成立仅5年、不断刷新世界纪录，这束“最亮的光”是如何炼成的？

作者｜张双虎

“这支年轻的队伍、这些年轻人实至名归。”听到中国科学院上海光学精密机械研究所（以下简称上海光机所）超强超短激光攻关青年团队获得第25届“中国青年五四奖章集体”的消息后，团队带头人、中国科学院院士李儒新这样评价道。

上海光机所超强超短激光攻关青年团队成立于2016年初。同年8月，他们就实现5拍瓦激光放大和脉冲压缩输出，刷新了激光脉冲峰值功率的世界纪录；2017年10月，在国际上首次实现10拍瓦（1亿亿瓦）激光放大输出；2020年12月，建成世界首台10拍瓦激光实验装置，屡创国际最高激光脉冲峰值功率纪录……

过去几年中，该团队不断刷新世界纪录并保持至今。这束“最亮的光”是如何炼成的？这支队伍又有怎样的“大目标、小故事”？

激光实验装置调试中。受访团队供图

给自己“加戏”

“这是一种前所未有的实验工具或实验手段，有了它，我们就可以在实验室里创造极端物理条件，开展许多常规情况下无法进行的研究。”上海光机所副研究员、上海超强超短激光实验装置主放大器系统负责人於亮红告诉《中国科学报》。

於亮红解释说，光的本质是一种电磁波，超强超短激光能产生极端超快的光场，对带电的电子、质子等施加作用，起到类似于加速器的作用。在电子、质子等加速过程中，还可以产生一些次级辐射源，如伽马射线、X射线等，能应用于材料研究、癌症治疗等。

正因为有重要的研究价值和应用前景，超强超短激光领域已成为国际竞争的热点。我国在超强超短激光领域布局稍晚，但进展迅速，2017年初验证了10拍瓦激光放大原理，紧接着就开始实验装置建设。

这时，一个挑战横亘在团队成员面前——我国10拍瓦装置最初设计的发射频率是两三个小时一次，但此时，欧盟披露了筹建重复频率为一分钟一发的10拍瓦激光装置的计划。

“我们要赶在欧盟前面，就得加快进度。同时，原有的部分关键技术路线行不通了。”团队成员之一、上海光机所研究员许毅对《中国科学报》说，“如果采用原来经过验证的关键技术（两三个小时发射一次），率先建成装置的概率比较大，但可能建成以后，技术指标上就落后于人了。”

在上海光机所领导和团队负责人的支持和带领下，团队成员决定挑战建设每分钟发射一次的10拍瓦激光实验装置。

“当时项目本身的任务已非常紧张，而且按照原来的设计，完全可以顺利通过验收，并获得非常好的评价。”许毅坦陈，“在项目进行的过程中，自己给自己‘加担子’的情况确实非常少见。”他为团队“有担当、有魄力、有勇气”而自豪。

“现在，我们已经实现三分钟发射一次的10拍瓦输出。”於亮红透露，“预计很快就能实现每分钟发射一次。”

特殊的中秋聚餐

因为勇于给自己“加戏”，这个团队屡创第一。2018年1月，《科学》发表评论文章认为，中国引领了这一方向的研究。

成绩是干出来的。会“加戏”的团队必须能加班。

“加班这种事情在那些年里，基本上是常态。”於亮红说，“用起早贪黑、废寝忘食来形容一点都不夸张。”

10拍瓦激光实验装置建在浦东张江高科技园区，离上海光机所50多公里。园区建立之初，配套的基础设施还不完善，研究人员坐地铁通勤，单程差不多需要两个小时。

即使这样，团队仍形成了一条不成文的作息制度：早上8点半到深夜12点。为节省时间，很多人干脆住在园区，一两周才回一趟家。

10拍瓦激光实验装置建设伊始，从理论研究、器件选择、材料加工到工程施工，诸多问题接踵而来。

钛宝石晶体元件相当于超强超短激光装置的“心脏”。当时欧盟也在做10拍瓦装置，核心部件要等输出完成后才会向外提供。在这种情况下，上海光机所决定自己攻关。2017年，他们成功研制全球最大尺寸、直径达235毫米的钛宝石晶体。

“为节约加工部件的时间，器件或材料一运到，不管早晚，团队成员立刻让它进实验室。”於亮红说，“当时很多材料都是晚上九十点才运来，经过清洗等一些特殊流程，进到实验室基本上已经晚上12点了，所以加班到凌晨是常态。”

2017年的中秋，大家原计划一起过节，放松一下。然而，到了中秋时，一个关键技术正在验证，验证一旦中断，需要从头开始，这会花费更多时间。于是大家一致决定，不外出聚餐，改吃外卖。

晚上7点多钟，外卖陆续到齐，团队负责人为大家带来了月饼。加班人员分成两拨，一拨留在实验室做实验，一拨到实验室门口“享受”特别的中秋聚餐，之后再互换。

月饼是什么馅料大家已不记得，但於亮红当天加班到深夜、蜷缩在办公室躺椅上睡着的情景，却被同事拍了下来，留存至今。

凝心聚力争第一

“当时就憋着一口气，豁出去了，要做到世界第一。”谈到团队的凝聚力，许毅说，“因为有这样一个目标，才能把一群不同学历、不同背景的人凝聚在一起，发挥最大作用。”

该团队有50多名成员，超强超短激光装置有五六个大系统，成员分为6个组。

“装置是个整体，必须把这些系统和人员高效组织起来。如果一个人或一个系统出现问题，会大大延迟项目的进展。”於亮红说，“为保证整个系统之间的分工和协作，团队创设了独特的例会制度和沟通协作机制。”

“超强超短激光大科学装置不但有非常大的工程建设工作量，还有巨大的技术挑战。从技术原理验证、样机研制及测试，再到物理平台建设，整个过程只用了五六年。从晚于国外立项到率先突破技术指标，这其中有三种精神：一是团结协作的精神，二是勇于挑战的精神，三是甘于放弃的精神。”团队成员之一、上海光机所副研究员彭宇杰告诉《中国科学报》。

“10拍瓦激光实验装置国际上从未实现过，大家必须离开自己的‘舒适区’。”彭宇杰说，“很多人即便不参与这个项目，在原有的工作岗位上也能发挥很大的作用，做很好的研究，发表高水平的文章，按时上下班，有时间陪家人。但大家心甘情愿、义无反顾地参与到项目中来，这本身就难能可贵。”

“过程很辛苦，但做出成果后，大家都很兴奋，也觉得很值得。”於亮红说，“凭借‘激光在我手上，家国在我心中’的精神和情怀，大家舍弃了不少，同时也收获了很多。”

目前，团队提出在硬X射线自由电子激光装置上建设以100拍瓦超强超短激光为核心的极端光物理线站，并获得立项。《科学》评价称，“中国团队正切实引领通往100拍瓦激光的道路”。返回搜狐，查看更多

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