文/胡铁瓜

在人类文明漫长的演进中，能源始终是驱动发展的核心力量。从薪火相传的远古时代，到煤炭、石油主宰的工业革命，能源变革不断重塑着世界的面貌。如今，随着传统能源的日渐稀缺与环境压力的与日俱增，寻找可持续、清洁且高效的能源，成为关乎人类未来走向的关键命题。

在这一宏大背景下，可控核聚变宛如一颗闪耀的星辰，吸引着全球科学家前赴后继。它，被视作人类实现“能源自由”的终极答案，是一场足以改写历史进程的能源革命。而中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），正以一次次震撼世界的突破，引领人类向着这一伟大目标大步迈进。 2025年1月20日，EAST首次实现1亿摄氏度高温下等离子体“高质量燃烧”1066秒，成功跨越“亿度千秒”里程碑，这一成果不仅是中国科研实力的有力见证，更是人类核聚变研究征程中的关键转折点 ，它为可控核聚变商业化点亮了一盏明灯，照亮了人类通往能源新纪元的道路。

一、从科幻到现实：人类首次“模拟恒星”持续千秒

2025年1月20日，中国合肥的科学岛传来震撼消息：我国全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）首次实现1亿摄氏度高温下等离子体“高质量燃烧”1066秒，刷新世界纪录。这一成果被科学家称为“亿度千秒”里程碑，标志着人类首次在实验室中模拟出未来聚变堆运行所需的环境。

为什么这一秒数如此重要？

核聚变的本质是模拟太阳内部的反应——将氘、氚等轻原子核聚合成氦，释放巨大能量。但要让反应持续发生，需同时满足三个条件：温度超过1亿摄氏度、足够高的粒子密度、足够的约束时间。此前，国际主流实验装置难以突破“千秒”门槛，而EAST的突破意味着人类首次验证了聚变堆稳态运行的可行性。

二、三十年磨一剑：从“三秒”到“千秒”的技术长征

中国“人造太阳”的征程始于上世纪90年代。1994年，合肥科学岛启动EAST项目；2006年，装置首次放电，但高温等离子体仅维持不到3秒。此后，科学家们不断突破：

• 2012年：实现30秒高约束模运行；

• 2016年：突破60秒；

• 2023年：将纪录提升至403秒；

• 2025年：最终跨越“千秒”大关。

技术难点何在？

托卡马克装置需将“超高温”“超低温”“超强磁场”等极端条件集成于一体。例如，等离子体温度达1亿摄氏度时，任何材料接触都会瞬间汽化，只能依赖磁场约束；而超导线圈需在-269℃的液氦环境中运行，近百万个零部件需精密协同。中国科学院合肥物质科学研究院副院长宋云涛坦言：“每一步突破都需解决物理与工程的双重难题，比如等离子体边界控制、材料抗辐照性能等。”

三、磁约束VS激光惯性约束：两条技术路线的博弈

当前全球可控核聚变研究主要有两大路径：

1. 磁约束（托卡马克）：利用超导磁场约束等离子体，适合大规模发电；

2. 激光惯性约束：通过高能激光轰击燃料靶丸引发聚变，体积小巧但难以持续。

EAST为何选择托卡马克？

磁约束虽工程复杂度高，却是实现“无限能源”的最优解。EAST团队通过创新设计，解决了等离子体与材料壁的相互作用、实时诊断等难题，使装置在长脉冲运行中保持稳定。反观激光惯性约束，尽管美国国家点火装置（NIF）在2022年实现能量净增益，但其单次反应仅持续纳秒级，离商用发电差距甚远。

四、商业化曙光：从实验室到发电站的最后一公里

EAST的突破不仅验证了科学可行性，更推动了工程化进程。中信证券预测，全球核聚变装置市场规模将在2030 - 2035年达到2.26万亿元。

产业链已悄然布局

• 材料领域：安泰科技子公司研发的钨铜偏滤器、包层第一壁等关键部件已实现量产；

• 超导技术：西部超导、联创光电等企业的高温超导材料年产量突破千公里，成本逐年下降；

• 设备制造：合锻智能承接的2亿元聚变装置部件订单将于2025年底交付。

政策与资本双重驱动

2024年，国务院国资委将可控核聚变列为未来产业核心方向，上海、四川等地成立专项基金，中油资本等央企斥资入局。全球范围内，核聚变领域已吸引超71亿美元投资，45家企业参与竞争。

五、挑战与展望：人类离“能源自由”还有多远？

尽管进展迅猛，核聚变商用仍面临三大挑战：

1. 能量增益：目前实验堆输出能量尚未超过输入；

2. 材料寿命：中子辐照会导致材料性能退化；

3. 成本控制：超导磁体、燃料循环系统造价高昂。

中国路线图：2050年点亮聚变之灯

根据中国磁约束核聚变发展计划，下一代“中国聚变工程实验堆”已完成设计，目标在2050年前建成示范电站。而能量奇点等初创企业推出的全高温超导装置“洪荒70”，则试图通过技术迭代缩短商业化周期。

结语：一场关乎人类命运的能源革命

EAST的“千秒”纪录，不仅是中国的骄傲，更是全人类的共同突破。正如科学家所言：“可控核聚变没有国界，它是照亮未来的唯一灯塔。” 或许在不久的将来，我们的子孙会惊叹：原来祖先曾为争夺石油发动战争，而这一切，终将终结于一盏用“人造太阳”点亮的灯。

（本文综合自央视新闻、光明日报、极目新闻等权威报道）