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物理所是以物理学基础研究与应用基础研究为主的多学科、综合性研究机构。研究方向以凝聚态物理为主，包括凝聚态物理、光学物理、原子分子物理、等离子体物理、软物质物理、凝聚态理论和计算物理等。作为科技创新国家队，物理所坚持以“三个面向”、“四个率先”为目标，系统谋划和推进研究所“一三五”规划。超导、拓扑、纳米、表面、极端条件等多个学科走在了世界科技最前沿；磁学、光学、先进材料、清洁能源等诸多领域为国民经济发展提供了有力的支撑。除了聚焦基础前沿问题，扎根中关村科研攻关外，物理所还积极参与北京科创中心怀柔科学城、粤港澳大湾区科创中心松山湖材料实验室以及长三角物理研究中心建设，为科技强国建设作出了重要贡献。
据了解，为推进怀柔综合性国家科学中心建设，中科院积极在怀柔科学城布局大科学装置和科技研发平台。2017年5月，北京市和中科院启动了材料基因组研究平台、清洁能源材料测试诊断与研发平台的建设工作，中科院物理所和怀柔科学城公司作为建设主体。同年9月，以物理所为项目法人单位的国家重大科技基础设施——综合极端条件实验装置开工建设（即“一装置两平台”）。以“一装置两平台”为重要支撑的中科院物理所怀柔园区占地230亩，建筑面积118000平方米，位于怀柔科学城起步区。
此次园区启用是北京怀柔综合性国家科学中心建设的重要里程碑，标志着“一装置两平台”率先进入科研状态。物理所怀柔园区作为北京凝聚态物理国家研究中心、中国科学院凝聚态物理卓越创新中心的重要组成部分，将依托“一装置两平台”，开展物质科学、新材料、新能源等领域前沿基础研究和产业核心技术研发。
综合极端条件实验装置作为国家重大科技基础设施，提供多种极端条件开展材料制备、物性表征、量子调控研究，将产生一批从0到1的原始创新成果。材料基因组研究平台，有望在新型量子材料、稀土磁性和高性能合金等示范先进材料的探索中取得重大突破。
