物质科学是研究物质基本组成、结构、性质和变化规律的科学。任何物质都是在一定的物理条件（包括温度、压强和磁场等）下形成并存在的。拓展物理实验条件到极端状态，可以形成许多在常规条件下不能得到的新物质和新物态，发现许多在常规物理条件下未能出现的新现象，从而大大拓展我们认识自然、改造自然、造福人类的能力。
事实上，近年来人们利用极端条件取得了许多具有深远影响的科学突破，其中不少工作获得了诺贝尔奖，也有大量创新性的研究成果得到了重要的实际应用。利用极端条件取得创新突破已成为科学研究发展的一种重要范式。
由中国科学院物理研究所联合吉林大学承建的国家重大科技基础设施建设项目“综合极端条件实验装置”（Synergetic Extreme Condition User Facility，简称SECUF），已于2017年9月28日在北京怀柔科学城正式开工建设，其目标是建成集极低温、超高压、强磁场和超快光场等极端条件为一体的、国际一流的综合极端条件用户实验装置。
SECUF装置包括极端条件材料制备表征系统、超快条件物质研究系统、极端条件量子态调控系统、以及高温高压大体积材料研究系统。每个系统又包括若干子系统（共17个子系统）。
为促进国内外相关领域科研人员对SECUF的全面了解，我们组织了SECUF: Breakthroughs and opportunities for the research of physical science专辑。此专辑特别邀请了其中15个子系统的负责人撰写文章，全面介绍该装置的建设内容和所面临的科学技术问题。
适逢中国科学院物理研究所九十周年华诞，我们将此作为90周年所庆献礼，希望综合极端条件实验装置建成后，能够在我国物质科学及相关领域的基础研究与应用研究中发挥重要的支撑作用，提升我国在这些领域的科学研究综合实力。