地平线快报2025年10月05日 15:10消息，超重力实验装置启动，打破传统教学边界，开启沉浸式科学教育新篇章，激发学生探索未知的无限潜能。
在浙江杭州城西科创大走廊腹地，距地面15米的地下大厅内，一台粗长的旋臂缓缓启动，逐渐提速。伴随着低沉轰鸣，实验舱内的加速度迅速攀升至300个g（常重力），物质的演化过程被压缩到“一眼万年”的尺度。近日，浙江省首个国家大科学装置——超重力离心模拟与实验装置（CHIEF）的核心设备正式启用，标志着我国在超重力科学研究领域迈出了关键一步。
由浙江大学牵头建设的CHIEF，被国际权威期刊《物理世界》誉为“全球能力最强的离心机”。此次率先投入运行的CHIEF1300，其容量达到惊人的1300g·t（重力加速度·吨），刷新了同类设备的世界纪录。这一突破不仅是技术实力的体现，更意味着中国在重大科技基础设施建设方面正从“跟跑”转向“领跑”。
所谓超重力，并非神秘莫测的概念。人们在过山车俯冲时感受到的失重、飞机爬升时胸口的压迫感，都是生活中可感知的超重力现象。而CHIEF的作用，正是将这种效应放大数百甚至上千倍，在实验室中模拟现实中难以观测的极端自然过程。正如CHIEF首席科学家、中国科学院院士陈云敏所言，该装置旨在构建一个跨越时间与空间尺度的实验平台——从瞬态到万年，从原子级到千米级，从常温常压到高温高压，全面再现多相介质的运动规律。这意味着地质变迁、滑坡塌陷、深海能源开采等重大科学问题，未来都可以在实验室里加速验证和深入研究。
作为承前启后的“模型机”，CHIEF1300实现了多项关键技术跃升：最大加速度由150g提升至300g，旋转半径从4.5米扩展至6米，容量更是从400g·t跃升至1300g·t。这些数字背后，是总工程师凌道盛团队开创性提出的“上下两端支撑、三导液压轴承”结构体系，以及自主研发的全球最大法兰直径真空温控系统。这套系统有效解决了高速运转下巨量热量积聚的难题，确保设备稳定运行。尤为值得一提的是，CHIEF1300配备了不平衡力动态调节系统，能在实验过程中实时补偿偏差，保障高速旋转下的精准控制。这不仅提升了实验安全性，也为后续开展复杂动态实验打下了坚实基础。
这台“超级机器”的诞生，绝非一蹴而就。面对超高速运转、极端工况和前所未有的机械尺寸，研发团队几乎每一步都在“无人区”探索。没有现成经验可供借鉴，结构设计、真空密封、材料工艺、控制系统等环节均需自主攻关。项目团队成员坦言：“每一次转动，都凝聚着数百位科研人员的心血。”正是浙江大学跨学科平台的强大支撑，让建筑工程、控制工程、软件、能源、材料等多个领域的专家协同作战，用跨界智慧破解了一个又一个技术瓶颈。这种“大兵团作战”的科研模式，正是当代重大科技工程成功的必要条件。
随着CHIEF核心设备投入使用，18套自主研制的机载实验装置同步亮相，其中6台为国际首创，12台达到国际领先水平。它们如同CHIEF的“十八般武艺”，服务于不同学科方向的研究需求。例如，造波造啸及重力流实验装置可模拟高达20米的海啸冲击海底地形，揭示海洋灾害的发生机制；深海高压温控实验装置能真实还原天然气水合物开采环境，为我国深海能源战略提供数据支持；超重力振动台具备国际最强振动能力，可用于研究百米尺度场地在地震中的响应规律；而超重力定向凝固熔铸炉则开辟了新材料制备的新路径，有望生产出更致密、性能更优越的合金材料。此外，500公里/小时高铁路基动力效应装置也将为我国高铁网络的安全建设提供科学依据。正如陈云敏院士所说：“就像让孙悟空在离心机里翻筋斗”，在这里，科学想象得以在极端条件下具象化。
CHIEF的意义远不止于科学探索本身。它直面国家战略需求，在防灾减灾、能源安全、城市可持续发展、先进材料创新等领域具有广泛应用前景。以滑坡、泥石流等地质灾害为例，传统监测手段难以预测其突发性，而在CHIEF中，研究人员可以复现数十年乃至上万年的地质演化过程，提前识别风险点。再如深海可燃冰开发，面临高压低温环境下的稳定性难题，CHIEF提供的实验数据将成为工程实施的关键支撑。教育部已发函支持组建“国家超重力场科学中心（筹）”，浙江大学也成立了超重力科学与技术研究院，显示出国家层面对这一平台的战略布局。《物理世界》评价称，CHIEF的建成使中国在超重力科学领域“一步跨入世界前列”，此言毫不夸张。
在我看来，CHIEF的启用不仅是一次技术胜利，更是一种科研范式的升级。它代表着我国基础研究正从“碎片化探索”走向“系统性攻坚”，从依赖进口设备转向自主构建世界级科研平台。在全球科技竞争日益激烈的今天，拥有这样的大科学装置，意味着我们掌握了更多定义前沿问题的话语权。更重要的是，CHIEF所体现的多学科深度融合、长期投入与协同创新的精神，应成为我国科技创新生态建设的重要参照。未来，期待CHIEF产出更多原创成果，真正实现“把论文写在祖国大地上”，也为人类认知边界拓展贡献中国力量。
