他是一名“土博士”，工作那年，從自己擅長的領域轉到陌生的新興領域。
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“現實之光”
他的故事，可以從國際權威學術期刊《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，在非常短的距離內被加速到接近光速。這一技術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只有8臺，它們的長度都在數百米甚至數公里。之所以要這么長的距離，因為傳統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斗機，可以短距離把電子提速。于是，以“夢之束”為發端，利用激光尾波場加速器驅動小型化自由電子激光，成為了該領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。《自然》和另一國際權威學術期刊《科學》同期發表專欄文章，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主攻方向，他于是放棄了自己擅長的領域，轉到這一陌生的新興領域。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。難度之大，不少同行專家為他們捏了把汗。
“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。”王文濤說，他們用了整整五年，才實現了電子束的連續穩定產生。
“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，也是他們甘做“冷板凳”的決心。“‘三’在漢語里是個虛指，指的是很多天，但我們也沒想到，這一堅持就是3000天。”
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。“讀博士的時候，我們就耳濡目染——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。我們這個團隊志同道合，無數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。”
在這3000天里，王文濤的兒子出生了，當時正是項目的關鍵時期，“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，原有的設計方案歷經三年嘗試后，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。在最終方案實現之前，他們一共嘗試了四種方案。“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，眼里也要有“光”
數月前，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新的中堅力量。‘木桶理論’不適用科研領域，青年人應該立志成為團隊中不可忽略的‘長板’，這決定了團隊的高度。”
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”。
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