作为综合性国家科学中心，合肥是全国大科学装置比较集中的城市之一。聚变发电、强磁探秘……诸多重大而艰深的科研领域中，位于合肥的“国之重器”正担纲承梁，勇攀科技高峰。在规划约20平方公里的合肥未来大科学城中，还有一批新的大科学装置将落地生根，去探索更多未知世界的科学奥秘。◢

  合肥西郊，董铺水库，烟波叠翠，静水流深。穿桥而过，合肥“科学岛”，郁郁葱葱、幽静神秘……这里，是世界级科研成果的一大诞生地，岛上的“国之重器”都是各自领域的世界纪录保持者。

  全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），也被大家亲切地称为“小太阳”，是承载着人类终极能源梦的重要大科学装置。

  目前，人类社会运转需要的绝大多数能源，包括煤、石油、天然气、风能，都来自太阳，而太阳上的能量就来自其内部的核聚变反应。多年来，人类一直希望能够通过在地球上建造“人造太阳”装置，模拟太阳的核聚变反应机制产生能源。由于这种反应所需的原材料在地球上几乎取之不竭，而且排放无污染，因此，核聚变能源也被视为人类的“终极能源”。

  2006年，中国科学院合肥物质科学研究院自主设计研制建成世界首台全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）。同年，EAST首次等离子体放电成功。此后17年来，研究团队解决了超导磁体、真空、低温、材料等一系列复杂技术的集成问题，使EAST先后创造了10余项世界纪录。

  就在今年4月12日晚，EAST再创纪录！成功实现了稳态高约束模式等离子体运行403秒，创造了托卡马克装置高约束模式运行新的世界纪录。“这一成果进一步验证了未来聚变实验堆高约束模式稳态运行的可行性，对探索未来聚变堆前沿物理问题，提升核聚变能源经济性、可行性，加快实现聚变能应用有重要意义。”EAST装置实验总负责人龚先祖介绍。

  离“小太阳”不远处，另一明星大科学装置——稳态强磁场，则让中国人攀上了磁体领域的科技高峰。

  去年8月，这一装置产生了45.22万高斯（相当于地球磁场的90多万倍）的稳态磁场，打破了由美国保持了23年的纪录，成为当前全世界内可支持科学研究的最高稳态磁场。

  “磁场越高，科学发现的机遇越多。”合肥研究院强磁场中心科研人员介绍，目前国际上有五大稳态强磁场实验室，分布于美国、法国、荷兰、日本以及中国合肥“科学岛”。在强磁场实验环境下，物质特性会受到调控，有利于科学家们发现物质新现象、探索物质新规律。此次重大突破，使得合肥“科学岛”稳态强磁场成为科学家们进一步探寻物质科学世界的一大关键利器。

  “小太阳”屡次突破，让人类朝终极能源梦不断迈进，强磁场强势“登峰”，也势必将揭示更多丰富迷人的“物质秘密”。在这些实力派大科学装置的背后，更有着一代代科研人的坚守不渝与薪火相传。

  在核聚变能研究这条路上，合肥“科学岛”等离子体所“人造太阳”团队已经走了40多年。“我们是在一张白纸上起步，一步步实验、分析、调试、拆解、组装、再实验，干到凌晨乃至通宵是常事。”今年已70多岁的中国科学院合肥研究院等离子体所研究员吴维越至今记忆犹新。

  “全超导托卡马克是一个高度复杂的工程，我们的零部件有将近100万个，100%国产化，100%具有自主知识产权。我们肯定要实现高水平科技自立自强。”中国科学院合肥研究院副院长、等离子体所所长宋云涛表示。

  等离子体物理研究所副所长胡建生介绍，目前，“人造太阳”团队正在为EAST设定新的科学任务，要朝着1000秒高约束模等更高、更持久的目标发起挑战。“未来，将继续在追求无限清洁能源的道路上砥砺前行，让中国的‘小太阳’照亮世界！”

  合肥研究院强磁场科学中心副研究员、强光磁预研项目水冷磁体技术攻关组成员房震今年34岁，2018年，他从中国科学技术大学博士毕业，加入“科学岛”强磁场团队。

  “我们就认准了这件事，然后正视与此前‘世界第一’的差距，聚力攻坚。”房震说，进入团队后，前辈们不仅对年轻人进行学术上的指导，还从思维方法上教导大家，让大家都能更快达到“做科研”的状态。房震和记者说，创造了45.22万高斯稳态磁场世界纪录的科研团队骨干平均岁数仅有35岁，在前辈们的带领下，年轻的科研工作者慢慢的开始挑起大梁。

  庐阳区三十岗，合肥正在全力建设一个新的大科学装置——聚变堆主机关键系统综合研究设施（CRAFT）。这是合肥获批综合性国家科学中心后首个落户的国家重大科学技术基础设施项目，在这一装置上，将开展一系列关键技术预研，为未来我国建造真正能实现核聚变发电的“聚变堆”提供核心技术基础和研究平台。

  去年3月，“聚变堆”园区顺利交付启用，为CRAFT主体工程建设和运行打下了坚实基础。当前，“聚变堆”主体工程已经完成众多关键里程碑建设任务，全面进入关键部件研制阶段，部分部件已开展安装调试。“预计2025年，聚变堆主机关键系统综合研究设施正式建成。”中国科学院合肥研究院等离子体物理研究所副研究员马建国告诉记者，装置全面建成后，将有望成为国际聚变领域参数最高、功能最完备的综合性研究平台。

  记者从中国科学技术大学获悉，国家“十四五”重大科学技术基础设施建设项目——合肥先进光源已获得国家正式批复，将于今年举行开工典礼。

  同步辐射光，常被比作探究微观世界的眼睛，也被称为“科技的灯塔”。它是一种高性能的新型强光源，利用好这束“光”，人类可以在许多前沿领域进行微观世界的探索。例如生物学家依托同步辐射光，能获得生物大分子的三维结构，进而研究其结构与功能之间的关系。在我国，北京正负电子对撞机被称为一代光源，合肥国家同步辐射实验室被称为二代光源，上海光源被称为三代光源。

  而即将开建的合肥先进光源有望成为国际最先进的第四代同步辐射光源，其中升级的一个主要性能就是亮度。记者获悉，该装置将采用更加复杂的加速器结构，使亮度更高、相干性更好，可以实现复杂体系电子态、化学态、轻元素结构的精确测量。整个项目预计在2027年建成。领衔该项目的中国科学院院士、中国科大教授封东来曾表示，合肥先进光源建成之后，作为先进的低能量区高性能光源，预计每年都会迎来大量的国际用户。

  我国新一代粒子物理研究利器——超级陶粲装置关键技术攻关项目今年8月也在合肥正式启动。

  超级陶粲装置是我国主导的新一代高亮度正负电子对撞机，也是合肥综合性国家科学中心拟建的大科学装置之一，规划建设于合肥未来大科学城。这一装置所针对的科研领域是粒子物理学，也将用于探秘更多超乎想象的微观世界。它所探究的内容十分专业、高深，可以拓展人类认知的边界，拥有推动技术革新、社会进步的巨大潜力。

  “未来，超级陶粲装置建成后，有望发现一些超过我们目前已知理论的新现象。”中国科学院院士、中国科大教授、陶粲装置关键技术攻关项目首席科学家赵政国介绍，预计于2025年底完成关键技术攻关，达到项目预期目标。待装置关键技术攻关完成后，将上报国家批准，积极争取早日获批建设，力争在“十五五”期间正式开建。

  记者获悉，在近十年先期研究的基础上，“超级陶粲装置关键技术攻关”项目将获得安徽省、合肥市和中国科学技术大学4.2亿元的联合资助。“这一重大项目的推进，与安徽、合肥的创新基础资源和大力支持密不可分。”赵政国介绍，目前，该项目已有80多家国内研究单位和来自法国、意大利、俄罗斯、德国、美国等30多所大学或研究机构的科学家参与讨论并形成意愿性合作。

  赵政国表示，超级陶粲装置作为国际独特的强相互作用研究和电弱精确测量的专用平台，建成后将成为国际高能物理中心之一，并有望在未来20年至30年内保持该能区科学研究的世界领先地位。

  当前，为推动重大科学技术基础设施建设，合肥已建成同步辐射光源、全超导托卡马克、稳态强磁场3个设施，正协调推进聚变堆主机关键系统综合研究设施等实验装置建设，启动建设合肥先进光源等设施。目前，合肥已建、在建和预研大科学装置达10余个，成为我国大科学装置最为集中的城市之一，正加快建设世界一流重大科学技术基础设施集群。未来，更多的原始创新型重大成果之光，将在这里被点亮。