每月盯著電費(fèi)單發(fā)愁,加油時(shí)為油價(jià)波動(dòng)揪心,夏季擔(dān)心停電、冬季憂(yōu)慮供暖不足——能源問(wèn)題早已滲透進(jìn)每個(gè)人的生活,成為難以回避的焦慮源頭。從廚房的燃?xì)庠畹绞謾C(jī)充電,從汽車(chē)出行到工廠運(yùn)轉(zhuǎn),能源如同無(wú)形的血液,維持著現(xiàn)代社會(huì)的運(yùn)轉(zhuǎn),卻也因“不夠用”的陰影,讓人們對(duì)未來(lái)充滿(mǎn)擔(dān)憂(yōu)。如今,一項(xiàng)被稱(chēng)為“人造太陽(yáng)”的技術(shù)正加速突破,它或許將徹底改寫(xiě)人類(lèi)與能源的關(guān)系。
可控核聚變,這個(gè)聽(tīng)起來(lái)像科幻電影的概念,正從實(shí)驗(yàn)室走向現(xiàn)實(shí)。它并非要復(fù)制一個(gè)太陽(yáng)懸于天際,而是通過(guò)模擬太陽(yáng)內(nèi)部的能量產(chǎn)生機(jī)制,在地球上構(gòu)建一個(gè)可控的清潔能源源頭。與傳統(tǒng)能源相比,核聚變的燃料幾乎取之不盡——氘存在于海水中,每升海水含約30毫克氘,而全球海洋中的氘足夠人類(lèi)使用數(shù)億年;氚則可通過(guò)中子與鋰反應(yīng)生成,鋰在地殼中的儲(chǔ)量也極為豐富。更重要的是,核聚變反應(yīng)不產(chǎn)生溫室氣體,也不生成長(zhǎng)壽命放射性廢料,被國(guó)際公認(rèn)為“終極能源方案”。
實(shí)現(xiàn)核聚變的難點(diǎn)在于“可控”。氫彈的爆炸證明了核聚變能釋放巨大能量,但如何讓反應(yīng)穩(wěn)定、持續(xù)地進(jìn)行,而非瞬間釋放,是科學(xué)家面臨的挑戰(zhàn)。要讓氘和氚的原子核克服彼此的靜電排斥力發(fā)生聚變,需要上億度的高溫和極高的壓力——太陽(yáng)核心的溫度約為1500萬(wàn)度,而可控核聚變所需的溫度是其6倍以上。在這樣的極端條件下,所有物質(zhì)都會(huì)電離成等離子體,普通容器根本無(wú)法承受。科學(xué)家因此發(fā)明了“托卡馬克裝置”:通過(guò)超導(dǎo)線(xiàn)圈產(chǎn)生超強(qiáng)磁場(chǎng),將等離子體約束在環(huán)形軌道內(nèi),避免其接觸容器壁,從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定聚變。
在這場(chǎng)全球科技競(jìng)賽中,中國(guó)正從“追趕者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤邦I(lǐng)跑者”。2006年,全球首個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克裝置“EAST東方超環(huán)”在安徽合肥建成,標(biāo)志著中國(guó)進(jìn)入可控核聚變自主研發(fā)階段。此后,EAST不斷刷新紀(jì)錄:2017年實(shí)現(xiàn)1億度高溫下持續(xù)運(yùn)行100秒;2021年將這一溫度提升至1.2億度,并維持101秒;2023年更是在1億度下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模運(yùn)行1066秒,創(chuàng)造了世界紀(jì)錄。這些突破的背后,是中國(guó)在超導(dǎo)材料、精密制造、等離子體控制等領(lǐng)域的技術(shù)積累。
中國(guó)的步伐并未止步于此。2025年5月,世界首個(gè)緊湊型可控核聚變裝置BEST在合肥啟動(dòng);10月,其核心部件杜瓦底座完成毫米級(jí)精準(zhǔn)安裝,為發(fā)電演示邁出關(guān)鍵一步。與此同時(shí),全球其他國(guó)家也在加速布局:美國(guó)、歐盟、日本等均投入大量資源,形成了“多國(guó)競(jìng)速、各有側(cè)重”的格局。例如,美國(guó)側(cè)重于高溫超導(dǎo)磁體技術(shù),歐盟通過(guò)“ITER計(jì)劃”推動(dòng)國(guó)際合作,日本則專(zhuān)注小型化裝置研發(fā)。可控核聚變的競(jìng)爭(zhēng),本質(zhì)上是科技實(shí)力的較量,而中國(guó)已占據(jù)重要一席。
可控核聚變的潛力遠(yuǎn)不止于能源領(lǐng)域。對(duì)普通人而言,它意味著能源成本的大幅下降:電費(fèi)、燃?xì)赓M(fèi)可能降至現(xiàn)在的零頭,新能源汽車(chē)充電將變得幾乎免費(fèi),進(jìn)而帶動(dòng)商品和服務(wù)價(jià)格下調(diào)。生活便利性也將顯著提升:偏遠(yuǎn)地區(qū)可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定供電,農(nóng)村和山區(qū)的生活條件將大幅改善;空調(diào)、供暖設(shè)備無(wú)需再因電費(fèi)而限制使用,極端天氣下的生活保障將更可靠。
能源革命還將引發(fā)連鎖反應(yīng)。充足且廉價(jià)的能源可推動(dòng)海水淡化技術(shù)普及,將海水轉(zhuǎn)化為淡水,為農(nóng)業(yè)灌溉提供保障,甚至讓沙漠變綠洲;垂直農(nóng)場(chǎng)、人工光合成等新型農(nóng)業(yè)技術(shù)將因能源充足而快速發(fā)展,實(shí)現(xiàn)城市內(nèi)的高效食物生產(chǎn),不受土地、氣候限制,從根本上解決糧食問(wèn)題。環(huán)境方面,聚變電站取代化石燃料電廠后,二氧化碳、二氧化硫等污染物排放將大幅減少,空氣質(zhì)量持續(xù)改善,藍(lán)天白云將成為常態(tài)。科技領(lǐng)域,能源充足將為人工智能、量子計(jì)算、高端制造等提供強(qiáng)勁動(dòng)力,推動(dòng)人類(lèi)文明邁向更高階段。
從依賴(lài)化石燃料到擁抱清潔無(wú)限的“人造太陽(yáng)”,可控核聚變的發(fā)展正在重塑人類(lèi)文明的底層邏輯。當(dāng)這項(xiàng)技術(shù)真正點(diǎn)亮千家萬(wàn)戶(hù)時(shí),能源焦慮將成為歷史,一個(gè)物質(zhì)豐裕、環(huán)境優(yōu)美、科技發(fā)達(dá)的新紀(jì)元正在到來(lái)。











