武漢國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心：磁場(chǎng)為什么這樣強(qiáng)

時(shí)間:2018-06-04來源:人民日?qǐng)?bào) 作者:shenqian

武漢國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心科研人員正在繞制磁體。王郭驥攝

“武漢國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心已躋身國(guó)際領(lǐng)先的脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)設(shè)施”——前不久，由美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、日本、荷蘭的國(guó)家強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室主任以及強(qiáng)磁場(chǎng)領(lǐng)域方向的21位權(quán)威專家組成的評(píng)估專家組，對(duì)武漢國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心（以下簡(jiǎn)稱“強(qiáng)磁場(chǎng)中心”）完成國(guó)際評(píng)估，并做出了上述結(jié)論。

“國(guó)際領(lǐng)先”，意味著從跟跑向領(lǐng)跑跨越。而這個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng)中心，從無(wú)到有、從弱到強(qiáng)，只用了短短10年時(shí)間。

為什么中國(guó)要建自己的強(qiáng)磁場(chǎng)中心？因?yàn)�，脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)裝置作為大型極端條件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，可為物理、材料、生命等多個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)家提供超強(qiáng)磁場(chǎng)、極低溫、高壓的復(fù)雜實(shí)驗(yàn)環(huán)境，為相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)科研開辟嶄新的視角。

據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，強(qiáng)磁場(chǎng)中心建成后，北京大學(xué)、英國(guó)劍橋大學(xué)、美國(guó)斯坦福大學(xué)等60多家國(guó)內(nèi)外科研單位在此開展了711項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，在高溫超導(dǎo)體、狄拉克電子體系等前沿科學(xué)熱點(diǎn)方面取得了豐碩的研究成果，已在《科學(xué)》《自然》等國(guó)際頂級(jí)刊物上發(fā)表高水平論文569篇。

核心材料和部件是要不來、買不來、討不來的。強(qiáng)磁場(chǎng)中心85%以上的材料、部件都是國(guó)產(chǎn)的

2008年4月25日，強(qiáng)磁場(chǎng)中心破土動(dòng)工。僅僅11個(gè)月后，中心的脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置樣機(jī)系統(tǒng)就已研制完成。

磁場(chǎng)強(qiáng)度從2011年的83特斯拉，到2013年90.6特斯拉，中心不斷刷新著我國(guó)脈沖磁場(chǎng)強(qiáng)度紀(jì)錄，也一直保持著亞洲第一、世界第三的排名。

2014年10月，脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置成功通過了國(guó)家驗(yàn)收，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)超高磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)條件的空白。相關(guān)科研工作者不出國(guó)門，在“家門口”也可以利用強(qiáng)磁場(chǎng)裝置完成重要實(shí)驗(yàn)了。有了這個(gè)平臺(tái)，在一些國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)激烈的前沿科學(xué)領(lǐng)域，我國(guó)自主創(chuàng)新的核心技術(shù)可以“跑”得更快、“跑”得更遠(yuǎn)。

以這樣的“中國(guó)速度”，創(chuàng)造這樣的“中國(guó)強(qiáng)度”，外國(guó)同行對(duì)強(qiáng)磁場(chǎng)中心由衷贊嘆。

“更重要的是，我們的‘中國(guó)強(qiáng)度’不是從國(guó)外‘買’來的，強(qiáng)磁場(chǎng)中心85%以上的材料、部件都是國(guó)產(chǎn)的。核心材料和部件是要不來、買不來、討不來的。”中心主任李亮教授自豪地說。

參與強(qiáng)磁場(chǎng)中心建設(shè)的科學(xué)家們，放棄了自己做科研出成果的機(jī)會(huì)，一門心思撲在強(qiáng)磁場(chǎng)裝置的建設(shè)上。設(shè)備每一根電路的設(shè)計(jì)圖都由團(tuán)隊(duì)自己繪制，每一個(gè)零件都是團(tuán)隊(duì)自己安裝調(diào)試。

磁體是脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)裝置的重要組成部分，而磁體的繞制不僅要求十分嚴(yán)格，而且沒有“回頭路”，只能一次成功。負(fù)責(zé)手工纏繞磁體的彭濤教授，常常“做夢(mèng)都在繞磁體”，生怕出一點(diǎn)差錯(cuò)。武漢的夏天氣溫接近40攝氏度，可他要穿工作服站著工作八九個(gè)小時(shí)；午休時(shí)脫下工作服，身上就像剛被雨淋過似的。

中心常務(wù)副主任韓小濤教授負(fù)責(zé)的控制系統(tǒng)是讓裝置動(dòng)起來的“中樞大腦”。強(qiáng)電流、強(qiáng)磁場(chǎng)和極低溫等極端條件對(duì)控制系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性及安全性都提出了極為苛刻的要求，憑借團(tuán)隊(duì)自力更生、艱苦奮斗的精神，控制系統(tǒng)運(yùn)行至今，無(wú)一起嚴(yán)重控制故障。

免費(fèi)開放脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)平臺(tái)，誠(chéng)邀國(guó)內(nèi)外高水平科學(xué)家們來“登臺(tái)唱戲”

技術(shù)的原創(chuàng)性、裝置配備的尖端性、科研團(tuán)隊(duì)的專業(yè)性，使強(qiáng)磁場(chǎng)中心迅速引起了世界同行的關(guān)注。自2010年9月起，強(qiáng)磁場(chǎng)中心便陸續(xù)將已搭建完成的科學(xué)實(shí)驗(yàn)站對(duì)用戶開放，與國(guó)際同行共享這一世界一流的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。“我們做的其實(shí)就是搭戲臺(tái)的工作，我們搭臺(tái)，大家唱戲。”韓小濤笑稱。

磁場(chǎng)是諸多科學(xué)領(lǐng)域的基本研究工具。在傳統(tǒng)科學(xué)日臻完美的今天，極端參數(shù)強(qiáng)磁場(chǎng)將為發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、揭示新規(guī)律、建立新理論提供更多的機(jī)遇。可以說，在材料科學(xué)領(lǐng)域，強(qiáng)磁場(chǎng)是研究材料本質(zhì)特性的“放大鏡”；在凝聚態(tài)物理領(lǐng)域，強(qiáng)磁場(chǎng)是探索量子世界的“調(diào)制器”；在化學(xué)領(lǐng)域，強(qiáng)磁場(chǎng)是判定分子結(jié)構(gòu)的“指示器”；在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，強(qiáng)磁場(chǎng)是解析分子結(jié)構(gòu)的“顯微鏡”�？梢哉f，脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)裝置的核心技術(shù)強(qiáng)電磁工程，是前沿技術(shù)發(fā)展的助推器，在航空航天、醫(yī)療衛(wèi)生、能源電力等領(lǐng)域都有極其重要的應(yīng)用。

自2013年強(qiáng)磁場(chǎng)中心建設(shè)完成后，團(tuán)隊(duì)一直秉承著開放共享的理念，免費(fèi)開放脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)平臺(tái)，誠(chéng)邀國(guó)內(nèi)外高水平科學(xué)家們來“登臺(tái)唱戲”。截至去年11月，強(qiáng)磁場(chǎng)中心已為60多家國(guó)內(nèi)外科研單位開展了711項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)站累計(jì)開放機(jī)時(shí)達(dá)26917小時(shí)；研究?jī)?nèi)容涵蓋了物理學(xué)、材料學(xué)、化學(xué)等多個(gè)學(xué)科，特別是在高溫超導(dǎo)體、狄拉克電子體系等前沿科學(xué)熱點(diǎn)方面展開的研究工作，充分發(fā)揮了脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者在這里進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并取得了累累碩果。

他們正迎難而上，致力于創(chuàng)造更強(qiáng)的磁場(chǎng)，讓強(qiáng)磁場(chǎng)中心像磁石一樣吸引、催生更多創(chuàng)新成果

推動(dòng)強(qiáng)磁場(chǎng)中心跨越發(fā)展的，是一群可愛的科學(xué)“追夢(mèng)人”。

中國(guó)工程院院士潘垣是強(qiáng)磁場(chǎng)中心的奠基人。總結(jié)自己的“圓夢(mèng)法寶”，潘垣歸納了“42字箴言”：把握學(xué)科方向，瞄準(zhǔn)國(guó)家需求，聯(lián)系前沿趨勢(shì)，發(fā)揮優(yōu)勢(shì)特色，提煉特色課題，抓住實(shí)時(shí)機(jī)遇，積極搶占先機(jī)。

早在2001年，潘垣就敏銳地意識(shí)到，我國(guó)要想在生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、功能材料和器件等方面的研究進(jìn)入國(guó)際前列，就必須建設(shè)世界水平的脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)裝置。在籌備過程中，尋找主供電源是重要環(huán)節(jié)。而此時(shí)，國(guó)外某大學(xué)因故停用的一套中等規(guī)模通用型的磁約束聚變實(shí)驗(yàn)研究裝置——TEXT—U，引起了潘垣的注意。他意識(shí)到：這是一次難得的機(jī)遇！在學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下，2003年底，該大學(xué)贈(zèng)送的總價(jià)值約2000萬(wàn)美元的TEXT—U漂洋過海，落戶于華中科技大學(xué)東校區(qū)近千平方米的結(jié)構(gòu)大廳。

盡管是贈(zèng)送，但也花了幾百萬(wàn)元的運(yùn)費(fèi)和組裝費(fèi)，有人說這是“花大價(jià)錢搬回了洋垃圾”。面對(duì)誤解，潘垣和同事們不爭(zhēng)不辯，而是默默奮斗，用事實(shí)說話。今天，強(qiáng)磁場(chǎng)中心取得的成績(jī)已經(jīng)證明：他們的選擇是正確的。

“中國(guó)要強(qiáng)盛、要復(fù)興，就一定要大力發(fā)展科學(xué)技術(shù)，努力成為世界主要科學(xué)中心和創(chuàng)新高地。我們比歷史上任何時(shí)期都更接近中華民族偉大復(fù)興的目標(biāo)，我們比歷史上任何時(shí)期都更需要建設(shè)世界科技強(qiáng)國(guó)！”習(xí)近平總書記在兩院院士大會(huì)上的重要講話，激勵(lì)、鼓舞著強(qiáng)磁場(chǎng)中心的每一位科研人員。目前，他們正迎難而上，致力于創(chuàng)造更強(qiáng)的磁場(chǎng)，讓強(qiáng)磁場(chǎng)中心像磁石一樣吸引、催生更多創(chuàng)新成果，為建設(shè)世界科技強(qiáng)國(guó)添磚加瓦。

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