在合肥“科学岛”探访稳态强磁场实验装置
本报记者丁雅栀涂蕾张蔚蓝
位于安徽合肥蜀山区的“科学岛”是中国科学院合肥物质科学研究院所在地，这座面积不足3平方公里的小岛上，集中了大量的科研机构和设施，包括多个国家级实验室和研究中心。日前，《环球时报》记者走进中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心，并专访该中心学术主任匡光力。
从引进到引领
2022年8月，“科学岛”上传来一则令人振奋的消息：匡光力团队研制的稳态强磁场实验装置产生了45.22万高斯的稳态磁场，打破了之前由美国国家强磁场实验室保持了23年的世界纪录（45万高斯），成为目前全球范围内可支持科学研究的最高稳态磁场。
这一打破世界纪录的实验装置坐落在“科学岛”上一栋不起眼的建筑里。走进强磁场科学中心，实验大厅内，4根直径约半米的钢柱以倾斜的角度支撑着一个6米多高的巨型圆罐。据工作人员介绍，这就是稳态强磁场实验装置。该实验装置由外部的超导磁体和内部的水冷磁体组成。水冷磁体部分承受着巨大的电磁应力，相当于万米潜航器所承受水压的数倍。尽管整个装置外形庞大，但其内部用于实验的空间却极为有限，这要求实验操作必须精确到毫厘之间。
强磁场是开展前沿科学研究必不可少的一种极端实验环境，是推动重大科学发现的“利器”。在强磁场中，物质特性会受到调控，有利于科学家们发现物质新现象、探索物质新规律。在我国之前，仅美、法、荷、日四国建有稳态强磁场实验装置。
匡光力回忆道，2006年，他与中国科学院的几位同事一起参观了美国国家强磁场实验室，实验室负责人热情地介绍了强磁场的重要作用和潜在应用后，话锋一转，表示中国无须自主研发强磁场技术，美国可以将设备出售给中国。“我们想都没想，当时就下定决心要自己干，而且要做到最好，因为重大科技基础设施本身对于科学进步太重要，而能出售的技术都是二流的。现在回头看，当时的决定是完全正确的，尽管我们遇到了很多困难和问题，但我们建成了世界上最先进的、最高水平的科学设施。我国稳态强磁场装置的多项参数都达到了世界最高水平。”匡光力说。
2007年，国家批复建设了稳态强磁场实验装置这一重大科技设施。2008年，强磁场科学中心在“科学岛”上应运而生。经过数年努力，项目于2017年竣工验收，多项指标超额完成。
“每年有大约数十个单位、数百个课题在这里进行实验，实验装置经常从早上8点一直运行至深夜12点。还有很多海外的科研机构申请使用我们的实验装置，供不应求，我们专门成立了一个小组审核批复这些申请。”匡光力表示。如今，依托稳态强磁场装置，强磁场科学中心已为国内外近200家单位提供实验条件，在超过60万个机时的运行中，开展涵盖物理、化学、材料等领域3000多项前沿课题研究，取得了一系列重大科技成果。
提升科研条件至关重要
匡光力说：“我们上大学的时候，中国刚刚改革开放，科技水平落后很多，我们用的很多教材都来自国外。后来我去德国做过一段时间的高级访问学者，了解德国在科学研究方面的先进条件，也对那些在先进条件下开展的科学研究有切身体会。走向科研管理岗位后，我更加体会到科研条件建设对于提高科学技术水平的重要性。”
他将大科学装置比作科研的助推器，“它们为科学研究提供了必要的物质技术基础，能够加速科学发现和技术创新的进程，研究成果还可以转化为实际应用，推动高新技术产业的发展。此外，利用大装置上的科学研究培养人才也意义重大，有助于年轻的科研人员更好地掌握本领，带动一代代的技术研发。”
“当时合肥有稳态强磁场实验装置和‘人造太阳’两个国家大科学装置，针对科学前沿做了大量的科学研究工作，如何结合发展所需要的一些高新技术把大科学装置联动起来，做一些更好的科研产出？”本着这样的想法，匡光力提议在合肥建立综合性科学中心，利用已有的大科学装置，进一步推动地区乃至国家的科学研究和技术创新，这得到了安徽省政府和中国科学院的支持。
三大优势助力中国科研成果不断涌现
匡光力说，合肥是我们国家科技进步的一个缩影，经过多年的建设，中国的科研条件达到了国际先进水平，从装备到环境都不差，同时，我国科研人员不仅数量庞大，而且很年轻，人才辈出。此外，中国的体制保障也是一大优势。在一些重大、有应用前景的科学技术问题上，中国可以迅速组织比较庞大的团队合作攻关。“有了这三大优势，中国的科研成果不断出现并不意外。”
然而，近年来美国采取了限制技术出口、加强知识产权保护等一系列措施，试图遏制中国科技的发展。
“这严重影响了中美两国科技交流。”匡光力说，“以往我们与美国科学家还会经常分享、交流，最近两年却少有往来。虽然美国封锁中国的高科技会影响我们的科学进步，但现在看来并不可怕，因为这不可能遏制住中国的科技发展。”▲