一、跨越磁光界限，结缘微纳光学
出身物理系的李涛见证了计算机技术的飞速发展，这使他深受触动，并敏锐地意识到物理学与当代科技的紧密联系。因此，本科毕业后他决定留在南京大学继续攻读研究生，专注于磁性纳米材料的研究。
“这是我读研究生的主攻课题，研究纳米尺度下磁性材料的物理性质，并用它作为磁记录单元，来提升磁记录的密度，我们希望最终做出高密度的磁存储，这样就可以极大扩展计算机的存储容量。”李涛回忆道，“这也是我当时一个最主要的目标。”
向着这个目标，李涛勤勤恳恳做了大量的学习、研究与实验，先后花费了三年多的时间。然而，结果却不尽如人意。随着研究的深入，他发现自己研究的这种紧密排列的磁性纳米线方案并不能真正提升磁存储的密度，因为存储单元间存在强耦合，无法让每个纳米线独立作为存储与读取的单元，这就意味着此方法难以推向真正的应用。
“现在回头来看，我们的工作其实还是有价值、有意义的，它在物理层面上解释了磁存储在外磁场作用下的翻转机制以及排列和耦合现象。”李涛说道，“但在当时，我觉得自己的心血白费了。那段时间，我很痛苦、很迷茫。”
但他很快重整旗鼓，为了寻求新的方向，李涛开始频繁听取各类学术讲座、查阅前沿资料文件。“当时有半年到一年的时间，我都在疯狂地做调研。”
转折点是香港大学校长张翔（当时身份是加州大学伯克利分校教授）来南大所作的一场关于纳米光子学的报告。提到这个报告，李涛依然记得当时的心潮澎湃：“那是一场非常精彩的报告，我首次听说有一种负折射率材料，而且它可以通过人工纳米结构来实现。尤其是负折射率平板可以构建一种“超透镜”，能够实现突破衍射极限的光学成像。这些新奇的物理效应和功能极大拓宽了我的眼界，研究兴趣也因此被吸引到纳米光学领域。”
二、探索革新，科研硕果累累
从磁学到光学，李涛的研究方向大跨度调整。为了深入研究，2005年博士毕业后，李涛选择继续留在南京大学，加入祝世宁院士研究组开始以负折射率材料为主的博士后研究，并在光学波段的超构材料研究中取得了一系列优秀的科研成果。其中，在超构材料中被广泛采用的渔网结构，就是李涛与国际同行几乎同时期提出的设想，并最后被实验证实。相关成果入选了“2007中国光学重要成果”。
2008年博士后出站后，李涛选择留在南京大学继续自己的科研之路。“一方面是因为很多微纳光学的工作刚刚起步，还有很多感兴趣的研究思路亟待开展，另一方面是祝世宁院士的团队提供的科研环境非常好，给予我极大施展才能得空间。”
在新的工作岗位上，李涛的研究内容在一次偶然启发下引来新的转变。当时，闵乃本院士来到实验室参观指导，看到他们的纳米光子学研究仍局限于空间光的透反射性能测试，未能充分挖掘纳米光子器件的微型化和高集成的潜力。闵先生指出：“作为微纳光学研究，如何在平面内调控光场，对于推动光子集成技术的发展至关重要。”
这一建议深深触动了李涛，他随即带领团队进行探索和实验工作。经过不懈的努力，他们成功搭建了一套用于研究表面等离激元在金属表面传播特性的泄漏波显微实验平台，并在此基础上创新了表面波的调控技术。大约在2011年左右，他们的研究成果取得了一系列突破性进展。其中，表面等离激元艾里波束引起了国内外科研界的广泛关注。
“这其实可以说是一个无心插柳的收获。”李涛表示，“当时我们想做一个等离激元的波分复用器，结果在实验过程中发现了在表面传播的等离激元波。”
与传统光的直线传播不同，他们观察到的波是弯曲传播的，因此在初期，李涛团队怀疑这是实验中观察到的一个假象，但后面的实验中，这个现象一直稳定存在，困扰了他们好几个月。
经过多方调研和查阅资料，他们发现光学原理中确实存在一种弯曲传播的艾里波束，在他们搞清楚了艾利波束的机制后，从理论和实验上都证实了等离表面激元的艾里波束。
“做完之后我们才发现这是当时国际上竞争非常激烈的热点话题。”李涛表示，“不同于国际同行的成果，我们工作更重要的意义是发明了全新“面内衍射”的调控方法，除了表面等离激元艾里波束，还可以用于其他光场的调控。”
此后李涛团队硕果频出，不仅实现了等离激元的精准聚焦，还开发了波分复用技术，以及准直波束和空间艾里光束的研究，为光子器件的小型化和集成化开辟了新的途径。
李涛带领研究组还在此基础上发展出了近场全息技术，不仅为纳米光子学领域带来了新的研究视角，也为未来的光子集成和信息处理技术提供了强有力的技术支撑。
三、一苇以航，服务国之所需
对于这个问题，李涛笑言：“创新能力当然是科研工作的核心，但单纯就说创新似乎有些笼统。”
李涛认为创新能力主要体现在三个方面：“创新能力首先体现在对自然现象和科学规律的好奇心上。这种好奇心是科研兴趣的源泉，是推动科学研究的原始驱动力。其次，学习能力也非常重要。学习能力不仅包括对新知识的吸收，还包括对新现象、新效应的模仿和复现能力。这种能力是科研道路上不断前进的基础。最后，辩证的分析和判断能力是实现科研创新的关键。科研工作者需要有意识地分析和反思自己的研究，并与同行的研究进行对比，具备批判精神，通过不断的否定和自我否定，才能实现真正的创新。”
从本科求学到如今的教授、博导，李涛在科研道路上已经行进了28年。科研对于他的意义也随着时间和经验的积累而不断变化。
“起初，科研对我的意义更多地体现在个人兴趣和探索欲望的满足上，即通过科研来实现个人的创新和对未知领域的挑战。然而，随着我在科研领域的深入，承担起更多重大项目，我开始认识到科研工作者的责任不仅仅是追求个人的兴趣和创新，还应该服务于国家和社会的发展需求。”李涛正色道：“我认为，科研工作者在一定阶段后，应该超越个人的兴趣，将科研工作与国家和社会的科技创新、社会发展的大趋势相结合，实现服务国家、服务社会的目标。如此，科研工作的意义和价值将得到最大化的体现。”
基于这些思考，李涛对于自己的研究方向也有了新的认知。近十年来，他越来越多地意识到，如果科研仅仅是停留在发表论文上，那就与他对科研的理解相悖，也不是他做科研的最终目标。
最近几年，李涛经常与团队的研究人员和学生在一起反复研讨，以期能够找到真正能够推向应用、服务社会的技术。
“超越传统透镜、发展新型成像技术，应该是我们从微纳光学发展到现在有可能真正推向应用的颠覆性技术之一，我们有这个责任和义务把这样一个科学研究推向真正的应用。”向着这个目标，李涛带领团队做了一系列相关工作，发展了多种高集成的、多功能超构成像技术，如宽视场超构显微镜、超薄广角相机等，他们研发的“芯片式大视场超构显微镜”还荣获了2023年度中国十大光学产业技术。“未来，我们还希望把这些技术推广到刚才所说的相控阵激光雷达和光学空间光通信等领域。”
目前，李涛团队承担了科技部重点研发计划课题、基金委杰青项目、基金委的大研究计划集成项目，以及与华为公司合作的横向课题等，涵盖了超构光学、集成光学和拓扑光子学三个主要方向。
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