在人類探索宇宙奧秘與應(yīng)對(duì)能源危機(jī)的征程中,核聚變技術(shù)因其“人造太陽(yáng)”的稱號(hào),成為備受矚目的終極能源解決方案。這種源自恒星能量釋放原理的技術(shù),不僅能量巨大,且?guī)缀醪划a(chǎn)生放射性廢物,被視為解決能源短缺和碳排放問題的關(guān)鍵突破口。
近日,一場(chǎng)以“聚核之光:?jiǎn)⒔K極能源,筑未來之光”為主題的學(xué)術(shù)論壇在復(fù)旦大學(xué)舉行,聚焦核聚變技術(shù)的商業(yè)化前景與核心挑戰(zhàn)。復(fù)旦大學(xué)現(xiàn)代物理研究所教授許敏在演講中指出,盡管全球科學(xué)家在核聚變領(lǐng)域已取得顯著進(jìn)展,但實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行仍需突破三大瓶頸:燃燒等離子體的穩(wěn)態(tài)控制、耐極端環(huán)境材料的研發(fā),以及氚資源的循環(huán)利用。
核聚變的實(shí)現(xiàn)依賴于三個(gè)核心條件:高密度反應(yīng)粒子、足夠高的離子溫度,以及長(zhǎng)時(shí)間的能量約束。目前,以氘-氚(D-T)為主的聚變路線最接近點(diǎn)火條件,但技術(shù)難度極高。許敏解釋,等離子體需通過磁場(chǎng)或慣性約束維持1億攝氏度以上的高溫,而現(xiàn)有材料在長(zhǎng)期承受高能中子輻射和熱負(fù)荷時(shí)易出現(xiàn)疲勞、腐蝕等問題。氚作為關(guān)鍵燃料,自然界中幾乎不存在,需通過鋰與中子反應(yīng)實(shí)時(shí)生成并回收利用,這一過程對(duì)技術(shù)精度要求極高。
盡管挑戰(zhàn)重重,核聚變領(lǐng)域正迎來前所未有的發(fā)展機(jī)遇。全球范圍內(nèi),這一技術(shù)已成為大國(guó)科技競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。截至目前,全球已有數(shù)十家私營(yíng)或公私合營(yíng)企業(yè)投入聚變能開發(fā),累計(jì)投資超百億美元,形成覆蓋上下游的完整產(chǎn)業(yè)鏈。許敏強(qiáng)調(diào),高溫超導(dǎo)磁體與人工智能的突破為聚變技術(shù)注入新動(dòng)能。前者通過提升磁場(chǎng)強(qiáng)度顯著增強(qiáng)聚變功率,后者則在等離子體控制、材料模擬等領(lǐng)域展現(xiàn)強(qiáng)大潛力。例如,國(guó)際熱核實(shí)驗(yàn)堆(ITER)項(xiàng)目匯聚30多個(gè)國(guó)家力量,中國(guó)參與其中不僅提升了技術(shù)實(shí)力,更在國(guó)際規(guī)則制定中占據(jù)主動(dòng)。
論壇圓桌環(huán)節(jié),多位專家從不同維度解析行業(yè)趨勢(shì)。華中科技大學(xué)教授武松濤指出,氘氚聚變雖為主流路線,但材料輻照損傷和氚資源稀缺問題亟待解決;上海交通大學(xué)教授金之儉則呼吁建設(shè)第三方測(cè)試平臺(tái),以加速高溫超導(dǎo)磁體的工程迭代。他透露,其團(tuán)隊(duì)已引入人工智能優(yōu)化磁體設(shè)計(jì),大幅提升研發(fā)效率。深勢(shì)科技創(chuàng)始人張林峰認(rèn)為,聚變領(lǐng)域?qū)鐚W(xué)科協(xié)作需求強(qiáng)烈,AI可在材料模擬、系統(tǒng)控制等方面提供全方位支持。他特別提到,數(shù)據(jù)共享與協(xié)同創(chuàng)新是加速技術(shù)突破的關(guān)鍵,中國(guó)應(yīng)推動(dòng)聚變領(lǐng)域數(shù)據(jù)開源。
復(fù)旦科創(chuàng)投資總監(jiān)陳孝林從產(chǎn)業(yè)視角分析,當(dāng)前核聚變技術(shù)正從實(shí)驗(yàn)室走向工程化驗(yàn)證階段,資本需扮演“耐心資本”角色,長(zhǎng)期陪伴企業(yè)成長(zhǎng)。他強(qiáng)調(diào),高校應(yīng)發(fā)揮國(guó)際合作紐帶作用,通過學(xué)術(shù)交流引進(jìn)頂尖人才,推動(dòng)技術(shù)跨界轉(zhuǎn)化。與會(huì)專家一致認(rèn)為,聚變能源的商業(yè)化不僅關(guān)乎一國(guó)競(jìng)爭(zhēng)力,更是全人類共同愿景。在這條充滿挑戰(zhàn)的道路上,中國(guó)正通過自主創(chuàng)新與開放合作,逐步構(gòu)建起具有全球影響力的聚變創(chuàng)新生態(tài)。










