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现代新材料探索已经进入按功能需要设计材料的阶段。这种思想实现的基础就是各种已知和新发现材料物相空间上的各种物理化学性质的详尽了解。极端条件研究手段极大地拓宽了可供研究的相空间范围。极高压条件在实现上可以模拟行星中心的自然条件，为研究成矿原理提供信息；同时在可以发现和研究自然不存在的新相，无论在验证物理理论还是在寻找特殊功能材料如发光材料和高温超导材料方面都卓有成效。该文概括介绍世界和中国利用极高压条件探索新材料和地学研究的状况，并以北京同步辐射光源高压站的工作介绍这一材料科学研究的特殊领域。