当一个数字定格在35.6，全超导磁体的世界纪录就此改写。
2026年1月，位于北京怀柔科学城的综合极端条件实验装置控制大厅里，屏幕上的数字缓缓攀升：30、31、32……当最终定格在35.6时，现场爆发出期待已久的欢呼。这个看似普通的数字，意味着中国在全超导磁体领域完成了从追赶到领跑的关键一跃，也意味着人类探索微观世界的能力迈上了新台阶。
什么是全超导磁体？为什么它是“超级磁铁”？
要理解35.6特斯拉意味着什么，先得从磁学的基本原理说起。
1911年，荷兰科学家卡末林·昂内斯将汞的温度冷却到接近绝对零度时，惊奇地发现汞的电阻突然消失——这就是超导现象的首次发现。昂内斯因此获得1913年诺贝尔物理学奖，而人类对超导材料的研究也由此拉开序幕。
一个多世纪以来，科学家们不断寻找更多超导材料，并试图利用超导特性制造更强的磁场。常规导体通电时会产生热量，电流越大发热越剧烈，最终会烧毁线圈，因此其产生的磁场强度始终存在难以突破的上限。而超导体电阻为零，可以流经巨大电流而不产生热损耗，从而为突破这一极限提供了可能。
从常规导体磁体到超导磁体，再到混合磁体，技术路线逐步演进。最终，完全由超导材料构成、不含任何常规导体的终极方案——全超导磁体，成为各国竞相攀登的技术高峰。
相较之前的技术路线，全超导磁体的优势显而易见：没有电阻热效应，意味着没有能量损耗；没有电磁干扰，磁场纯净而稳定。然而，优势越突出，挑战往往越苛刻——它对材料性能、磁体设计等方面的要求极高，高温超导材料天生存在的“各向异性”和“屏蔽电流效应”，更是横亘在各国研究人员面前的两道险关。
此前，美国、日本科研团队冲击更高磁场时，均因超导状态突然消失或热管理失控等问题折戟。
十年磨一剑：中国人如何翻越三座“大山”
中国科研团队的攻坚之路，是在这样的国际背景下展开的。摆在他们面前的，是必须翻越的三座“大山”。
第一道是材料关。 高温超导材料天生具有“各向异性”特质：不同方向上导电性能差异巨大，在高磁场下会产生屏蔽电流，导致磁场稳定性较差。如何改善材料的微观结构，成为首要难题。
第二道是设计关。 要造出突破35.6特斯拉的稳态磁场，需要将数以万计的匝线圈精密组合。这些线圈在通电状态下承受着巨大的电磁力，稍有不慎就会导致结构变形甚至损坏。如何在有限的空间内，让这么多线圈协同工作、互不干扰，是一道极具挑战性的工程难题。
第三道是测量关。 在极低温和极高磁场的极端环境下，常规的测量手段全部失效。如何准确监测磁体内部的健康状况？如何在超导状态突然消失的瞬间及时保护设备？这些问题的答案，在国内外文献中都找不到现成范本。
面对这三道难关，中国科研团队没有急于求成，而是选择回到问题本身，从基本原理出发寻找答案。
材料存在“各各向异性”，他们就从微观机理入手，通过工艺调控改善其性能；磁场稳定性受电流干扰，他们就从电磁设计源头寻求抑制方案；万匝级线圈的电磁力分布难以平衡，他们就在理论层面构建精细设计模型；极低温下无法测量，他们就研发能够在极端环境中工作的健康监测系统。
每一个难题的破解，都并非灵光一现的偶然，而是科研人员在无数次试错中，对基本原理的反复思索与验证。
一个个关键时间节点，记录着中国科研团队的坚实足迹：2023年，磁体磁场突破30特斯拉并对外开放，成为全球科研团队的重要实验平台；2025年，综合极端条件实验装置通过国家验收；2026年，磁体中心磁场跃升至35.6特斯拉。数字在变，但那条从基本原理出发、向问题求解的路径始终未变。
35.6特斯拉有多强？一组数据告诉你
35.6特斯拉这个数字看起来或许有些抽象，不妨换几个角度来感受它的强度：
- 地球磁场约0.00005特斯拉，这台磁体是它的70多万倍
- 冰箱贴的磁场约0.01特斯拉，需要叠放3560个才能达到它的强度
- 医院里最高清的3特斯拉核磁共振设备，在这台磁体面前也要逊色近12倍
更值得关注的是实现这一数字的“加速度”——从2023年的30特斯拉到2026年的35.6特斯拉，中国科学家用不到3年时间，完成了从追赶到领跑的关键一跃。
从“造得出”到“用得好”：这台磁体不简单
35.6特斯拉磁场的背后，是系统性的工程突破。
更强的磁场极限已如前所述。更稳的结构设计同样令人惊叹：从微观工艺调控到分区抑制策略，从全电磁精细设计到极端环境健康监测，中国科学家将高温超导材料“各向异性”和“屏蔽电流效应”这两道世界级难题，逐个拆解、逐一攻克。在连续运行测试中，磁体系统始终保持极高稳定性。
更优的用户体验更是这台创纪录磁体的独特优势：在达到35.6特斯拉超高磁场的同时，它依然保持着35毫米的可用孔径。这个尺寸，恰好是国际主流科研用户开展前沿实验的标准接口。
更重要的是，中国全超导磁体在关键材料、核心工艺、制备流程等领域实现了百分之百国产化，为日后的进一步突破奠定了扎实基础。
强磁场如何改变我们的生活？
35.6特斯拉的强磁场，能为人类社会带来什么？从基础研究到现实应用，它正在多个维度释放能量。
医疗领域：更精准的诊断仪器
强磁场最直接的应用之一是核磁共振成像（MRI）设备。目前医院里最常见的MRI设备磁场强度为1.5-3特斯拉，更高场强的设备能够提供更清晰的成像分辨率，让医生发现更微小的病变。
虽然35.6特斯拉的实验磁体不太可能直接走进医院，但它验证的技术路线为下一代超高场MRI设备奠定了基础。未来，更高场强的核磁共振设备有望让癌症早期诊断、神经系统疾病研究等领域取得突破性进展。
科研领域：探索微观世界的“超级显微镜”
强磁场是探索物质微观结构的重要工具。在高磁场下，材料的电子运动、量子态等特性会被“放大”，让科学家能够更清晰地观察和理解物质的基本性质。
在凝聚态物理领域，强磁场可以帮助科学家研究拓扑绝缘体、超导材料等前沿物质的特殊性质；在化学领域，高磁场核磁共振可以解析更复杂的分子结构；在生命科学领域，强磁场下的核磁共振波谱可以提供更丰富的生物大分子信息。
新能源领域：可控核聚变的“助推器”
可控核聚变被视为人类能源的终极梦想，而强磁场是实现可控核聚变的关键技术之一。通过强大的磁场约束高温等离子体，才能让核聚变反应持续进行。
EAST装置（俗称“人造太阳”）此前已实现1亿摄氏度、1066秒的稳态高约束模等离子体运行。未来，更高场强的超导磁体将有助于进一步提升等离子体约束效率，推动可控核聚变向商业化应用迈进。
工业领域：高精度制造的“隐形助手”
在材料加工、半导体制造等领域，强磁场也有独特应用。例如，强磁场可以改变材料的晶体生长方向，影响材料的物理性质；可以用于高精度磁性材料的选择性加热，实现更精密的加工工艺。
国产化突破：从“卡脖子”到“自己造”
回顾中国超导磁体的发展历程，不难发现一个清晰的成长轨迹。
长期以来，高端超导磁体技术被少数发达国家垄断，相关设备和材料依赖进口，不仅价格昂贵，而且在关键时刻可能面临“卡脖子”风险。
综合极端条件实验装置的建设和全超导磁体的成功研制，标志着中国在这一领域实现了从跟跑到并跑、乃至部分领跑的跨越。关键材料自主研发、核心工艺自主掌控、制备流程自主完成——百分之百国产化的背后，是中国科技工作者多年如一日的坚持与创新。
这一突破不仅意味着中国在基础科研设施方面拥有了更强的自主保障能力，更意味着中国科研团队已经具备了冲击更高磁场极限的信心和实力。
展望：更高的磁场，更广阔的未来
35.6特斯拉不是终点，而是新的起点。
据科研团队透露，他们已经在规划下一代更高场强的全超导磁体，目标是将磁场强度推向更高水平。每一特斯拉的提升，都意味着人类对微观世界的认知边界向前拓展一小步。
与此同时，全超导磁体技术的成熟和推广，也将带动高温超导材料、超低温技术、精密制造等相关领域的发展，形成技术创新的连锁效应。
更重要的是，综合极端条件实验装置作为对外开放平台，正在向国内外科学家敞开大门。来自世界各地的研究者可以借助这一平台，开展物质科学、生命科学等领域的前沿实验，推动全球科技共同进步。
当35.6特斯拉的数字定格在北京怀柔科学城的屏幕上，一个关于未来科技的新篇章悄然开启。
从探索宇宙奥秘的“人造太阳”，到守护人类健康的核磁共振仪；从解析生命密码的微观实验，到推动工业升级的精密制造——强磁场技术正以看不见的力量，悄然改变着我们的生活方式。
而在这背后，是一代代中国科技工作者“十年磨一剑”的坚守，是从原理出发、向问题求解的执着，也是从“跟跑”到“领跑”的华丽蜕变。
下一次当你走进医院做核磁共振检查，或者关注“人造太阳”的最新进展时，不妨想想：在那些高耸的磁体内部，正有什么看不见的力量在为人类的未来积蓄能量。
常见问题
问：35.6特斯拉磁场强度很高，会对人体造成伤害吗？
答：用于医疗的核磁共振设备通常在1.5-3特斯拉，远低于本次介绍的实验磁体强度。正规医疗设备在设计时已充分考虑了安全性，只要遵循操作规程就不会造成伤害。
问：全超导磁体和普通超导磁体有什么区别？
答：全超导磁体完全由超导材料构成，不含任何常规导体，因此可以实现更高的磁场强度和更好的磁场稳定性，但制造难度也更高。
问：可控核聚变什么时候能实现商业化？
答：可控核聚变的商业化仍面临诸多技术挑战，国际主流观点认为可能在2050年前后实现示范堆运行。我国在该领域处于国际领先地位，EAST装置等成果为未来发展奠定了重要基础。
问：普通人什么时候能用上核聚变发的电？
答：核聚变能源从实验室到商业发电还有很长的路要走。但可以期待的是，随着超导磁体等关键技术的不断突破，这一天正在越来越近。
发表回复