極端環(huán)境是天團科技創(chuàng)新的“試金石”，科學(xué)研究向極端條件邁進，探訪突破可以對自然界在極端狀態(tài)下開展深入探索，核聚揭示自然界的變解基本規(guī)律、物質(zhì)的碼中新狀態(tài)以及生命的極限適應(yīng)能力，從而推動科學(xué)研究發(fā)展，國科實現(xiàn)新的技新技術(shù)突破。一組數(shù)字帶你回顧2025年中國科技創(chuàng)新向極端條件邁進取得的天團新突破。
2025中國科技取得新突破
2025年2月，探訪突破綜合極端條件實驗裝置建成驗收，核聚可提供最低溫度不高于1毫開爾文，變解最高壓力不低于3000億帕斯卡，碼中最高超導(dǎo)磁體磁場強度不低于26特斯拉，國科超快光場脈寬不高于100阿秒的技新極端條件實驗環(huán)境，極大提升了中國在物質(zhì)科學(xué)等領(lǐng)域的天團綜合實力。
2025年9月，杭州超重力離心機核心裝置啟用，轉(zhuǎn)臂最大線速度達137米每秒，最大能產(chǎn)生300倍地球重力，最大負載20噸，也是世界容量最大的超重力離心機，一天可模擬土體百年沉降，一米模型還原百米大壩受力，成為重大工程安全的“預(yù)言家”。
2025年，我國建造的國際首艘具破冰能力的載人深潛作業(yè)母船“探索三號”和“奮斗者”號潛器，順利完成北極載人深潛任務(wù)。突破-30℃低溫、約600大氣壓的極端環(huán)境挑戰(zhàn)，“奮斗者”號下潛43次，使我國成為目前世界上唯一在北極密集海冰區(qū)進行連續(xù)載人深潛的國家。
2025年，安徽合肥科學(xué)島的“人造太陽”——全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)實現(xiàn)1億攝氏度1066秒的高約束模等離子體穩(wěn)定運行，創(chuàng)造新的世界紀錄，標志著中國聚變能源研究實現(xiàn)從基礎(chǔ)科學(xué)向工程實踐的重大跨越。
探訪合肥未來大科學(xué)城
中國核聚變“天團”
在安徽合肥未來大科學(xué)城，除了人造太陽EAST取得重大突破外，聚變堆主機關(guān)鍵系統(tǒng)CRAFT、緊湊型聚變能實驗裝置BEST等大科學(xué)裝置在2025年也在緊鑼密鼓建設(shè)中，核聚變大科學(xué)裝置集群正在加速形成。億度千秒的世界紀錄是如何誕生的？要實現(xiàn)聚變能源商用發(fā)電，究竟要攻克哪些極端條件的考驗？總臺央視記者進行了探訪。
總臺央視記者 帥俊全：2025年中國科技創(chuàng)新向極端條件邁進，中國人造太陽EAST絕對是當之無愧的主力軍。這臺2006年建成運行的國之重器在“十四五”期間取得了一系列重磅突破，尤其是在2025年取得了世界級的成果。
總臺央視記者 帥俊全：我們進入了中國人造太陽EAST裝置大廳的內(nèi)部。由于在進行新一輪的升級改造，所以可以近距離地看一看了解一下。裝置主體高11米，主體直徑達到8米，這也是世界首個全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置。
中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院等離子體所副研究員王騰：它要創(chuàng)造未來的核聚變的一個條件，這個裝置里同時存在著上億攝氏度的超高溫、零下269℃的超低溫，氣壓只有生活中大氣壓的一百億分之一的超高真空，上千倍家用電流的超大電流，產(chǎn)生了一個數(shù)萬倍于地球磁場的超強磁場。這就是我們裝置運行時候所體現(xiàn)出來的五個極端環(huán)境。
總臺央視記者 帥俊全：在經(jīng)過科研人員的允許之后，我們來到了裝置的頂部。從2016年我們第一次來到人造太陽EAST裝置大廳，到現(xiàn)在10年過去，可以說這里的實驗進行了一輪又一輪，裝置也進行了多次升級改造和變化。10年來唯一不變的就是我身后的國旗始終矗立在這里，它也體現(xiàn)了我們科研團隊面向國家重大戰(zhàn)略需求的初心始終不變。
中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院等離子體所副研究員王騰：這就是拆下來的第一壁的材料，2025年上半年億度千秒實驗的時候用這個材料。目前我們把這種鉬材料全部拆下來，要全部換成金屬鎢。因為金屬鎢是我們未來的緊湊型聚變能實驗裝置BEST和國際熱核聚變實驗堆ITER所采用的全鎢金屬壁，我們能夠為未來的裝置開展一些關(guān)鍵的預(yù)研工作和前沿的研究進展工作，也是向未來的實驗堆和裝置去看齊。
王騰介紹，EAST改造工作將于春節(jié)后結(jié)束，2026年春天將展開升級改造后的新一輪實驗。
總臺央視記者 帥俊全：我來到了中國人造太陽EAST的控制大廳，2025年這里的高光時刻1億度1066秒等離子體穩(wěn)定運行的世界紀錄誕生的時候就是這樣，屏幕上一組組的數(shù)據(jù)也成為2025年中國科技創(chuàng)新向極端條件不斷邁進的生動注腳。
中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院等離子體所所長 宋云濤：圍繞這個億度千秒，我們大概做了1萬多次實驗。但實際上很多是失敗的，可能我們一下子沖到800秒停下來了，我們就要分析這里面問題是什么。不斷地跌倒了爬起來，再跌倒再爬起來，不斷地往前進。億度千秒應(yīng)該說是我們聚變發(fā)展里程上一個非常重要的里程碑，也標志著我們從一個科學(xué)研究能夠再向工程應(yīng)用一個非常重要的拐點。因為億度千秒就是未來實現(xiàn)聚變能發(fā)電的一個非常重要的條件。
東方超環(huán)EAST裝置俗稱中國“人造太陽”，其目的是模擬太陽內(nèi)部的核聚變，在地球上通過可控的核聚變過程釋放大量的能量，為聚變堆商用發(fā)電提供各種理論研究。
中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院等離子體所所長 宋云濤：我記得我是2000年第一次出國，西方國家說你們是在瞎胡鬧，是不可能做成這樣的裝置的。經(jīng)過這些年的發(fā)展，我們在超導(dǎo)技術(shù)發(fā)展方面在全世界已走在第一方陣，我們從帶著方便面出去學(xué)習(xí)，我們現(xiàn)在努力地把我們國家，把合肥建成了應(yīng)該是吸引全世界聚變科學(xué)家來這里工作。托克馬克裝置每年有一半的時間向全世界開放共享，所以我想這彰顯了我們中國自信。
作為世界首個全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置，EAST裝置自2006年建成運行以來，等離子體運行次數(shù)超過15萬次，不斷創(chuàng)造新的世界紀錄，在工程和物理上持續(xù)保持國際領(lǐng)先。
總臺央視記者 帥俊全：面向未來，接力人造太陽EAST裝置，下一代核聚變實驗裝置BEST的建設(shè)正在有序推進當中。從2025年5月1日裝置的總體啟動總裝以來，現(xiàn)在裝置的大樓已經(jīng)封頂，內(nèi)部的裝置建設(shè)正在有序推進，力爭在2027年實現(xiàn)整體裝置的初步建設(shè)完成。
中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院等離子體所所長 宋云濤：我認為現(xiàn)在托克馬克到了系統(tǒng)突破的時候了，我們力爭2040年讓人類能夠使用聚變能源。
面向未來
極端條件科學(xué)研究前景無比廣闊
在大科學(xué)時代，通過建設(shè)先進的極端條件實驗設(shè)施，創(chuàng)造極端溫度、極端壓力、超強磁場等極端狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)新物質(zhì)、揭示新規(guī)律、開辟新應(yīng)用已經(jīng)成為科學(xué)研究的一種重要范式。面向未來，極端條件科學(xué)研究前景無比廣闊，我國已經(jīng)聚焦深海、高寒、極地等極端條件部署一批重大科研項目，科學(xué)研究向極端條件邁進將繼續(xù)推動多個學(xué)科的發(fā)展，深入探索極端條件下的物質(zhì)狀態(tài)、生命行為和宇宙演化等科學(xué)問題，也將為我國新材料、新能源等領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展提供重要支撐。
(總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉 趙迎晨 王利 陳志猛)
