华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心主任李亮：打造“国家重器” 从一无所有到领跑世界

  强磁场——物质微观世界的放大镜，能为基础科学研究发现新现象、揭示新规律提供更多机遇。作为世界四大脉冲强磁场科学中心之一，华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心，用十几年的时间实现了从一无所有到领跑世界的升级“蜕变”。

  近日，该中心主任李亮荣获“首届荆楚最美科技工作人员”荣誉。记者第一时间采访了他，深刻感受了他和团队，在将脉冲强磁场设施这一首个落户湖北的国家重大科学技术基础设施项目，从无到有、由弱变强建设中的波澜壮阔。

  以前，中国没有此类设施，科学家想做相关实验都不得不到美国、欧洲、日本去“求助”，有时一年一次做实验都是奢谈。

  “脉冲强磁场设施是产生高强磁场的最有效手段，近40年来已产生与之相关的诺贝尔奖10项。”李亮介绍说，欧美发达国家自20世纪60年代以来已建有三十多个脉冲强磁场设施。为满足我国科学研究对强磁场实验条件日益增长的迫切需求，国内于2007年1月批准由华中科技大学组建团队建设我国脉冲强磁场设施。当时，我国脉冲强磁场技术与世界水平存在较大差距，国内相关技术人才极度紧缺，华中科技大学潘垣院士向学校推荐了正在美国工作的80级校友李亮，随后时任华中科技大学校长的李培根院士向他发出邀请，希望他能回母校“挂帅上阵”。

  彼时，李亮正在美国通用电气公司全球研究中心工作，得知消息后他积极响应。2007年4月，李亮放弃美国的高薪工作和优越的生活条件，回国全职主持脉冲强磁场设施建设。

  瞄准强磁场国际前沿，李亮带领团队立足自主创新，相继攻克了极限工况下磁体结构稳定性设计、磁场波形精确调控和微弱信号精准测量等世界性难题。五年过后，国内建起了我国唯一、亚洲最大的脉冲强磁场设施。

  一晃，回国已经17年的李亮取得了世界瞩目的成就。在他和团队的共同努力下，脉冲强磁场设施成为名副其实的“国之重器”。

  其中脉冲强磁场设施创造了64T脉冲平顶磁场（T为“特斯拉”，是表征磁场大小的单位，是我们所在地球磁场的128万倍）、45T/50Hz重频磁场等多项磁场参数世界纪录，94.8T的最高峰值磁场强度位居世界第二、亚洲第一，使我国在该领域走在了世界最前列。包括清华大学、北京大学、中国科学院物理所、英国剑桥大学、美国斯坦福大学在内的130个国内外科研单位在这里开展了1900余项科学研究，取得了包括发现第三种规律新型量子振荡等在内的一批重要原创成果，有力推动了我国物理、材料、生命等相关前沿基础学科研究发展。同时基于设施的研究成果已发表4篇Nature/Science正刊、55篇子刊及31篇PRL等一批高水平学术论文。

  支撑“本行”前沿基础研究之余，李亮和团队还坚持以解决国家重大需求为导向，积极拓展强磁场技术的应用，服务国民经济发展和国家安全。他带领团队经过长达十余年的攻关，在国际上首次提出了大型永磁电机“无磁装配——整体充退磁”方法，成功研制国内首套大型永磁电机整体充磁设备，实现20MW全球最大单机功率风力发电机转子的整体充磁。相关成果已应用于湘潭电机、明阳智慧能源、中车永济等企业2.5-20MW全系列永磁风力发电机的制造，为企业带来了显著的经济效益，推动我国风电绿色制造实现里程碑式高质量发展。

  一些强磁场技术应用的典型，在生物医疗、先进制造等多个领域将大有可为。如今，磁性尺蠖软体机器人以超过1倍身长/秒的移动速度在欢快地“跑动”，是目前报道的最快此类机器人；铝和物性相差极大金属间的冶金结合变为可能，在强磁场作用下可瞬间“粘合”，成为一种新型轻质复合材料……

  作为团队负责人，李亮十分重视人才培养。主持脉冲强磁场设施过程中，他累计培养毕业博士24人、硕士20人，其中10人毕业后留校继续参与设施建设和运行；培养长江学者特聘教授2人、教育部新世纪优秀人才4人、基金委优秀青年基金获得者1人，引进海外优青11人，团队拥有国家级、省部级人才占专任教师比例达60%；带领团队入选中国青年五四奖章集体、国家自然科学基金创新研究群体、教育部创新团队、全国专业技术人才先进集体和“111计划”引智基地，建成了一支创新能力强、具有国际学术影响力的强磁场工程和科学队伍，打造了培养和吸引优秀人才的“强磁场”。

  记者了解到，李亮已先后入选长江学者、杰青、国家高层次人才，是国家自然科学基金委创新群体、973计划、国家重点研发计划首席科学家，教育部国家重大科学技术基础设施专家委员会委员、“十四五”国家重点研发计划“大科学装置前沿研究”重点专项总体专家组成员。他先后主持“十一五”和“十四五”国家重大科学技术基础设施“脉冲强磁场实验装置（一期）”及其“优化提升（二期）”两项大科学工程建设项目，项目总经费达25亿元；发表SCI收录论文300余篇，获国内外授权发明专利150余项。作为第一完成人先后获2018年湖北省科学技术进步特等奖、2022年中国电工技术学会科学技术进步一等奖和2022年湖北省技术发明一等奖，作为项目负责人兼总工带领团队获得2019年国家科学技术进步一等奖（重大工程类）。

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