極端環(huán)境是天團(tuán)科技創(chuàng)新的“試金石”，科學(xué)研究向極端條件邁進(jìn)，探訪突破可以對(duì)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(dòng)科學(xué)研究發(fā)展，國(guó)科實(shí)現(xiàn)新的技新技術(shù)突破。一組數(shù)字帶你回顧2025年中國(guó)科技創(chuàng)新向極端條件邁進(jìn)取得的天團(tuán)新突破。
2025中國(guó)科技取得新突破
2025年2月，探訪突破綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置建成驗(yàn)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(chǎng)強(qiáng)度不低于26特斯拉，國(guó)科超快光場(chǎng)脈寬不高于100阿秒的技新極端條件實(shí)驗(yàn)環(huán)境，極大提升了中國(guó)在物質(zhì)科學(xué)等領(lǐng)域的天團(tuán)綜合實(shí)力。
2025年9月，杭州超重力離心機(jī)核心裝置啟用，轉(zhuǎn)臂最大線速度達(dá)137米每秒，最大能產(chǎn)生300倍地球重力，最大負(fù)載20噸，也是世界容量最大的超重力離心機(jī)，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(guó)建造的國(guó)際首艘具破冰能力的載人深潛作業(yè)母船“探索三號(hào)”和“奮斗者”號(hào)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(hào)下潛43次，使我國(guó)成為目前世界上唯一在北極密集海冰區(qū)進(jìn)行連續(xù)載人深潛的國(guó)家。
2025年，安徽合肥科學(xué)島的“人造太陽(yáng)”——全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置(EAST)實(shí)現(xiàn)1億攝氏度1066秒的高約束模等離子體穩(wěn)定運(yùn)行，創(chuàng)造新的世界紀(jì)錄，標(biāo)志著中國(guó)聚變能源研究實(shí)現(xiàn)從基礎(chǔ)科學(xué)向工程實(shí)踐的重大跨越。
探訪合肥未來(lái)大科學(xué)城
中國(guó)核聚變“天團(tuán)”
在安徽合肥未來(lái)大科學(xué)城，除了人造太陽(yáng)EAST取得重大突破外，聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)CRAFT、緊湊型聚變能實(shí)驗(yàn)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(jì)錄是如何誕生的？要實(shí)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(yàn)？總臺(tái)央視記者進(jìn)行了探訪。
總臺(tái)央視記者 帥俊全：2025年中國(guó)科技創(chuàng)新向極端條件邁進(jìn)，中國(guó)人造太陽(yáng)EAST絕對(duì)是當(dāng)之無(wú)愧的主力軍。這臺(tái)2006年建成運(yùn)行的國(guó)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(jí)的成果。
總臺(tái)央視記者 帥俊全：我們進(jìn)入了中國(guó)人造太陽(yáng)EAST裝置大廳的內(nèi)部。由于在進(jìn)行新一輪的升級(jí)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(dá)到8米，這也是世界首個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置。
中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院等離子體所副研究員王騰：它要?jiǎng)?chuàng)造未來(lái)的核聚變的一個(gè)條件，這個(gè)裝置里同時(shí)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(gè)數(shù)萬(wàn)倍于地球磁場(chǎng)的超強(qiáng)磁場(chǎng)。這就是我們裝置運(yùn)行時(shí)候所體現(xiàn)出來(lái)的五個(gè)極端環(huán)境。
總臺(tái)央視記者 帥俊全：在經(jīng)過(guò)科研人員的允許之后，我們來(lái)到了裝置的頂部。從2016年我們第一次來(lái)到人造太陽(yáng)EAST裝置大廳，到現(xiàn)在10年過(guò)去，可以說(shuō)這里的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了一輪又一輪，裝置也進(jìn)行了多次升級(jí)改造和變化。10年來(lái)唯一不變的就是我身后的國(guó)旗始終矗立在這里，它也體現(xiàn)了我們科研團(tuán)隊(duì)面向國(guó)家重大戰(zhàn)略需求的初心始終不變。
中國(guó)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(lái)的第一壁的材料，2025年上半年億度千秒實(shí)驗(yàn)的時(shí)候用這個(gè)材料。目前我們把這種鉬材料全部拆下來(lái)，要全部換成金屬鎢。因?yàn)榻饘冁u是我們未來(lái)的緊湊型聚變能實(shí)驗(yàn)裝置BEST和國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆ITER所采用的全鎢金屬壁，我們能夠?yàn)槲磥?lái)的裝置開展一些關(guān)鍵的預(yù)研工作和前沿的研究進(jìn)展工作，也是向未來(lái)的實(shí)驗(yàn)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(jí)改造后的新一輪實(shí)驗(yàn)。
總臺(tái)央視記者 帥俊全：我來(lái)到了中國(guó)人造太陽(yáng)EAST的控制大廳，2025年這里的高光時(shí)刻1億度1066秒等離子體穩(wěn)定運(yùn)行的世界紀(jì)錄誕生的時(shí)候就是這樣，屏幕上一組組的數(shù)據(jù)也成為2025年中國(guó)科技創(chuàng)新向極端條件不斷邁進(jìn)的生動(dòng)注腳。
中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院等離子體所所長(zhǎng) 宋云濤：圍繞這個(gè)億度千秒，我們大概做了1萬(wàn)多次實(shí)驗(yàn)。但實(shí)際上很多是失敗的，可能我們一下子沖到800秒停下來(lái)了，我們就要分析這里面問(wèn)題是什么。不斷地跌倒了爬起來(lái)，再跌倒再爬起來(lái)，不斷地往前進(jìn)。億度千秒應(yīng)該說(shuō)是我們聚變發(fā)展里程上一個(gè)非常重要的里程碑，也標(biāo)志著我們從一個(gè)科學(xué)研究能夠再向工程應(yīng)用一個(gè)非常重要的拐點(diǎn)。因?yàn)閮|度千秒就是未來(lái)實(shí)現(xiàn)聚變能發(fā)電的一個(gè)非常重要的條件。
東方超環(huán)EAST裝置俗稱中國(guó)“人造太陽(yáng)”，其目的是模擬太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變，在地球上通過(guò)可控的核聚變過(guò)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(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院等離子體所所長(zhǎng) 宋云濤：我記得我是2000年第一次出國(guó)，西方國(guó)家說(shuō)你們是在瞎胡鬧，是不可能做成這樣的裝置的。經(jīng)過(guò)這些年的發(fā)展，我們?cè)诔瑢?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(guó)家，把合肥建成了應(yīng)該是吸引全世界聚變科學(xué)家來(lái)這里工作。托克馬克裝置每年有一半的時(shí)間向全世界開放共享，所以我想這彰顯了我們中國(guó)自信。
作為世界首個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置，EAST裝置自2006年建成運(yùn)行以來(lái)，等離子體運(yùn)行次數(shù)超過(guò)15萬(wàn)次，不斷創(chuàng)造新的世界紀(jì)錄，在工程和物理上持續(xù)保持國(guó)際領(lǐng)先。
總臺(tái)央視記者 帥俊全：面向未來(lái)，接力人造太陽(yáng)EAST裝置，下一代核聚變實(shí)驗(yàn)裝置BEST的建設(shè)正在有序推進(jìn)當(dāng)中。從2025年5月1日裝置的總體啟動(dòng)總裝以來(lái)，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(jìn)，力爭(zhēng)在2027年實(shí)現(xiàn)整體裝置的初步建設(shè)完成。
中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院等離子體所所長(zhǎng) 宋云濤：我認(rèn)為現(xiàn)在托克馬克到了系統(tǒng)突破的時(shí)候了，我們力爭(zhēng)2040年讓人類能夠使用聚變能源。
面向未來(lái)
極端條件科學(xué)研究前景無(wú)比廣闊
在大科學(xué)時(shí)代，通過(guò)建設(shè)先進(jìn)的極端條件實(shí)驗(yàn)設(shè)施，創(chuàng)造極端溫度、極端壓力、超強(qiáng)磁場(chǎng)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(lái)，極端條件科學(xué)研究前景無(wú)比廣闊，我國(guó)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(xiàng)目，科學(xué)研究向極端條件邁進(jìn)將繼續(xù)推動(dòng)多個(gè)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(wèn)題，也將為我國(guó)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(tái)央視記者 帥俊全 褚爾嘉 趙迎晨 王利 陳志猛)
