全国最高！祝贺兰州大学！

近日，国家自然科学基金委公布了2023年度获批立项的国家重大科研仪器研制项目（部门推荐），兰州大学土木工程与力学学院力学学科周又和院士牵头申报的“15T高场下超导材料力学的全服役场调控与测量装置研制”位列本年度获批的4项之一，其直接经费8498.70万元，执行时间为2024年1月-2028年12月。这是兰州大学首次牵头获批该类项目，也是国家自然科学基金委单项资助额最高的项目。项目合作单位有中国科学院近代物理研究所、中国科学院等离子体物理研究所和西北工业大学。

图1. 托卡马克（Tokamak）装置超导磁体

图2. 中国聚变堆工程（CFETR）

“15T高场下超导材料力学的全服役场调控与测量装置”在实验室实现可控的极端环境与条件，一直被世界各科技强国作为科学前沿领域突破点、探索未知世界的基础科研制高点。

作为二十世纪的最伟大的发现之一——超导材料，是一典型的突破现有材料性能边界、服役于极端多场环境的新兴功能材料，其在众多高新技术重大应用领域与未来发展战略需求中日益凸显。尤其在新能源领域，可控热核聚变能是通过托卡马克（Tokamak）大型超导磁体这一核心装置约束高达上亿摄氏度的等离子体流动，是实现洁净、取之不尽、用之不竭的未来能源终极解决方案。包括欧盟、美国、日本和中国等 7 个国家与地区共同联合国际热核聚变实验堆计划（ITER），这也是目前正在进行中的全球规模最大、影响最为深远的国际大科学工程，总投入超过 150 亿欧元（如图 1）。我国参与国际 ITER 计划的同时也开始规划中国聚变工程实验堆计划（CFETR）（如图2）。

15T高场下超导材料力学的全服役场调控与测量装置设计图

兰州大学牵头的这一获批项目以中国聚变工程实验堆中超导磁体服役磁场14.5 T的重大需求为牵引，面向高性能电磁装置研制中强场超导在极端环境条件（强磁场、高载流、极低温和高应力）下的功能性与安全性设计的“卡脖子”力学基础问题，开展力学性能表征及其力学设计理论所需的重大科研实验装置研制。在前期国家自然科学基金委重大科研仪器研制项目（自由申请）的资助下，团队成功研制了国际首台5T全背景场超导材料力学实验装置。在此基础上，通过突破15T大空间、横向场超导二极磁体的自主研制及其多场并存与可控等核心关键技术，以期实现实验室模拟15T强场环境下超导材料及结构的极端全服役场环境的重大科研仪器装置的建造，为全服役场超导材料的力学及多场性能测试及表征提供基础条件，进而为高性能强场超导磁体设计制备的力学理论研究奠定坚实基础。预期研究成果将服务于“中国聚变工程实验堆”和高能加速器等强场超导磁体的设计制备这一国家战略目标需求，该项目将攻克多场耦合下材料性能测试关键技术，填补极端力学宏微观测量方法与技术空白，为超导材料多场性能表征和磁体设计的理论研究提供测试平台，并为强场超导磁体的材料选型、服役可靠性评价和故障诊断等提供重要支撑。

项目负责人简介

周又和，兰州大学力学教授、博导，中国科学院院士，国家杰青、国家教学名师。现任兰州大学超导力学研究院院长、中国力学学会固体力学专业委员会主任、《力学学报》和《TAML》副主编、校外4个国家级和7个省部级重点实验室学术委员会委员。开创了多场耦合超导电磁固体力学，拓展了沙尘暴风沙电多场耦合研究，创立了多场强耦合的分场降阶迭代法和求解强非线性问题的通用小波封闭方法等。独立撰写的《Wavelet Numerical Method and Its Applications in Nonlinear Problem》作为计算方法的工程应用丛书被Springer-Nature出版，撰写的《电磁固体结构力学》（周又和、郑晓静）获国家科学著作出版基金由科学出版社出版，独立编著的《理论力学》由高等教育出版社出版，独立撰写的90余万字的《超导电磁固体力学》（上、下册）由科学出版社出版。科研成果获国家自然科学二等奖2项(1/3; 2/2)、国家科技进步二等奖1项(7/10)、教育部自然科学一等奖2项和技术发明一等奖1项（均为第一完成人）、甘肃省科技进步一等奖1项和二等奖3项，以及IEEE超导委员会授予的Von Duzer Prize 1次等；主持的教学项目获国家教学成果二等奖1项。个人获国家教学名师奖、全国师德标兵、宝钢教育基金会全国高校优秀教师特等奖、徐芝纶力学奖、全国五一劳动奖章和全国高校教师杰出教学奖等。培养出7人获国家杰青、优青、青拔、全国优博及提名、中国力学优博、教育部新世纪人才和国际奖励等一批优秀人才；主持建成基金委创新研究群体、国家111引智基地、全国高校黄大年式教师团队和兰州大学力学学科首批全国科学家精神教育基地等。

内容来源｜党委宣传部（融媒体中心）

土木工程与力学学院

编辑｜田田

责任编辑｜骆锦锦

主编｜李晖

黄建平当选发展中国家科学院院士