來源：環球時報

【環球時報報道 記者 冷舒眉 梁睿】中國各大醫療機構目前均可便捷開展核磁共振高端影像檢查，不過十多年前我國百萬人口磁共振設備保有量，不及美日等國的1/10，核心磁體部件是差距主要根源之一。中國的相關研究團隊是如何打破國外技術壟斷的？隨著超導材料等新型材料研發應用納入“十五五”規劃，相關技術的成果與應用又將如何惠及普通民眾？中國科學院院士、中國科學院電工研究所研究員王秋良團隊近日在接受《環球時報》記者專訪時介紹了國產超導磁體技術的攻關歷程以及后續的發展前景。

奮力追趕，打破壟斷

上世紀80年代，三大國際醫療巨頭率先完成超導磁體量產，長期壟斷全球市場。中國團隊研發超導磁體，既要補齊技術、資金短板，更要沖破行業壟斷壁壘。

在這樣的背景下，王秋良團隊毅然接手啃下這塊“硬骨頭”的任務。2009年，在研判國際磁共振成像市場格局與技術發展走向后，王秋良團隊摒棄國外大公司常規的技術發展路線，確定創新研發超導-鐵軛相結合的開放式磁體。

據介紹，超導-鐵軛開放式磁體技術難度極高，對開放區域內復雜電磁作用力的穩定控制，是行業公認難題。王秋良對《環球時報》記者表示，團隊先后迭代五代樣機，攻克應力平衡、低溫控溫等多項關鍵技術，創新采用超導-鐵磁電磁力自平衡方案，于2015年成功研制出我國首臺0.7T（磁場強度單位）開放式超導磁共振成像系統，相關技術屬國際首創。

據電工研究所副研究員王暉介紹，2015-2017年期間，依托優異的性能與價格比，國產產品逐步取代外資品牌，實現國內超導磁體自主供給。2018年起，國產1.5T磁體產品打入國際市場，現已遠銷印度、俄羅斯、尼日利亞等10余個國家。國產技術的崛起，也迫使通用電氣、西門子等國際巨頭下調在華設備售價。

同時，科研團隊攻關近十年，于2019年底成功研制出9.4T超高場人體全身成像超導磁體，我國也由此成為亞洲第一個掌握該項技術的國家。

據王暉介紹，搭載該磁體的設備成像速度更快、圖像分辨率更高，可用于神經科學等前沿科學領域的研究，還可助力帕金森病、阿爾茨海默病的早期診斷，應用前景廣闊。該技術要求在800毫米孔徑內，提供高均勻性和高穩定性的強磁場，研發難度極大，并無成熟經驗可供借鑒。

無液氦磁體技術實現反超

據王暉介紹，傳統超導磁體必須浸泡在液氦中，維持零下269攝氏度的超低溫環境才能穩定運行，對液氦資源高度依賴。氦氣是稀缺核心戰略資源。受國際形勢波動影響，其價格不斷飆升，供應不確定性風險持續加劇，已然成為我國科研、醫療等領域發展的制約瓶頸。在此背景下，無液氦超導磁體研發已然成為行業轉型升級的必然趨勢。

解決了磁體被“卡脖子”的問題之后，為徹底破解液氦依賴的行業痛點，2015年，王秋良團隊開始攻關無液氦超導磁體成套核心技術。歷經持續研發迭代，目前團隊的無液氦技術已經成功落地應用，覆蓋0.7T、1.5T、3T等全系列無液氦磁共振成像系統。

《環球時報》記者查看電工研究所公開資料發現，我國自主研發的1.5T無液氦超導磁體已實現規模化量產，設備年均維護成本僅需2萬元左右，相較傳統設備成本優勢極為突出。同時，3T無液氦磁體樣機已順利研制完成，即將邁入產業化落地階段。值得關注的是，3T無液氦磁體技術為全球首創，目前尚無同類產品，中國是首個攻克該項技術的國家，實現了關鍵領域的領跑突破。

超導磁體研發將迎關鍵窗口期

王秋良表示，隨著超導材料等新型材料研發應用納入“十五五”規劃，未來將有更多“中國方案”惠及大眾。

“超導材料是國家重點布局的前沿戰略材料，行業即將迎來技術革新與產業落地的高速發展階段。在超導磁體研發路線上，我國將遵循低溫超導提質增效、高溫超導普及應用、室溫超導探索攻關的路徑穩步前行。一方面持續優化低溫超導材料綜合性價比，全力攻克液氮溫區高溫超導實用化技術，逐步降低產業對高價液氦資源的依賴；另一方面長遠布局室溫超導顛覆性技術研發，逐步完成從液氦依賴、液氮普及到室溫超導應用的跨越，從根源上化解我國氦資源匱乏、海外供應受限的產業痛點。”王秋良說，未來5-10年間，醫療領域的無液氦超導磁共振設備，將完成從1.5T向3T、5T、7T等高場強機型的迭代升級。該設備具備多種優勢，不僅會從三甲醫院逐步下沉至基層醫療機構，還可應用于移動體檢、戰地醫院、艦船診療等特殊場景，有效推動醫療資源普惠共享。

據《環球時報》記者了解，除醫療行業外，超導磁體也將在諸多領域規?；涞貞谩４罂茖W裝置層面，可為可控核聚變、重離子醫療、高能加速器等國家重大工程提供核心支撐保障關鍵部件自主可控；能源交通領域，超導輸電、超導磁懸浮、超導電機等技術陸續落地工程應用，助力“雙碳”目標落地。

王秋良表示，“十五五”時期將成為超導磁體技術成熟、成本下降、應用拓寬的關鍵窗口期。作為新材料、高端裝備、生命健康、能源安全多領域融合的核心載體，超導磁體將成為驅動新質生產力發展的重要引擎，推動我國穩居全球超導產業領先地位。