2026年1月27日，我國(guó)科研再獲突破，中國(guó)科學(xué)院成功研制出新一代全超導(dǎo)磁體，其中心磁場(chǎng)強(qiáng)度提升至35.6特斯拉，刷新了此前由美國(guó)保持的32.0特斯拉全球最高紀(jì)錄。這不僅是數(shù)字上的跨越，更是中國(guó)在極端條件科研領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn) “彎道超車(chē)” 的關(guān)鍵信號(hào)。

這一突破在科學(xué)界引起轟動(dòng)，美國(guó)科技界緊急召開(kāi)會(huì)議評(píng)估影響，國(guó)際學(xué)術(shù)圈也為之震動(dòng)。這項(xiàng)成果究竟有多重要？

既要 “勁兒大” 又要 “肚量大”

我們先從 35.6 特斯拉的概念說(shuō)起。大家平時(shí)去醫(yī)院做核磁共振（MRI），機(jī)器磁場(chǎng)強(qiáng)度通常是 1.5 或 3 特斯拉，而這次的新紀(jì)錄相當(dāng)于地球磁場(chǎng)的 70 多萬(wàn)倍，是醫(yī)用設(shè)備的 12 至 24 倍。

這里要注意，這項(xiàng)突破的核心亮點(diǎn)并非單一數(shù)字，而是 “強(qiáng)度與空間” 的雙重突破。在超導(dǎo)磁體領(lǐng)域，磁場(chǎng)強(qiáng)度與可用孔徑向來(lái)是 “魚(yú)和熊掌不可兼得”， 磁場(chǎng)越強(qiáng)，內(nèi)部空間往往越窄，就像蓋高樓要犧牲室內(nèi)面積。

美國(guó)之前制造的32.0特斯拉磁體，內(nèi)部可用空間非常狹小，直徑只有34毫米，導(dǎo)致很多科研設(shè)備根本無(wú)法放入。這樣一來(lái)，縱然磁場(chǎng)再?gòu)?qiáng)，也像是鎖在寶庫(kù)里的鑰匙，難以真正發(fā)揮作用。

我們的 35.6 特斯拉磁體則實(shí)現(xiàn)了 “兩全其美”，在強(qiáng)度提升 3.6 特斯拉的同時(shí)，將可用孔徑擴(kuò)大至 35 毫米。別小看這 1 毫米的差距，在極端物理實(shí)驗(yàn)中，這相當(dāng)于從 “單身公寓” 升級(jí)到 “三居室”，足以兼容核磁共振、比熱測(cè)量、電阻測(cè)試等主流實(shí)驗(yàn)手段。

說(shuō)白了，這不是供人參觀的 “實(shí)驗(yàn)室花瓶”，而是即插即用、皮實(shí)耐造的科研 “硬核工具”。這種 “全能型” 突破，比單純追求強(qiáng)度更具里程碑意義，真正體現(xiàn)了 “用戶(hù)磁體” 的實(shí)用價(jià)值。

這背后的技術(shù)硬骨頭是怎么啃下來(lái)的？

這樣重大的突破，背后是一整個(gè)科研體系的支撐，絕不是一兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室單打獨(dú)斗能夠?qū)崿F(xiàn)的。這次破紀(jì)錄的背后，是中國(guó)科學(xué)院電工研究所與物理研究所 “強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手、跨界攻關(guān)” 的成果，一個(gè)負(fù)責(zé)造最鋒利的矛，另一個(gè)負(fù)責(zé)造最堅(jiān)固的盾，最后合體成了這套神裝。

再來(lái)看電工所的貢獻(xiàn)。他們承擔(dān)了整個(gè)超導(dǎo)磁體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造任務(wù)，需要解決磁場(chǎng)極強(qiáng)、溫度極低等極端條件下的一系列技術(shù)挑戰(zhàn)。在 30 特斯拉以上強(qiáng)磁場(chǎng)中，高溫超導(dǎo)材料會(huì)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的 “各向異性”，電流從不同方向通過(guò)時(shí)性能天差地別，還會(huì)出現(xiàn) “屏蔽電流效應(yīng)”，導(dǎo)致電流亂竄、磁場(chǎng)不穩(wěn)。

再加上磁體運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的巨大電磁力，足以撕碎普通金屬結(jié)構(gòu)，如何在極低溫環(huán)境下平衡電磁穩(wěn)定性與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，成為工程學(xué)上的 “攔路虎”。為解決這些難題，電工所團(tuán)隊(duì)提出了全新的“全電磁精細(xì)設(shè)計(jì)理論”，并采用了“分區(qū)屏蔽電流抑制”等創(chuàng)新方法，這些核心技術(shù)顯著增強(qiáng)了磁體在極端條件下的穩(wěn)定性和安全性。

物理所則專(zhuān)攻 “監(jiān)測(cè)與測(cè)量” 難題。磁體運(yùn)行在極低溫、強(qiáng)磁場(chǎng)的極端環(huán)境中，如何實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其 “健康狀況”、精準(zhǔn)測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度？物理所團(tuán)隊(duì)則突破了超低溫環(huán)境下的精密測(cè)量難關(guān)，他們?yōu)榇朋w構(gòu)建了一套靈敏的實(shí)時(shí)監(jiān)控體系，好比為這套精密裝置注入了感知與反饋的“智能神經(jīng)”，保障了它在運(yùn)行中始終保持平穩(wěn)可靠。

基于多年的技術(shù)積累，這個(gè)團(tuán)隊(duì)早在 2023 年就實(shí)現(xiàn)了 30 特斯拉磁場(chǎng)并向全球開(kāi)放，經(jīng)過(guò)兩年多的迭代升級(jí)，才迎來(lái)此次 35.6 特斯拉的跨越。這并非偶然的 “靈光一現(xiàn)”，而是十余年技術(shù)沉淀的厚積薄發(fā)，證明了中國(guó)在高溫超導(dǎo)領(lǐng)域的技術(shù)路線(xiàn)完全可行，未來(lái)仍有巨大提升空間。

中國(guó)正在成為全球科研的 “房東”

這臺(tái) “國(guó)之重器” 的安家之所，是北京懷柔科學(xué)城的 “綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置”，國(guó)家 “十二五” 重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，已于 2025 年 2 月通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收。這里要特別強(qiáng)調(diào)，這臺(tái)磁體的定位是 “用戶(hù)磁體”，核心在于 “開(kāi)放共享”。

舉個(gè)實(shí)際例子，以前中國(guó)科學(xué)家想開(kāi)展極端強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，得遠(yuǎn)赴美國(guó)國(guó)家強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室申請(qǐng)機(jī)時(shí)，不僅要排隊(duì)數(shù)月甚至數(shù)年，還可能因技術(shù)封鎖被拒之門(mén)外。如今局勢(shì)徹底反轉(zhuǎn)，我們建成了全球最先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，不僅向國(guó)內(nèi)科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)放，更向全世界敞開(kāi)大門(mén)。

這種開(kāi)放姿態(tài)帶來(lái)的好處顯而易見(jiàn)，一方面能匯聚全球智力資源，讓頂尖科學(xué)家?guī)е把卣n題前來(lái)攻關(guān)，加速科學(xué)發(fā)現(xiàn)；另一方面，中國(guó)作為平臺(tái)提供者，將在國(guó)際科研規(guī)則制定中掌握更多話(huà)語(yǔ)權(quán)。更值得關(guān)注的是，該裝置并非孤立存在，而是集成了極低溫、超高壓、超快光場(chǎng)等多種極端條件，形成 “集群效應(yīng)”。

科學(xué)家可同時(shí)施加多種極端手段研究樣品，這種綜合能力在全球首屈一指。我們可以發(fā)現(xiàn)，這不僅是一臺(tái)磁體的勝利，更是中國(guó)基礎(chǔ)科研設(shè)施從 “單點(diǎn)突破” 到 “體系化領(lǐng)先” 的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。

為什么要死磕強(qiáng)磁場(chǎng)？

可能有人疑惑，花大力氣搞強(qiáng)磁場(chǎng)，到底有啥實(shí)際價(jià)值？科學(xué)界普遍認(rèn)為，強(qiáng)磁場(chǎng)是探索微觀世界的 “超級(jí)顯微鏡”，許多常溫常壓下隱藏的物質(zhì)規(guī)律，只有在極端磁場(chǎng)中才會(huì)顯現(xiàn)。

從能源領(lǐng)域來(lái)看，高溫超導(dǎo)機(jī)理是物理學(xué) “皇冠上的明珠”。一旦破解這一難題，將引發(fā)電力傳輸、磁懸浮交通的革命，電力可零損耗傳輸，磁懸浮列車(chē)速度有望突破 1000 公里 / 小時(shí)。

而強(qiáng)磁場(chǎng)，正是破解這一難題的核心工具。再看可控核聚變（人造太陽(yáng)），要約束上億度的等離子體，必須依靠超強(qiáng)磁場(chǎng)，磁體技術(shù)的突破，相當(dāng)于為 “無(wú)限清潔能源” 鋪路。

在生命科學(xué)領(lǐng)域，強(qiáng)磁場(chǎng)能提升核磁共振成像的分辨率。目前醫(yī)療設(shè)備只能定位腫瘤位置，未來(lái)依托 35.6 特斯拉級(jí)別的技術(shù)，有望看清癌細(xì)胞的分子結(jié)構(gòu)，為靶向藥研發(fā)提供 “降維打擊” 的支撐。此外，在高端制造、國(guó)防安全等領(lǐng)域，強(qiáng)磁場(chǎng)技術(shù)也有著不可替代的作用。

如今國(guó)際科技領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，但雄厚的基礎(chǔ)科研能力才是難以被模仿的真正底牌。中國(guó)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)瞄準(zhǔn)了下一階段的目標(biāo)——挑戰(zhàn)40特斯拉乃至更強(qiáng)的磁場(chǎng)極限，以穩(wěn)步鞏固在這一前沿領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

這場(chǎng) “極限競(jìng)賽” 沒(méi)有硝煙，卻決定著未來(lái)幾十年全球新材料、新能源、生命科學(xué)的發(fā)展方向。從追趕到領(lǐng)跑，這 35.6 特斯拉的磁場(chǎng)，不僅刷新了世界紀(jì)錄，更向世界宣告：中國(guó)已成為探索物理前沿的 “開(kāi)路先鋒”。