(yu) 2021年7月22日發表在Nature(《自然》雜誌)上。

在王文濤看來，團隊在已有研究基礎上的大膽求證，自主創新，走一條別人沒走過的路，充滿艱辛但又有獨特的魅力，“這條路上我們(men) 是開拓者，走通之後，可以極大地培養(yang) 我們(men) 的科研自信，這也是科研工作者可以自豪的事情，這對於(yu) 我們(men) 今後的科研道路是至關(guan) 重要的。”

下一步，王文濤將和團隊一起繼續提升自由電子激光的輸出功率和光子能量，並將其作為(wei) 上海超強超短激光實驗裝置(“羲和”激光裝置)中超快化學與(yu) 大分子動力學研究平台的重要組成部分，提供開放共享。