追光“梦之束”，甘坐“冷板凳”
从30岁到42岁，王文涛为一束光追逐了3000多天。终于，这被称为“梦之束”的激光尾波场加速的电子束，在王文涛所在的团队手中，迈出了从梦想到现实应用的关键一步。默默无闻的3000多个日日夜夜里，王文涛和团队经历了熬夜、争论、挫折、失败，也经历了从头再来、相互鼓励支持、见证惊喜。这一切，都为科技工作者的“最美”作出了最好的诠释——执着、献身、攀高峰。日前，王文涛获评2022年上海“最美科技工作者”。得知消息时，他正和团队一起在上海超强超短激光实验装置“羲和”上，为获得更高能量、更高品质的电子束，熬了几个月“行军床+盒饭”的日子。从“公里级”缩短到“米级”计算机的体积可以从诞生之初的几间房，缩小到如今可随手塞进口袋。那么，动辄几百米、几千米的光子科学大装置，可否变成“台式机”？如果可以实现，动辄投资数亿元的装置就能“进入寻常实验室”，让更多科学家用得上这一探索微观世界的利器。缩短电子加速“助跑”过程是重要一步。传统电子加速方式受物理条件限制，电子不得不通过短则几百米、长则两三千米的“加速助跑”，来获取足够高的能量。然而，科学家发现，如果电子被强激光激发的尾波场所裹挟，就能被瞬间加速到极高能量——就像跟在快艇尾部的冲浪者，毫不费力就能风驰电掣。2004年，美、法、英等国的科学家在实验中取得激光尾波场电子加速的重大突破，国际顶尖学术期刊《自然》杂志在封面以“梦之束”为题进行了报道。从此，这也成为该领域科学家共同追求的前沿课题。但如何通过激光尾波场获得高品质电子束，却成为难以突破的瓶颈。2010年，刚从中国科学院上海光学精密机械研究所博士毕业的王文涛，接下了这个艰难任务。其实，激光电子加速并非王文涛熟悉和擅长的领域，不过考虑到实验室的发展需求，他还是很乐观地决定试一试。从“奋战300天”到“坚持3000多天”“加班奋战300天，不见出光誓不还。”这句口号是2013年王文涛在两个集装箱搭起的临时数据收集工作间上写下的。没想到这场奋战坚持了3000多天。“古文中，三百是个虚指的数，我其实想说‘不见出光，誓不罢休’。”王文涛回忆起十年间崎岖坎坷的追光之路，2017年是万丈豪情跌落得最惨痛的一次，在沉重的焦虑和挫败感下，他几乎想要放弃。那一年，原有方案历经三年尝试后宣告失败，这意味着整个装置建设都要推倒重来。“那段时间，整个人都像在迷雾中，不知道脚下的路是对是错，也不知道希望在哪里。”王文涛说，正是在那个时候，他感受到了科研生命中最珍贵的东西——信任。“向世界证明这个方案不可行，也是一种成功。”项目负责人、中科院院士李儒新的这句话，让王文涛重新振作起来。在同事们的相互鼓励下，他和团队一起开始尝试第三种、第四种方案……终于，在2019年12月31日凌晨，他们在国际上率先完成了台式化自由电子激光装置原理的实验验证。
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