文 | 人文社

编辑 | 人文社

«——【前言】——»

很多人都在谈论“大国重器”，但大多数人对这个词的理解可能还停留在航母、空间站或者像“人造太阳”托卡马克那样的巨型发光圆环上。

其实，真正决定一个国家基础科学高度的，往往是一些藏在实验室深处、看起来黑黢黢、圆滚滚，甚至有点像大型空气炸锅的设备。

全超导用户磁体

2026年1月27日，北京怀柔科学城传出一个让全球物理学界震动的消息：我国科研团队研制出了中心磁场强度高达35.6特斯拉（Tesla）的全超导用户磁体。

很多人看到这个数字可能没什么概念。这么说吧，我们脚下这个地球，其磁场强度大约只有0.00005特斯拉。而这个磁体在它内部那个只有35毫米宽的小洞里，瞬间造出了一个相当于地磁场70多万倍的磁场风暴。

这意味着，如果你把一块普通的铁块放在这个磁场附近（假设磁场没被屏蔽），它产生的吸引力足以让铁块瞬间变成一颗杀伤力惊人的“电磁炮弹”。

但这并不是为了制造武器，而是在微观世界里给科学家装上一双“上帝之眼”。为什么这个35.6特斯拉能让中国在国际强磁场领域实现一次堪称史诗级的“超车”？为什么美国国家强磁场实验室保持多年的优越感，在这一刻感受到了前所未有的压力？

这背后的故事，比磁场本身还要“硬核”。

首先得科普一个冷知识：在科学界，想要获得高强度磁场，传统手段主要有两种。

一种是靠电阻磁体，简单说就是拼命往铜导线里灌电，但这种方式有个致命伤，费电得惊人，而且设备会烫得像个火炉。另一种是超导磁体，导线没有电阻，不发热且极其省电。

由特斯拉线圈制成的辉光球

过去，全球最顶级的强磁场纪录大多是靠“混合磁体”或者是极高能耗的电阻磁体维持的。比如美国人曾搞出过45特斯拉以上的纪录，但那是用一个巨大的电阻磁体套在一个超导磁体外面，跑起来一小时的电费可能够一个普通家庭用一辈子。

而中国这次搞出来的，是“全超导”。

这三个字的分量极重。全超导意味着它不仅磁场强，而且运行成本极低。更关键的是，这次我们攻克了一个物理学上的“不可能三角”：超高场强、全超导技术、以及35毫米的可用口径。

别小看这35毫米。在此之前，能达到类似场强的磁体，中心孔径往往只有15到20毫米，甚至更小。物理学家常自嘲，那种磁体就像是一个只能放进一根吸管的深井，想往里放精密传感器？没门。想做材料的高压测试？放不下。

35毫米，就像是把一条羊肠小道扩建成了六车道高速。它意味着科学家终于可以把核磁共振探头、比热测量装置、甚至是微型的压力舱，一股脑儿全塞进这个70多万倍地磁场的环境里。这是人类第一次在如此广阔的“试验场”里，观察物质在极端磁场下的真实反应。

为什么我们一定要在磁场上死磕？

很多人会问，花这么多钱，费这么大劲，就为了做一个“大磁铁”有意义吗？

其实，强磁场对现代科学的意义，就像是显微镜对生物学的意义。如果你想研究未来能让你手机待机一个月的超长寿命电池，或者想寻找那种能让高铁在空气中飘起来、完全没有摩擦损耗的超导材料，你就必须去观察物质在极端环境下的“本性”。

在常态下，电子在物质里跑得自由散漫。但在35.6特斯拉的强磁场下，这些电子就像被施了魔法，它们会整齐划一地转圈、跳舞，展现出平时根本见不到的新奇量子特性。

这就是所谓的“极端条件”。没有这种条件，我们的材料学研究就只能靠撞大运。有了这个35.6特斯拉的全超导磁体，中国科学家就像是拥有了一个可以随意调控物质特性的“魔法盒”。

更重要的是，这个装置坐落在北京怀柔科学城的“综合极端条件实验装置（SECUF）”里。这个去年2月刚刚通过国家验收的大科学装置，现在已经成了全球物理学家的“朝圣地”。

以前是我们求着去用国外的强磁场设备，还得排队好几年，核心数据还得让人家先看；现在，全球的研究团队都要盯着我们的时间表，看能不能申请到中国这个磁体的使用时段。

这种话语权的转换，才是这次技术突破最本质的增量信息。

提到超导技术，很多人会联想到合肥那个号称“人造太阳”的EAST装置。没错，它们的技术同宗同源，但应用场景完全不同。

“人造太阳”是用强磁场来“捏住”那团上亿摄氏度的等离子体，不让它烧坏炉壁。而这种35.6特斯拉的用户磁体，是为了给各行各业提供精密探测支持。

我们可以大胆预见一下这项技术的民用化前景。

最直接的影响就是医疗。现在医院里的顶级核磁共振（MRI）设备，磁场强度大多在1.5到3.0特斯拉。如果未来能将这种高场强全超导磁体技术实现小型化和商业化，我们的医学影像分辨率将从现在的“看清器官”跨越到“看清细胞甚至分子”的层次。

现在的核磁共振可能只能告诉你这里长了个瘤子，未来的超高场强核磁共振或许能直接观察到肿瘤内部的代谢变化，这在癌症的早期筛查上完全是降维打击。

再看能源交通。全超导磁体具有零电阻特性，这对于电力传输和超导悬浮列车来说，就是性能爆发的引信。我们在怀柔搞出的这些核心工艺，比如如何让磁体在巨大的电磁力（洛伦兹力）下不把自己崩碎，如何在大口径环境下保持磁场的极端均匀，这些都是未来中国引领全球高端制造的“底层代码”。

长期以来，我们在精密仪器和基础研究设施上一直处于追赶状态。但这次35.6特斯拉全超导磁体的问世，标志着我们在强磁场这个细分赛道上，不仅追上了，而且已经开始在前面领跑了。

这背后是中国科学院电工研究所和物理研究所两个顶尖团队的通力协作。电工所负责把“磁铁”造得足够强，物理所负责在这么强的磁场里把“尺子”拿稳，把数据测准。这种跨学科的配合，才是大科学装置能出成果的关键。

现在的怀柔科学城，已经不再是一个单纯的地理名词，它正逐渐成为全球微观物理研究的心脏。

从去年2月的整体验收，到今年1月的纪录刷新，中国在极端条件实验领域的动作极快。这说明我们的科研模式已经从“跟踪模仿”彻底转向了“自主定义标准”。35.6特斯拉不是终点，它只是我们探索物质世界终极奥秘的一张门票。

当别人还在感叹70万倍地磁场有多壮观时，中国的科研人员可能已经在筹划下一个更高、更稳、更强的数字了。在这个没有终点的科技竞赛中，中国磁体正带着这种静默却磅礴的力量，吸引着全世界的目光。

看完文章的你，如果对这个“70万倍地磁场”在现实中还有哪些神奇应用感兴趣，或者想了解这一突破对我们国产高端医疗器械（如超高场MRI）的具体影响，欢迎在评论区留言交流。

我会持续关注这一领域的最新进展，为大家带来深度解读。

参考资料：光明网——35.6特斯拉！我国全超导用户磁体刷新世界纪录

界面新闻——又一领域达最高纪录，我国成功研制场强35.6T全超导磁体