2004年北京大学重离子物理研究所颜学庆教授率先提出可用于离子加速的激光稳相光压加速的初步想法。2008年颜学庆教授团队在德国马普量子光学所开展激光离子加速实验研究，在国际上首次证实了激光稳相加速机制的存在，并证实该机制可以解决离子能量低、能散大的问题，比原有机制的加速转化效率提高了2个量级。

2012年颜学庆团队的“超小型激光离子加速器及其关键技术研发”在科技部立项，团队五年间攻克了高对比度高功率飞秒激光、自支撑纳米薄膜靶、激光等离子体透镜、激光驱动超高流强离子束传输等一系列关键技术，建成国际首台1%～5%能散、能量3～15 MeV、单束团电量2～30 pC的激光质子加速器与辐照装置，2019年该项工作被授予世界加速器物理大会Hogil Kim加速器奖。近期，团队马文君教授制备出完美的碳纳米管薄膜靶，通过与韩国基础科学研究所合作实验上获得了超过1.2 GeV的金离子，又将激光驱动的离子能量纪录提升了6倍。

2019年，国家重点研发计划“重大科学仪器设备开发”重点专项“拍瓦激光质子加速器装置研究与应用示范项目”正式批复，项目的目标是开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的激光质子放疗系统，并开发相关软件和数据库，实现质子放射肿瘤治疗，从而支撑新一代光源预研，为未来国家重大科技基础落地奠定基础，并有望培育新型加速器产业。