交错磁体在应用上厉害在哪儿?算力真能搬上太空吗?2026年中关村论坛年会前夕,跟随展望“十五五”集体采访,我们走进北京的科研一线,见证了一场关于“未来”的集中展示。从颠覆存储技术的“交错磁体”到将大规模算力搬上太空的“星辰蓝图”,北京正通过基础研究的突破与协同技术攻关,让看似不可能的未来,加速到来。
  为非共识项目撑起一片天

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  走进清华大学微纳加工中心,材料学院教授宋成指着一套真空互联系统,向我们打开了磁存储领域的“新世界”。
  在大数据和人工智能时代,全球数据量呈爆炸式增长,存储能力却成了“卡脖子”的短板。传统的铁磁材料存储密度有上限,且单元间会相互干扰;而它的“兄弟”反铁磁材料虽快如闪电,却极难用电学方法读写,被形象地比作“茶壶里煮饺子”——有货倒不出。
  “交错磁体”的出现,彻底打破了这一僵局。它同时融合了两者的优势:没有杂散场,响应速度可从纳秒级提升至皮秒级,且能实现便捷的电学读写。这意味着,未来一部1G大小的电影传输,将从几分钟变成几秒钟。

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  在北京市自然科学基金非共识创新项目的支持下,宋成团队已在新一代磁存储前沿领域取得了显著成果,开发出可在室温条件下工作的交错磁体锑化铬,突破了交错磁体的全电学读写技术,为在磁存储和太赫兹通讯领域进一步操控和应用交错磁体奠定了基础。

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  然而,回顾研发之路,宋成坦言团队曾一度徘徊,国际学术界对于交错磁体存在较多争议。正是在这样的情况下,北京市在全国率先探索建立的专家实名推荐的非共识创新项目筛选机制,为团队送来了“及时雨”。“这套机制让每一个有价值的‘异想天开’都能获得被看见的机会。”连续两年担任推荐专家的清华大学生物医学工程学院教授杜亚楠深有感触。他介绍,北京市自然科学基金非共识创新项目采用“双盲”评审,打破“唯论文、唯职称”的束缚。推荐专家需以个人学术声誉为担保实名推荐。评审过程不是简单投票,而是围绕创新点进行充分辩论。更重要的是,制度本身宽容失败、择优滚动,给予科研人员1至3年的灵活周期,让他们能放下顾虑,潜心探索。
  数据显示,在北京首批支持的72个非共识创新项目中,78%具有颠覆性潜力,有望开辟新赛道;22%探索国际空白领域,有望抢占学术制高点。这套机制不仅催生了原始创新,更成为青年人才的“孵化器”。一批像宋成这样的“80后”科学家,开始在科技创新赛道上挑大梁、当主角。
  向太空要算力
  如果说北京市自然科学基金非共识创新项目是在“向下”夯实基础研究的根基,那么北京星辰未来空间技术研究院(以下简称:星空院)的探索,则是在“向上”开辟未来产业的新赛道。

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  算力需求正以惊人的速度膨胀,地面数据中心建设面临能耗、土地资源等方面的硬约束。如何破题?星空院给出的答案是将算力搬上太空。

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  走进星空院的展厅,一颗10:1缩比的“辰光一号”技术试验卫星模型引人注目。北京星辰未来空间技术研究院院长张善从表示,太空算力系统要将大规模的人工智能算力搬上太空,需要解决与地面大型数据中心同样的供电、散热、计算、通信等难题,还要解决在太空中部署大规模航天器的建造维护难题,这都需要取得关键技术突破,涉及的产业纵深和广度前所未有。

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  北京轨道辰光科技有限公司总经理张哲宇表示,大规模太空算力系统是新型空间信息基础设施,其建设将成为产业发展龙头,牵引形成以“算力星座+可重复使用火箭”为代表的相关产业发展商业闭环和新型产业链,参与构建新的应用系统、应用产品,创新形成应用服务模式。
  在展厅,我们看到了科学家航天员桂海潮牵头开展的在轨操作机器人研发项目,看到了联想服务器为上天而做的加固改造,看到了一个个火箭模型,一条围绕“太空算力”的新型产业链上的协同创新,正在北京加速成型。
  基础研究有硬支撑
  从实验室里的“交错磁体”到浩瀚星空中的“算力星座”,北京的创新版图正在不断拓展。
  “十四五”时期,北京加快实施基础研究领先行动,坚持自由探索和目标导向“两条腿走路”,统筹推进基础研究平台建设、人才引育、体制机制改革等重点工作,不仅实现了人才培养的显著成效与原创成果的质量齐升,多元投入机制也逐步健全。
  “十五五”开局,北京将持续实施基础研究领先行动,进一步强化基础研究战略性、前瞻性、体系化布局,大力提升原始创新能力,让每一颗“异想天开”的种子,都有机会长成参天大树,最终为高质量发展激活源源不断的新动能。

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