適宜的溫度、充足的大氣、充沛的液態(tài)水……處在浩瀚宇宙中的地球，為我們創(chuàng )造了比較溫和的環(huán)境，它既不極低溫又不超高壓，也沒(méi)有極強的磁場(chǎng)，是適宜動(dòng)植物繁衍生息的家園。

那如果我們想去探索宇宙，感受其他星球的極端環(huán)境，進(jìn)而發(fā)現在地球常規條件下不能得到的新材料、新物質(zhì)、新物態(tài)，該如何實(shí)現呢？重大科技基礎設施——綜合極端條件實(shí)驗裝置，給了我們答案。這是一個(gè)集極低溫、超高壓、強磁場(chǎng)和超快光場(chǎng)等極端條件為一體的國際先進(jìn)科研平臺。

綜合極端條件實(shí)驗裝置的運行，離不開(kāi)一群“追求極端”的科研人員。他們把溫度降到接近絕對零度（零下273.15攝氏度），把壓力推到接近地心壓力，把磁場(chǎng)強化到地球磁場(chǎng)的60萬(wàn)倍，把時(shí)間“切割”到只有1秒的一億億分之一……利用這些極端條件，他們開(kāi)展著(zhù)材料合成、物性表征、量子調控、超快過(guò)程等物質(zhì)科學(xué)的前沿研究。

120年，為一個(gè)目標矢志不移

早晨8點(diǎn)多鐘，綜合極端條件實(shí)驗裝置首席科學(xué)家、中國科學(xué)院物理研究所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中科院物理所”）懷柔研究部主任呂力，來(lái)到位于北京市懷柔科學(xué)城的綜合極端條件實(shí)驗裝置項目園區，開(kāi)始他一天的科學(xué)研究。這是6年來(lái)，呂力一直工作的地方。

2017年9月28日，綜合極端條件實(shí)驗裝置正式啟動(dòng)建設；2020年10月30日，實(shí)驗裝置啟動(dòng)試運行，開(kāi)始進(jìn)入科研狀態(tài)。截至目前，實(shí)驗裝置已收到來(lái)自高校、科研院所等90多家單位的近500個(gè)課題申請，有部分課題組已經(jīng)在其中開(kāi)展實(shí)驗研究。

人類(lèi)文明的發(fā)展史，可以說(shuō)是生產(chǎn)力工具的進(jìn)化史。就像望遠鏡對于天文學(xué)和物理學(xué)、顯微鏡對于醫學(xué)和生物學(xué)的重要影響，綜合極端條件實(shí)驗裝置也是不可或缺的科研“利器”。呂力介紹：“有了綜合極端條件實(shí)驗裝置，我們可以在更廣闊的范圍內，發(fā)現新物態(tài)，探索新科學(xué)現象，開(kāi)辟新領(lǐng)域，大大拓展人類(lèi)認識自然、改造自然的能力?！?/p>

“雖然建設過(guò)程僅有短短幾年的時(shí)間，但我們從2003年左右就成立了籌備小組，初心是用更好的科研資源，為大家研究提供服務(wù)，共同推動(dòng)物理學(xué)發(fā)展?！笨粗?zhù)眼前這片土地，從農田阡陌到樓宇林立，呂力內心抑制不住激動(dòng)，“一眨眼20年過(guò)去，幾代科學(xué)家的心愿終于實(shí)現了！”

綜合極端條件實(shí)驗裝置超快光場(chǎng)物性研究系統負責人、中科院物理所研究員魏志義也是最早參與籌備的團隊成員之一?！斑@過(guò)程中，有很多同行院士、專(zhuān)家在鼓勵并支持著(zhù)我們一步步前行。國家將建設實(shí)驗裝置的任務(wù)交到我們手中，我們要堅定不移地完成，更要走在世界前沿?！蔽褐玖x說(shuō)。

1毫開(kāi)爾文的極低溫、300千兆帕的超高壓、26特斯拉的強磁場(chǎng)和100阿秒的超快光場(chǎng)……實(shí)驗裝置不僅達到了單項的極端條件，還能將不同的極端條件綜合起來(lái)。

??“還可以再極端一點(diǎn)?！蔽褐玖x說(shuō)，實(shí)驗裝置從圖紙變成現實(shí)，離不開(kāi)項目團隊追求極致做科研的那股勁兒。

2 迎難而上，做到最好

站在樓頂天臺，俯瞰整個(gè)實(shí)驗裝置，中科院物理所特聘研究員周睿不禁回憶起5年前的場(chǎng)景：“那時(shí)綜合極端條件實(shí)驗裝置剛剛啟動(dòng)建設不久，我受邀回國參與建設?！?/p>

“裝置搭建就像創(chuàng )業(yè)，開(kāi)始比較難，一些關(guān)鍵核心技術(shù)面臨‘卡脖子’難題，國內部分零器件生產(chǎn)廠(chǎng)商技術(shù)水平還待提高，于是我們就自己動(dòng)手，聯(lián)合廠(chǎng)商一點(diǎn)點(diǎn)調整改進(jìn)，直到完全達到裝置建設需要的標準?！敝茴Ｕf(shuō)。

2021年12月，周睿負責的綜合極端條件實(shí)驗裝置極端條件物性表征系統下的強磁場(chǎng)核磁共振實(shí)驗站迎來(lái)第一次系統整體測試。他說(shuō)：“當時(shí)設備磁場(chǎng)可以加到25.2特斯拉，實(shí)現了重大突破，但是液氦消耗太快了，整個(gè)系統很不穩定。我們只能連續觀(guān)察系統狀態(tài)、及時(shí)補充液氦，連續熬了36個(gè)小時(shí)，等設備磁場(chǎng)降為零之后才回家休息?！本o接著(zhù)，他們迎來(lái)了第二個(gè)挑戰——設備全天時(shí)運行，也就意味著(zhù)需要24小時(shí)都有人監測?！按蠹耶敃r(shí)晚上每睡一兩個(gè)小時(shí)都會(huì )‘自覺(jué)’醒一下看監控屏幕。后來(lái)在2023年年初，我們終于克服了液氦消耗過(guò)快的難題，不用24小時(shí)監測了?！敝茴Ｕf(shuō)。

見(jiàn)到中科院物理所副主任工程師王瀑時(shí)，他正在專(zhuān)注地做實(shí)驗。2012年，王瀑了解到中科院物理所正在籌建綜合極端條件實(shí)驗裝置，受父母一輩對物理學(xué)執著(zhù)追求和為國家奉獻終身的精神影響，他在海外做完博士后之后，立即選擇回國做研究?，F在的他主要負責極端條件物性表征系統的極低溫強磁場(chǎng)量子振蕩測量實(shí)驗站。

“儀器運行對周?chē)Y構有著(zhù)嚴格的無(wú)磁要求，完全不能有雜質(zhì)，但是在建設過(guò)程中我們發(fā)現選址下面有很多帶磁性的建筑廢料、鵝卵石等。于是我們挖深坑檢測每一抔土，一點(diǎn)一點(diǎn)去磁、一層一層回填，沒(méi)日沒(méi)夜地干了3個(gè)月才符合建設要求?！蓖跗俳榻B，現在實(shí)驗站已經(jīng)正常運行起來(lái)，達到國家驗收標準后，他們進(jìn)一步調試實(shí)驗設備，爭取達到更高的磁場(chǎng)強度。

在綜合極端條件實(shí)驗裝置團隊中，有很多像周睿、王瀑這樣優(yōu)秀的青年科研人員，他們不懼困難，勇于挑戰，逐漸成長(cháng)為科研創(chuàng )新的骨干力量。

3 寬松包容的科研環(huán)境

從做研究到有發(fā)現再到能應用，這是一個(gè)漫長(cháng)的過(guò)程，科研人員要坐多年的“冷板凳”?！盎A研究短期內很難出成果?！敝茴Ｕf(shuō)，“中科院物理所對我們青年科研人員非常有耐心，像我連續5年投入裝置搭建中，其實(shí)是很難有時(shí)間集中精力發(fā)表文章的。但物理所不會(huì )強制要求我們，而是建立了科學(xué)的考核機制?！?/p>

有時(shí)基礎研究的推進(jìn)，就是在靈感碰撞的一瞬間。為讓團隊青年有更好的科研狀態(tài)，魏志義經(jīng)常會(huì )組織戶(hù)外運動(dòng)?！绊椖繄@區周?chē)泻芏嘧?，我們在爬山過(guò)程中體會(huì )大自然的美好，在放松的狀態(tài)下思路更開(kāi)闊，也就容易冒出更新奇的想法?！蔽褐玖x說(shuō)。

談到對人才的培養，呂力明顯話(huà)多了起來(lái)?！熬C合極端條件實(shí)驗裝置把人才培養作為重要使命之一。實(shí)驗裝置建立‘開(kāi)放、共享、流動(dòng)、合作’的運行管理機制，通過(guò)設立流動(dòng)崗位、聘任兼職人員等開(kāi)放管理模式，廣泛吸引國內外頂尖人才和杰出團隊開(kāi)展研究。我們?yōu)槟贻p人提供不同的上升渠道和配套的科研環(huán)境，同時(shí)引進(jìn)國際人才，如今就有一位日籍科學(xué)家全職加入我們?！眳瘟φf(shuō)。

在項目園區里，有一個(gè)簡(jiǎn)潔溫馨的棲湖咖啡館。工作人員說(shuō)，因為這里鄰近雁棲湖，所以取名為“棲湖”。每周五中午這里都非常熱鬧，科研人員聚在一起舉行學(xué)術(shù)沙龍活動(dòng)。

呂力介紹，2021年5月，中科院物理所懷柔研究部設立了“棲湖物質(zhì)科學(xué)論壇”“棲湖講座”“棲湖咖啡館”等“棲湖”系列學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，邀請國內外的專(zhuān)家學(xué)者介紹凝聚態(tài)物理、材料、能源、尖端科學(xué)儀器研發(fā)等物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展，為科研人員提供交流學(xué)習的平臺。

科研無(wú)捷徑，探索無(wú)止境。綜合極端條件實(shí)驗裝置團隊正不斷挑戰物理“極端”，在追求極致的科研道路上，勇攀一座座科研高峰。

來(lái)源：《光明日報》