在中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心，團隊中控系統“95后”科研人員劉雪澄正在給“00后”研究生講解中控系統操作規范。再過不久，這名研究生也將成為這裡的熟面孔，在導師張俊研究員指導下，逐步接觸到穩態強磁場實驗裝置高場磁體研制相關任務。

把時鐘撥回33個月前。

2022年8月12日，入職剛滿一個月的劉雪澄，協助同事共同完成了一項實驗。直到周圍研究人員開始擁抱歡呼，她才意識到，這是個大項目：由高場磁體技術青年創新先鋒隊（以下簡稱“青年創新先鋒隊”）研制的混合磁體產生了45.22萬高斯的穩態磁場，刷新塵封23年的世界紀錄。

近年來，青年創新先鋒隊在穩態強磁場領域不斷取得自主研發的創新成果：2022年，混合磁體產生了45.22萬高斯的穩態磁場，目前仍是全球范圍內可支持科學研究的最高穩態磁場﹔2024年，水冷磁體成功產生42.02萬高斯的穩態磁場，再次刷新世界紀錄。

這支平均年齡不到35歲的“青年創新先鋒隊”，正在以青年之力，為中國科技發展注入新能量，助推強磁場技術發展邁上一個又一個巔峰。

日前，2025年度中國青年五四獎章個人（集體）入圍名單公布，中國科學院合肥物質科學研究院高場磁體技術青年創新先鋒隊赫然在列。

強磁場促強科研

極低溫、超高壓、強磁場是當代科學前沿必爭的三大極端實驗條件。

地球磁場約為0.5高斯，無論是42.02萬高斯還是45.22萬高斯的穩態強磁場環境，都相當於地球磁場的80萬至90萬倍。

在強磁場實驗環境下，物質特性會發生一定變化，科學家可以拿著“顯微鏡”發現物質新現象、研究物質新規律。在過去幾十年裡，全球科學家已在穩態強磁場條件下取得多項重大科學成果，研究領域覆蓋物理、化學、材料、生物等學科。

房震檢查混合磁體。受訪者供圖

“磁場越強，物質內部就會展現出越多可追蹤、可探尋的規律，而我們現在所做的，就是為國內基礎學科科學家提供更好的實驗條件。”強磁場科學中心研究員、水冷磁體負責人房震介紹，隨著穩態強磁場實驗裝置不斷取得突破，為凝聚態物理、材料科學等領域提供了強大穩定的實驗條件，國內研究者可以在合肥科學島，享受到遠超國外的實驗環境。

穩態強磁場磁體分為三種類型，即水冷磁體、超導磁體以及由水冷磁體和超導磁體組合的混合磁體。其中，水冷磁體是科學家們最早使用的磁體類型，也是團隊一手培養起來的“單打冠軍”。

自2020年起，團隊從磁體和電源、冷卻系統等支撐系統入手，不斷改進提升。青年創新先鋒隊33人團隊，被分為磁體、電源、水冷、中控四個小組，在近六年的試驗裡經歷過多次大大小小的失敗，進行十多項技術創新后，提出了全新的導體結構、線圈設計思路和新型水冷磁體設計方案，合力保障穩態強磁場裝置的建設與穩定高效運行。

科研人員在水冷系統裝備間。受訪者供圖

在穩態強磁場實驗裝置附近，兩個巨大的罐體格外顯眼。“這是水冷系統的蓄冷裝置，作為冷源將磁體運行產生的巨大熱量帶走，也決定了高場磁體可以‘穩’多久。”團隊水冷系統負責人唐佳麗介紹，按照最初設計，3000立方容積的蓄冷罐，能保障水冷磁體在20兆瓦（MW）功率下穩場運行3小時，但隨著磁體用戶對更長實驗時間的迫切需求，我們必須探索適用於極端工況且更先進的水蓄冷技術，有效提升系統蓄冷量。“通過技術改造與創新，目前蓄冷容積已由3000立方提升至6000立方，可保障高場磁體在20MW功率下6小時的穩場運行。”唐佳麗說。

“青年”之間的傳承

在科學島上，談起團隊如今取得的兩項“世界紀錄”，不少科研人員都會這樣說：我們是站在巨人的肩膀上搞科研。

大科學裝置的建設運行不是一蹴而就的。

2007年，穩態強磁場實驗裝置獲批立項成為“十一五”國家重大科技基礎設施。此后十七年裡，我國穩態強磁場建設經歷了從“0”到“1”，從跟跑到領跑的轉變。

王燦今年39歲，“島齡”17年，目前是青年創新先鋒隊電源系統負責人。

“與從1到99相比，‘從0到1’的創業過程更難。”王燦是兩個過程的親歷者，當初老一輩科研人員帶著年輕人從零開始，一張一張畫圖紙、搞設計、做樣機，一邊實驗一邊調整設備參數，終於在2012年研制出第一代穩態強磁場實驗裝置。

這種“難”不僅是在技術攻關上，同樣也在心態上。

最初跟隨前輩一起做課題時，王燦也有過緊張和害怕，總擔心自己負責的內容會出錯。“與我的忐忑相比，發現問題時，老師反而會很興奮，他們在‘捉虫’的過程中體驗科研的樂趣。”這也讓王燦在日后攀登高峰的過程中有了底氣：科研中遇到問題解決問題是必然的，重要的是享受這一過程。

信心比黃金還珍貴，在科研中更是如此。“我們團隊裡很多90后、95后，慢慢他們也會有‘主人公意識’，成為挑大梁的人。”唐佳麗清晰地記得自己是何時開始萌發“主人公意識”，那是2018年水冷系統面臨升級改造，關系到高場磁體未來可以運行更長機時的水蓄冷改造任務落在唐佳麗身上時，個人與團隊，水冷系統與穩態強磁場實驗裝置，局部與整體，太多原先不曾思考過的內容一下子涌入到唐佳麗的腦子裡，匯成一句話：那是一種清晰的責任感和使命感。

科研人員在討論電源系統優化方案。受訪者供圖

如今，從前輩手中接過接力棒，房震、張俊、王燦和唐佳麗他們也成長為青年一代的“底氣”，他們也希望把責任感和榮譽感傳遞下去：陪青年人不分晝夜地泡實驗室、找方案，培養年輕人用系統眼光看待難題，會和年輕人一起爬高下低檢修設備，會學習年輕人的愛好，培養默契。

這是青年從前輩處獲得的經驗傳遞，也是青年與青年之間的攜手共進。

“下一步，我們將瞄准更高磁場進行攻關，建設更高磁場強度和更先進表征技術的下一代穩態強磁場大科學裝置，打造原始創新策源地和新質生產力的源動力，支撐我國高溫超導材料、新型電子材料、靶向藥物、精密儀器和智能裝備等相關技術突破和產業變革。”談到青年創新先鋒隊未來的科研目標，房震如是說。

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