工作人员在控制中心比对实验数据。

文/图 湖北日报全媒记者 方琳 通讯员 程远

3月15日上午，大雨如注，位于华中科技大学的国家脉冲强磁场科学中心，几名工作人员早已坐在控制中心8块监控屏前，在电脑上比对实验数据。

2020年，该中心克服疫情影响，脉冲强磁场设施累计执行有效机时6262小时，为国内外31家科研机构完成科学实验101项。

7年来，这一大科学装置不仅结束了我国相关研究长期依赖国外设施的历史，还跃升为世界一流的脉冲强磁场设施，广受认可。

创造多项世界纪录

强磁场，比地球磁场强度高百万倍，置身其中的物质会发生什么变化？国家脉冲强磁场科学中心主任李亮打了个形象的比喻，这好比在“放大镜”下，物质的微观结构一览无余，磁场越强，放大倍数越高，清晰度越高，研究越准确。而物质处在强磁场中，内部电子结构也可能发生改变，产生新现象。

2008年，国家脉冲强磁场科学中心落户湖北，这是全国首个落地高校的国家大科学工程，也是国内唯一大型脉冲强磁场科研基础条件平台。从2009年的75T（T为“特斯拉”，1特斯拉相当于地球磁感应的2万倍），到2013年的90.6T，该中心磁场强度不断刷新纪录。2014年通过国家验收并对外开放运行，结束了我国相关研究长期依赖国外设施的历史，2018年更创造了64T脉冲平顶磁场强度世界纪录，推动我国强磁场技术进入世界前列。

该中心以一股巨大的“强磁力”，吸引着全球科研机构和专业个人来到这里，在超强磁场、极低温、超高压等极端实验条件进行前沿基础科学研究。仅今年2月，英国剑桥大学Suchitra E. Sebastian教授团队、清华大学功能薄膜材料研究团队先后在国际权威杂志刊发了最新研究成果，而这些成果都是在喻家山下完成的数据采集。

截至2020年底，该中心脉冲强磁场设施累计开放运行55412小时，已为国内外97家高校和科研院所开展科学研究1258项，在高温超导、拓扑半金属、分子磁体、石墨烯等前沿研究领域取得丰硕成果，在高水平期刊发表SCI收录论文1016篇，有效推动了我国基础前沿学科的发展。

无论是科研产出、开放程度和服务研究的课题，与国际同类装置相比，该中心脉冲强磁场设施都处于领先水平。这里诞生了包括发现第三种规律的新型量子振荡等在内的一大批原创成果，这一发现也被评价为量子震荡领域近90年来最重要的发现之一。

白手起家不断挑战极限

国家脉冲强磁场科学中心建设的首倡者、中国工程院院士潘垣说，上世纪80年代，欧美发达国家纷纷建设磁场强度更高的脉冲强磁场，而我国在这方面基本是空白。建设国家大科学工程意在聚合力量，在科学技术前沿取得重大突破、解决经济社会发展和国家安全中的战略性、基础性和前瞻性科技问题。

高校建大科学工程，无模式可借鉴；科研资金有限，导体材料落后，一切都很艰难。“核心材料和部件要不来、买不来、讨不来。”在很长一段时间内，被华科大原校长李培根“三顾茅庐”请到武汉的李亮教授，与同事们忍受枯燥与寂寞，在实验室里日夜克难攻关。参与强磁场中心建设的科学家们，放弃了自己做科研出成果的机会，一门心思扑在强磁场装置的建设上。凭借团队自力更生、艰苦奋斗的精神，他们摸索出高校建设和运行大科学工程的创新模式，开创全国先河。最让他们骄傲的是，强磁场中心关键核心材料、部件全都通过自主研发实现了国产化。2019年，这些第一拨“吃蟹人”捧回国家科技进步奖一等奖。

优化提升迈向更高水平

作为多学科领域科学研究“国之重器”，国家脉冲强磁场科学中心勇担重任，为增强我省乃至全国的原始创新能力，实现重点领域跨越，保障科技长远发展，建设创新强省，步履不停。

“接下来，科学中心要在‘电磁制造’等行业应用上深度扩展，进一步发挥作用。”李亮说，将脉冲强磁场技术应用到材料成形加工领域，可在毫秒时间内将板管类零件直接成形，具有高速率、非接触、柔性环保等特点，为不同材质金属的常温焊接、大型轻质合金板件的整体成形等技术领域带来颠覆性的改变，从而实现高端制造。此外，脉冲强磁场技术在风力发电、磁共振成像等新能源、生物医学产业也有独特的优势，应用前景凸显。

“立足国家需求，助力行业发展，满足用户需要，装置正在进行优化提升。”李亮介绍，中心历时十年完成的国家科技部项目已经结题，亟待将相关研究成果推向应用，实现突破。

关键词： 刷新 世界纪录 中国 磁场