公司新闻
瞄准前沿 逐梦追“光”(科技自立自强·青年科学家)
十几年来,中国科学院上海光学精密机械研究所80后研究员王文涛孜孜追“光”。他和团队成功研制出稳定的台式化激光电子加速器,捕获到自由电子激光。借助这些“光”,科研人员能够看清微观世界,这项技术也将在更多研究领域发挥作用。
2004年,美法英等国科学家在实验中取得激光尾波场电子加速的重大突破,成果被冠以“梦之束”的名号,登上《自然》封面。此后,利用激光尾波场加速器驱动的小型化自由电子激光,特别是X射线波段的自由电子激光,便成为该领域科学家共同追求的前沿。
2021年,中国科学院上海光学精密机械研究所(以下简称中科院上海光机所)80后研究员王文涛和平均年龄不到35岁的团队,一起将“梦之束”变成“现实之光”,在国际上率先完成台式化自由电子激光原理的实验验证,相关研究成果登上了《自然》封面,并被评价为“自2004年‘梦之束’以来又一里程碑式的成果”,让我国成为小型化自由电子激光研制国际竞争中的领跑者。
从30岁到42岁,王文涛一直专注于一件事,让梦想照进现实。今年,他被评为上海“最美科技工作者”。
自从王文涛和团队成功研制出稳定的台式化激光电子加速器,实现了科学原理从实验到仪器最关键的转变,发论文、申获发明专利,“中科院青促会优秀会员”“中国光学十大进展”“中科院年度创新人物”等各类荣誉纷至沓来。
长年“窝”在实验室的王文涛和此前默默无闻的团队开始走向公众,面对媒体。他总是略显局促和腼腆:“我的求学经历没什么特别的,还是讲讲‘梦之束’吧。你们看过尾波冲浪运动吗?”
艇船飞速前进,在船尾掀起一波一波的浪,运动员跟在船尾踏上浪,速度也被带起来。强激光在气体中也能激发波浪,我们称之为尾波,电子束就像运动员,可以被尾波捕获,随着激光往前跑,在非常短的距离内“跑”到接近光速。电子束变速跑中能“甩”出又快又亮的光,科研人员借这些光看清肉眼看不到的微观世界。这就是激光尾波加速技术,能将体积庞大的电子加速器,从公里量级缩短到厘米量级……
为了让大家听懂科学前沿知识,王文涛在演讲中插播了一段运动员尾波冲浪的视频,试图生动形象地解释令他着迷的光的世界。
曾经,王文涛觉得“梦之束”遥不可及。2003年,他从中山大学毕业后被保送到中科院上海光机所硕博连读。整个博士期间,他都在研究激光和稠密等离子体作用,“这是激光跟固体作用,而‘梦之束’是激光跟气体作用,两个方向差别比较大”。
2011年起,上海光机所强场激光物理国家重点实验室布局激光尾场加速研究,并申请了国家重大仪器项目,加入国际科研前沿较量,留所工作的王文涛被选为研制团队骨干、实验带头人。然而,追逐“梦之束”道阻且长,国际上诸多先进实验室潜心多年都没有太大收获,行内人都知道这个领域出成果难、发论文难,有人劝王文涛再想想。
但王文涛欣然扛下重担,“团队需要一个熟悉各项仪器设备的人,我就是那块砖,哪有需要往哪搬。”这意味着,王文涛要从一个熟悉的科研领域转到一个全然陌生且高难度的领域,重新开始。
项目初始,团队制定了一套经过严谨推算和充分论证的方案。团队中的大部分成员又拥有强激光装置和强场物理的研究经验,因此颇有信心。
然而,在理论上完全可行的方案,到了实验中却测不到最终的光信号,装置迟迟不能出光。“我们尝试了3年,每一套参数试验失败,我们都要推倒重来,重新调试设备再试,做了很多努力,但就是走不通、技术上实现不了。”王文涛说。
2017年,项目几乎停滞不前。那段时间,王文涛满脑子都是实验的事。在项目5年的结题期限临近之时,完全看不到“出路”,更拿不出像样的论文,一向乐观豁达的王文涛陷入沮丧和迷茫,他向项目负责人李儒新院士表达了想放弃的念头。
“我们在挑战世界前沿,向世界证明这个方案不可行,也是一种成功。”关键时刻,李儒新的话点醒了王文涛,另一个重要激励是,李儒新决定暂停实验,花费大半年时间全面升级实验室。
虽然3年的探索没有达到预期,但也并非一无所获。已有的尝试既提升了装置的稳定性,也优化了技术路线年,实验室升级完毕。团队开始调整方向,尝试第五种方案。
2019年1月11日凌晨,连续奋战10多个小时的团队成员打算回去休息,王文涛却有些不甘心,各项参数指标均优于以往的任何一次实验,感觉离“梦之束”很近了。
“要不再坚持半小时,如果还没有结果,咱们就撤。”在他的提议下,团队又再试了一遍。正是在这“多坚持”的半小时里,王文涛和团队终于看到了望眼欲穿的“梦之光”。
在实验室激光器运维人员杨晓骏眼中,王文涛中气十足的大嗓门和爽朗的笑声,像温暖的阳光,照进这个有机器噪声、经常黑漆漆的实验室里。
日光灯会影响实验中的激光捕捉,他们时不时要关灯,在黑暗中观测。激光产生过程中会有辐射,为了防辐射,他们曾拉来两个集装箱,后来嫌麻烦,索性用四面铅砖在一个角落里围出一间小黑屋,躲进里面观测装置出光。
追“光”的他们其实很少照到阳光。有人受不了选择离开,王文涛、杨晓骏、冯珂是这场科研耐力跑中选择继续前行的人。冯珂曾在博士毕业后到企业工作几个月,后来又放弃高薪回到实验室。“在这里可以一心一意只做科研。”冯珂说。
王文涛常言,在坐冷板凳时,眼里要有“光”,这光来自团队负责人的坚持,让大家坚信冷板凳可以坐热;来自团队伙伴的相互鼓励支持;来自自己的内心,经得住诱惑、耐得住寂寞。
奔跑吧·少年2024年内蒙古自治区棒垒球邀请赛在鄂尔多斯市康巴什区开赛。
4月2日,随着57652次检测车从南充北站5道缓缓驶出,标志着新建汉中至巴中至南充铁路南充至巴中段(以下称巴南高铁)启动联调联试,进入工程验收关键阶段,为全线早日开通奠定了坚实基础
2024年3月31日,“知音湖北 遇见浪漫孝感”春赏花活动在湖北省孝感市金卉庄园景区启动。金卉庄园花团锦簇,五彩斑斓花卉竞相绽放。人们穿梭在花海之间,享受明媚春光。
2024年3月23日,由中国服装设计师协会主办的2024秋冬中国国际时装周在北京开幕。
3月17日,原创独立设计师品牌SHANG1 BY SHANGYI 2024秋冬系列时装发布会在北京举行。
2024年2月28日,新疆尔自治区巴音郭楞蒙古自治州博湖县境内的博斯腾湖出现推冰景观。
云南省曲靖市罗平县马街镇钻天坡,盛开的油菜花梯田在初升太阳映照下,勾勒出一幅田园春景图
2024年1月12日,江西省吉安市吉州区庐陵文化生态园层林尽染,色彩斑斓,市民徜徉其间,尽享生态之乐。
2023年12月26日,在云南省红河哈尼族彝族自治州元阳县新街镇黄草岭村附近,游客在冬樱花与梯田边游览。
2023年12月12日,新疆哈密市巴里坤县第十九届冰雪文化旅游节采冰仪式在高家湖二渠水库进行。仪式主要展示了头冰的开采上岸过程。开幕式上还举行迎风旗、祈福词、喝出征酒等仪式。
2023年12月13日,河北省正定古城迎来降雪,古城内外银装素裹,犹如一幅淡雅的水墨画,美如画卷。
2023年11月28日,贵州省六盘水市明湖国家湿地公园层林尽染,景色迷人。
三角梅原产于巴西,现主要分布在中国、秘鲁、阿根廷、日本、赞比亚等国家和地区。其中,以海南三角梅最为出名。
2023年11月23日清晨,朝霞初现,三峡库区湖北省宜昌市秭归县沿江公路G348国道的绝壁岩体上,工人们正在铺设防护网,以防止岩崩和落石。
2023年11月23日,黑龙江哈尔滨,哈尔滨站工作人员正在清理站台积雪。
2023年11月21日,甘肃敦煌,首趟敦煌号铁海联运国际货运班列装载1000吨石棉驶出,经天津港通过铁海联运发往泰国曼谷。
2023年11月21日,江苏省如皋市龙游河生态公园,色彩斑斓的树木与一河碧水相应成趣。