創(chuàng)世界紀(jì)錄，中國通告全球：我國全超導(dǎo)用戶磁體獲重大突破！

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

這一突破在科學(xué)界引起轟動，美國科技界緊急召開會議評估影響，國際學(xué)術(shù)圈也為之震動。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 特斯拉的概念說起。大家平時去醫(yī)院做核磁共振（MRI），機(jī)器磁場強(qiáng)度通常是 1.5 或 3 特斯拉，而這次的新紀(jì)錄相當(dāng)于地球磁場的 70 多萬倍，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，磁場強(qiáng)度與可用孔徑向來是 “魚和熊掌不可兼得”， 磁場越強(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)備根本無法放入。這樣一來，縱然磁場再強(qiáng)，也像是鎖在寶庫里的鑰匙，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，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” 升級到 “三居室”，足以兼容核磁共振、比熱測量、電阻測試等主流實(shí)驗(yàn)手段。

說白了，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 “用戶磁體” 的實(shí)用價值。

這背后的技術(shù)硬骨頭是怎么啃下來的？

這樣重大的突破，背后是一整個科研體系的支撐，絕不是一兩個實(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，一個負(fù)責(zé)造最鋒利的矛，另一個負(fù)責(zé)造最堅(jiān)固的盾，最后合體成了這套神裝。

再來看電工所的貢獻(xiàn)。他們承擔(dān)了整個超導(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)磁場中，高溫超導(dǎo)材料會表現(xiàn)出強(qiáng)烈的 “各向異性”，電流從不同方向通過時性能天差地別，還會出現(xiàn) “屏蔽電流效應(yīng)”，導(dǎo)致電流亂竄、磁場不穩(wěn)。

再加上磁體運(yùn)行時產(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。

物理所則專攻 “監(jiān)測與測量” 難題。磁體運(yùn)行在極低溫、強(qiáng)磁場的極端環(huán)境中，如何實(shí)時監(jiān)測其 “健康狀況”、精準(zhǔn)測量磁場強(qiáng)度？物理所團(tuán)隊(duì)則突破了超低溫環(huán)境下的精密測量難關(guān)，他們?yōu)榇朋w構(gòu)建了一套靈敏的實(shí)時監(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，這個團(tuán)隊(duì)早在 2023 年就實(shí)現(xiàn)了 30 特斯拉磁場并向全球開放，經(jīng)過兩年多的迭代升級，才迎來此次 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)，證明了中國在高溫超導(dǎo)領(lǐng)域的技術(shù)路線完全可行，未來仍有巨大提升空間。

中國正在成為全球科研的 “房東”

這臺 “國之重器” 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 月通過國家驗(yàn)收。這里要特別強(qiáng)調(diào)，這臺磁體的定位是 “用戶磁體”，核心在于 “開放共享”。

舉個實(shí)際例子，以前中國科學(xué)家想開展極端強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)，得遠(yuǎn)赴美國國家強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)室申請機(jī)時，不僅要排隊(duì)數(shù)月甚至數(shù)年，還可能因技術(shù)封鎖被拒之門外。如今局勢徹底反轉(zhuǎn)，我們建成了全球最先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)平臺，不僅向國內(nèi)科研團(tuán)隊(duì)開放，更向全世界敞開大門。

這種開放姿態(tài)帶來的好處顯而易見，一方面能匯聚全球智力資源，讓頂尖科學(xué)家?guī)е把卣n題前來攻關(guān)，加速科學(xué)發(fā)現(xiàn)；另一方面，中國作為平臺提供者，將在國際科研規(guī)則制定中掌握更多話語權(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、超快光場等多種極端條件，形成 “集群效應(yīng)”。

科學(xué)家可同時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)，這不僅是一臺磁體的勝利，更是中國基礎(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？

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

從能源領(lǐng)域來看，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，磁懸浮列車速度有望突破 1000 公里 / 小時。

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

在生命科學(xué)領(lǐng)域，強(qiáng)磁場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，未來依托 35.6 特斯拉級別的技術(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、國防安全等領(lǐng)域，強(qiáng)磁場技術(shù)也有著不可替代的作用。

如今國際科技領(lǐng)域的競爭日益激烈，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)的磁場極限，以穩(wěn)步鞏固在這一前沿領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢。

這場 “極限競賽” 沒有硝煙，卻決定著未來幾十年全球新材料、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，不僅刷新了世界紀(jì)錄，更向世界宣告：中國已成為探索物理前沿的 “開路先鋒”。