2022年3月上海突发疫情，为保证调试工作不中断，中国科学院上海高等研究院软X射线自由电子激光攻关青年团队部分成员“逆行”进入上海光源园区，至今已连续工作超过一个月。
中国科学院上海高等研究院上海光源科学中心副主任、上海软X射线自由电子激光用户装置常务副经理刘波向上海科技介绍：虽然条件很艰苦，队伍也不完整，但上海软X射线调试工作仍然连续取得突破性进展，3月份先后实现了国际上波长最短的回声谐波型自由电子激光出光放大和谐波自种子型自由电子激光出光放大，且性能优于设计指标。
赵振堂院士领衔的中国科学院上海高等研究院软X射线自由电子激光攻关青年团队获得第26届中国青年五四奖章集体。
中国青年五四奖章是共青团中央、全国青联授予中国优秀青年的最高荣誉，旨在树立政治进步、品德高尚、贡献突出的优秀青年典型，反映当代青年的精神品格和价值追求。
国家重大科技基础设施
——上海光源和上海软X射线自由电子激光装置
自由电子激光
自由电子激光是一种新型的加速器光源，能够产生峰值亮度高、脉冲短、相干性强的X射线，为物理、生物、化学等学科的前沿研究提供革命性的研究工具。
2017年，杨振宁先生参观
上海软X射线自由电子激光装置
20世纪中叶以来，科学技术发展出现了一种新的态势，许多科学领域的进一步发展、前沿的突破，都离不开大科学装置的支撑，这也推动了世界上许多国家投入巨资建设这类设施。20世纪90年代末，杨振宁先生开始建议中国研制X射线自由电子激光器。
软X射线自由电子激光攻关青年团队的成立可以追溯到十多年前。
刘波介绍：“当时还在嘉定，我们在中国科学院、国家自然科学基金委、科技部以及合作单位的支持下，在上海应用物理研究所建成了中国第一个高增益自由电子激光——上海深紫外自由电子激光试验装置，现在团队里不少成员那个时候还是在读的研究生。团队在该装置上实现了国际上首次回声谐波型自由电子激光出光放大和高增益高次谐波级联出光，奠定了团队在全相干自由电子激光研究领域的引领地位。建在张江的上海软X射线试验装置于2014年底开工，因为这是我国第一台软X射线自由电子激光，非常具有代表性，我们这支队伍作为装置建设的核心团队也就逐步被称为软X射线自由电子激光攻关团队了。”
值得一提的是，在上海软X射线建设的过程中，团队还与大连化物所合作，在2016年底建成了中国第一个高增益自由电子激光用户装置——大连相干光源。“我们负责加速器光源建设，他们负责束线站建设。”刘波说。
“目标是尽快向用户开放”
上海软X射线的研制分两个阶段、三个项目（试验装置、用户装置、活细胞结构与功能成像等线站工程）分步实施。
2016年底试验装置第一次出光，随后几年都处于持续的调试、优化、改进、再调试的过程，也正是在这个过程中，软X射线自由电子激光攻关青年团队真正得到了锻炼，成长为一支技术高超、作风顽强、敢于担当、勇于拼搏的优秀团队。
经过几年的艰苦努力，我们取得了高增益谐波型级联和国际上首个回声谐波型-高增益谐波型混合级联放大工作模式的成功，获得了8.8纳米的全相干X射线自由电子激光，2020年上海软X射线试验装置通过国家验收，标志着中国实现了X射线自由电子激光装置“从0到1”的突破。
2021年软X射线自由电子激光攻关青年团队的工作重心转入用户装置调试，先后在当年4月到5月连续实现了5.6纳米、3.5纳米、2.4纳米和2.0纳米自由电子激光的出光放大，在世界上三台软X射线自由电子激光装置中，率先完成了“水窗”波段全覆盖。自由电子激光贯通整个光束线到达实验站，并且支持实验站完成了高分辨率的成像实验，测试性能为国际同类线站最优，表明我国在软X射线自由电子激光研制方面已步入国际先进行列。
用户装置阶段的整体目标是在试验装置的基础上进行升级和扩展，最终建成波长覆盖2-20纳米的高亮度软X射线相干辐射光源，在软X射线波段的辐射性能达到国际前列，支持用户开展相干衍射成像、超快物理、超快化学和原子分子光学等前沿领域研究。随着试验装置项目于2020年11月通过国家验收、活细胞结构与功能成像等线站工程于2022年1月顺利完成验收，2022年团队的主要任务是完成用户装置的全面建设并实现开放运行。
刘波介绍，目前正在调试的是第二条波荡器线（下图左侧），支持回声型谐波型和谐波自种子型等先进运行模式，可以为用户提供性能更加优异的软X射线自由电子激光。
装置建设以来，已取得了一批国际首创的原创性成果。
提出并实现了自由电子激光混合级联放大输出；
提出了基于角色散调制机制，
结合自由电子激光与储存环的下一代光源方案；
提出并实验验证了相干能量调制自放大的机制，
为全相干X射线FEL迈向高重频开辟了新的路线
（相关成果入选2021“中国光学十大进展”）；
……
“在全相干自由电子激光产生等方面的持续产出，极大增强了我们在这个领域保持国际领先水平的信心。”刘波表示。
在科学应用方面，上海软X射线自由电子激光装置为科学用户提供了高性能的实验平台和工具，帮助他们获得了很好的实验结果。
2021年6月，上海科技大学的科学家团队在上海软X射线自由电子激光装置生物成像实验站实现了X射线水窗波段2.4纳米单发脉冲的相干衍射成像，这是中国的第一次。之后经几个月的持续优化，生物成像实验站在线成功验收，成像空间分辨率达到18.5纳米，优于国际同类实验站，标志着我国X射线自由电子激光科研进入了从光源产生向科学实验转变的新阶段。
团队27人中35岁以下青年
占比超60%
此次上海软X射线实现了基于回声型谐波产生模式国际上谐波转换次数最高、波长最短的自由电子激光出光放大，后来还实现了谐波自种子型模式的自由电子激光出光，国际上首次采用反向渐变波荡器技术增强了谐波自种子型模式的辐射性能，并于2022年3月30日顺利通过专家组测试。
上海软X射线自由电子激光装置瞄准的是世界上原理最先进、条件最复杂的运行机制，技术挑战大，工程任务重。
刘波介绍，之前在调束过程中发现停机恢复后电子束状态变化明显，稳定性方面明显是白天差、晚上好。那怎么办？当时调束团队张猛、邓海啸、冯超等现场负责人主动提出：全天不停机，每天两班倒，充分利用凌晨0点至5点的最稳定时段。他们不仅身先士卒带头值夜班，还经常在不是值班的时候到控制室了解情况、出谋划策甚至临时代班。
为攻关团队颁发“感谢信”
上海软X射线自由电子激光装置的调试和运行需要精确诊断10飞秒尺度的超短X射线自由电子激光脉冲，冯超带领研究生提出了基于横向偏转腔的自由电子激光脉冲实时测量方法，为调试提供了保障。最近一年以来，冯超作为调束现场负责人，牵头制定了多项自由电子激光调试方案，带领同事们不断取得重大调试进展。此次疫情开始，作为核心骨干，冯超也是团队第一个进入园区，并且坚持至今……
装置的长期稳定运行离不开基于束流的反馈，谷端作为上层软件和反馈系统的负责人，承担了这个重要任务。为了调试反馈系统，即使没轮到值班，他也经常在中控室一呆就是一整天。而且他全年保持在线，即使是后半夜，一旦反馈失效，值班员也会找到他在线远程解决问题，对此他从无怨言。
刘涛从研究生阶段就跟着团队一起进行自由电子激光方向的研究，毕业后选择了留所工作，继续为我们的自由电子激光事业贡献力量。他刻苦钻研，掌握了一手独门绝技，很快就成为了调光的骨干成员，为装置的调试和顺利通过验收作出了重要的贡献。
94年出生的罗航，作为团队最年轻的成员，参加工作刚刚一年。他刻苦努力，全身心投入工作，几乎每天都是最早到中控，很快就融入了这个团结向上的集体，疫情期间也是义无反顾留在了园区，为调束尽一份力。
左起：谷端、刘涛、冯超、罗航
2022年3月，上海软X射线正在向国际上回声谐波型自由电子激光模式最高次谐波辐射目标发起冲锋。
疫情突发，整个上海光源园区面临管控，这给调试任务带来了巨大困难和挑战。面对这一情况，多名团队成员克服困难，毅然决定返回园区，开启了持续一个多月的全封闭连续攻坚作战，舍小家为大家，充分体现了对“上海光源精神”的传承和弘扬。这其中包括负责激光系统的老大哥王兴涛，还有85后的王震和90后的张开庆、齐争和高张峰等团队成员。
3月27日，作为短暂轮换窗口期，考虑给已经坚守近十天的团队成员轮岗。王震毅然作出了他的选择：开车回家、没有下车、拿上家人准备的衣物，返回上海光源园区继续工作。
波长为3纳米的种子型自由电子激光出光放大是上海软X射线最后、也是最难的一项调试任务。作为种子型自由电子激光现场调试负责人，张开庆每天蹲守现场，调试工作经常从早上持续到深夜。虽然是新人，但张开庆爱学习、肯吃苦，快速融入团队，迅速成长为调束团队的骨干力量。面对疫情，在家庭与事业面前，他选择将新婚不久的妻子留在家中，把自己交给了自由电子激光事业。
打造光子科学大设施集群
以自由电子激光装置为代表的大科学装置，是目前国际科技竞争最激烈的领域之一。上海张江的目标是打造光子科学大设施集群。从硬件条件和装置建设角度来讲，张江除了上海同步辐射光源，上海软X射线也即将投入运行，在该领域已处于国际先进水平。
刘波介绍，未来，除了支撑用户产出重大成果外，上海软X射线本身的发展也有较为完整的前瞻布局，重心是自由电子激光先进运行模式和新型加速器光源的原理探索及实验研究等，继而不断提升装置的性能水平和实验能力。
刘波表示：“我们将依托上海软X射线这一国际上独一无二的先进平台，开展国际一流水平的前沿性探索。包括持续开展全相干自由电子激光产生的机理及实验研究、开展亚飞秒超快自由电子激光产生的研究、开展紧凑型光源的预先研究等等。”
“团队面临上海软X射线运行、自由电子激光原理研究、新技术研发等多项任务，很多时候大家会觉得分身乏术。很多问题只能在运行中才能发现并加以改进，国外的装置有些建成十几年了，而我们才刚刚完成，相当于要用几年的时间来走过国际上花了十几年走过的路，任务非常艰巨。”刘波说，“但经过这些年的磨练，我们也具备了充足的信心，相信我们的持续奋斗是有意义的，必将为祖国实现科技高水平自立自强做出重要贡献。”