外交部發(fā)言人毛寧10月25日表示，中國“人造太陽”有望成為人類歷史上首個實現(xiàn)聚變發(fā)電的裝置，相關話題隨后登上熱搜。10月27日，早盤可控核聚變概念震蕩走強，東方鉭業(yè)3天2板創(chuàng)歷史新高，紐威股份觸及漲停，皖儀科技、中國核建、遠東股份、西部超導等跟漲。消息面上，《中共中央關于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十五個五年規(guī)劃的建議》明確提出推動核聚變能等成為新的經(jīng)濟增長點。

核聚變是將較輕的原子核聚合反應生成較重的原子核，并釋放出巨大能量。1952年，世界上第一顆氫彈成功試爆，展示了氘氚核聚變反應的巨大能量。但氫彈爆炸是不可控的核聚變反應，不能提供穩(wěn)定的能源輸出。從此，人類致力于在地球上實現(xiàn)人工控制下的核聚變反應，希望利用太陽發(fā)光發(fā)熱的原理為人類鋪展能源自由之路。因此，人們也將可控核聚變研究的實驗裝置稱為“人造太陽”。

外交部發(fā)言人毛寧10月25日向世界分享中國“人造太陽”：預計2027年竣工，有望成為人類歷史上首個實現(xiàn)聚變發(fā)電的裝置。氘氚聚變作為能源具有明顯優(yōu)勢。氘大量存在于水中，每升水可提取約0.035克氘，通過聚變反應可釋放相當于燃燒300升汽油的能量；氚可通過中子轟擊鋰來制備，在地殼、鹽湖和海水中鋰大量存在。氘氚聚變反應不產(chǎn)生有害氣體，無高放射性活化物，對環(huán)境友好，從核安全角度看也具有固有安全性。

未來，一旦人類成功點燃可控聚變的“火炬”，其影響將遠超技術突破本身，帶來全局性、系統(tǒng)性的深刻變革。作為理論上取之不盡、用之不竭的終極清潔能源，聚變能將從根本上破解人類對化石燃料的依賴，還將帶動超導材料、人工智能控制等前沿領域集群發(fā)展。然而，“人造太陽”維持自身燃燒的條件非?？量?。英國科學家勞遜在20世紀50年代研究了這一條件的門檻——聚變點火條件。據(jù)計算，實現(xiàn)可觀的氘氚聚變等離子體離子溫度要大于1億攝氏度，等離子體密度、溫度和等離子體能量約束時間的乘積（“三乘積”）大于5×1021千電子伏特·秒/立方米?？煽睾司圩儗⒌入x子體物理、核工程、材料科學等領域的難題集于一身，是迄今人類構(gòu)想的最復雜能源系統(tǒng)之一。

近年來，我國聚變裝置矩陣持續(xù)擴容，形成覆蓋不同技術路線、銜接不同發(fā)展階段的多元支撐格局，為工程化、產(chǎn)業(yè)化突破筑牢硬件基礎。新一代“人造太陽”“中國環(huán)流三號”（HL—3）國內(nèi)首次實現(xiàn)原子核溫度1.17億攝氏度、電子溫度1.6億攝氏度，綜合參數(shù)聚變?nèi)朔e實現(xiàn)大幅躍升，挺進燃燒實驗。研究團隊自主設計并建成了用于聚變能量導出研究的工程性液態(tài)金屬和氦氣工質(zhì)熱工研究臺架，并已全面投入運行，為未來聚變堆的工程化應用奠定了關鍵實驗基礎。

今年以來，中國“人造太陽”——全超導托卡馬克核聚變實驗裝置“東方超環(huán)”（EAST）取得了重大突破，成功實現(xiàn)1億攝氏度1066秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模等離子體運行，再次刷新了世界紀錄。緊湊型聚變能實驗裝置“夸父啟明”（BEST）完成主機杜瓦底座落位安裝，標志著項目主體工程建設正式步入新階段。民營企業(yè)在相關領域的探索也有進展。新奧集團“玄龍—50U”球形環(huán)裝置實現(xiàn)重要突破，初創(chuàng)公司能量奇點研發(fā)的高溫超導磁體“經(jīng)天磁體”成功實現(xiàn)21.7特斯拉峰值磁場強度。國內(nèi)高校也在加快建造、運行一批聚變實驗研究裝置，共同織就我國聚變研究“多點突破、協(xié)同推進”的立體網(wǎng)絡，為從科研向產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化提供全方位支撐。

聚變能的前景讓全世界都眼饞，但距其商用依然還有很長的路要走。實現(xiàn)聚變能的商業(yè)化運用需經(jīng)歷原理探索、規(guī)模實驗、燃燒實驗、實驗堆、示范堆、商用堆六個階段。中國聚變能源有限公司總經(jīng)理、核工業(yè)西南物理研究院院長張立波表示，2027年期待能開啟聚變能燃燒實驗，2030年左右具備中國首個工程實驗堆的研發(fā)設計能力，2035年左右建成中國首個工程實驗堆，到2045年左右建成我國首個商用示范堆。

盡管核聚變前景誘人，但在地球上點燃并控制一顆“人造太陽”絕非易事。首要難題是創(chuàng)造出聚變所需的嚴苛環(huán)境。理論上，氘氚等離子體需加熱至超1億℃，約為太陽核心溫度的6-7倍，才能克服原子核間的庫倫排斥力，使其發(fā)生持續(xù)聚變。此溫度下物質(zhì)完全電離為第四態(tài)等離子體，任何實體容器均會汽化，必須采用非接觸式約束技術。數(shù)十年來，國際上探索了眾多核聚變路線。目前，在地球上，實現(xiàn)可控核聚變主要有磁約束核聚變、激光慣性約束核聚變兩種方式。激光慣性約束核聚變可以采用激光作為驅(qū)動器壓縮氘氚燃料靶丸，在高密度燃料等離子體的慣性約束時間內(nèi)實現(xiàn)核聚變點火燃燒。采用強磁場約束等離子體的方法把核聚變反應物質(zhì)控制在“磁籠子”里面，就是磁約束核聚變。

當前，世界上建成并運行了超過50個不同規(guī)模的托卡馬克裝置，幾個大型托卡馬克實驗裝置已能短暫實現(xiàn)聚變反應所需的嚴苛條件，但如何進一步提高聚變功率增益、改善等離子體的約束性能和穩(wěn)定性，維持長時間燃燒并獲得凈能量輸出，仍是巨大的科學和工程考驗。此外，材料和工程技術方面的挑戰(zhàn)同樣艱巨。找到耐超高溫和強中子輻射的結(jié)構(gòu)材料，研制出性能卓越穩(wěn)定運行的超導磁體和低溫系統(tǒng)；開發(fā)實時監(jiān)測等離子體狀態(tài)并實施等離子體放電瞬態(tài)事件快速反饋控制的診斷與控制系統(tǒng)，這些都需要跨學科的協(xié)同創(chuàng)新。

近日，2025可控核聚變未來產(chǎn)業(yè)大會在上海交通大學舉行，中國科學院院士、中國科學院—教育部新型激光聚變方案聯(lián)合研究團隊首席科學家、上海交通大學李政道研究所所長張杰在題為《激光聚變點亮未來》的主題演講中提到，中國的能量增益會比美國計劃的能量增益高3倍，重復頻率是美國的5倍。此外，環(huán)球時報援引美國消費者新聞與商業(yè)頻道文章稱，在人工智能用電需求飆升之際，美國在核聚變領域落后于中國。中國于21世紀初加入核聚變競賽，比美國晚大約50年。全球近40個國家推進聚變計劃，處于運行、在建或規(guī)劃中的聚變裝置超160座，私人投資總額已突破100億美元。