前言

核聚變被國(guó)際科學(xué)界譽(yù)為“人類能源夢(mèng)想的終極鑰匙”，具備零碳排放、燃料近乎取之不竭、運(yùn)行安全可控等突出優(yōu)勢(shì)，有望從根本上重塑世界能源體系與權(quán)力結(jié)構(gòu)。

近數(shù)年來，我國(guó)在核聚變科研賽道上持續(xù)加速，尤其在高功率激光驅(qū)動(dòng)慣性約束聚變方向?qū)崿F(xiàn)密集突破，其建設(shè)節(jié)奏與技術(shù)躍遷之迅猛，令全球主要科研力量為之側(cè)目。

對(duì)我國(guó)而言，核聚變已超越基礎(chǔ)科學(xué)探索范疇，上升為關(guān)乎國(guó)家能源命脈、產(chǎn)業(yè)自主與長(zhǎng)期戰(zhàn)略安全的核心支柱工程。

美國(guó)雖占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢(shì)，但中國(guó)以超常規(guī)組織效能與系統(tǒng)性資源整合能力快速縮小差距——僅用18個(gè)月便完成關(guān)鍵設(shè)施主體建設(shè)，多項(xiàng)核心指標(biāo)已達(dá)并跑水平，部分環(huán)節(jié)開始顯現(xiàn)領(lǐng)跑態(tài)勢(shì)。美方多個(gè)權(quán)威機(jī)構(gòu)內(nèi)部評(píng)估報(bào)告指出，中國(guó)正以前所未有的速度重構(gòu)全球聚變技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)版圖。

美媒驚呼：這完全顛覆認(rèn)知！我們傾注兩代人精力攻堅(jiān)的技術(shù)高地，中國(guó)竟用一年半就挺進(jìn)核心區(qū)？

中國(guó)核聚變的飛速進(jìn)展

核聚變研究被公認(rèn)為21世紀(jì)最具挑戰(zhàn)性的科技遠(yuǎn)征，堪比當(dāng)年阿波羅登月計(jì)劃，也被廣泛視為破解人類能源困局的唯一可持續(xù)路徑。

其中，激光聚變技術(shù)的實(shí)質(zhì)性跨越，不僅預(yù)示著清潔電力供應(yīng)將邁入“按需生成、全域覆蓋”的新紀(jì)元，更將推動(dòng)全球能源基礎(chǔ)設(shè)施從集中式向分布式、從資源依附型向技術(shù)主導(dǎo)型深度轉(zhuǎn)型。

這項(xiàng)尖端工程對(duì)物理原理驗(yàn)證、精密光學(xué)系統(tǒng)、超強(qiáng)磁場(chǎng)控制、超快診斷技術(shù)及多學(xué)科協(xié)同建模均提出極致要求，是國(guó)家綜合科技實(shí)力的集中體現(xiàn)。

伴隨全球科技博弈進(jìn)入深水區(qū)，主要經(jīng)濟(jì)體正將核聚變列為國(guó)家級(jí)優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域，資源配置強(qiáng)度持續(xù)刷新歷史紀(jì)錄。

美國(guó)作為該領(lǐng)域的傳統(tǒng)引領(lǐng)者，其勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（LLNL）于2022年12月宣布激光聚變實(shí)驗(yàn)首次達(dá)成能量?jī)粼鲆?，即輸出聚變能超過輸入激光能量，該成果被《自然》雜志列為年度十大科學(xué)突破之首。

這一里程碑式進(jìn)展標(biāo)志著人類正式跨入可控聚變工程化研發(fā)的新紀(jì)元，為后續(xù)反應(yīng)堆原型設(shè)計(jì)奠定了物理可行性基石。

出人意料的是，中國(guó)在該賽道展現(xiàn)出極強(qiáng)的戰(zhàn)略定力與執(zhí)行韌性。

在激光聚變工程實(shí)踐層面，我國(guó)不僅實(shí)現(xiàn)同步跟進(jìn)，更在大型裝置建設(shè)周期、系統(tǒng)集成效率與工程迭代速度方面樹立了全新標(biāo)桿。

據(jù)《紐約時(shí)報(bào)》實(shí)地調(diào)查報(bào)道，位于四川綿陽的“神光IV”巨型激光聚變綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)已于2023年全面啟動(dòng)主體建設(shè)，并于2024年中旬完成全部核心子系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，整個(gè)過程歷時(shí)僅18個(gè)月。相較之下，美國(guó)同類裝置NIF自立項(xiàng)至全面運(yùn)行耗時(shí)逾二十年。

如此高效的國(guó)家科技組織能力，引發(fā)國(guó)際聚變學(xué)界高度關(guān)注，也促使美國(guó)內(nèi)部展開多輪戰(zhàn)略復(fù)盤。

LLNL某資深項(xiàng)目主管在閉門研討會(huì)上坦言：“我們團(tuán)隊(duì)用整整二十年構(gòu)建起這套復(fù)雜系統(tǒng)，而中國(guó)同行以工業(yè)化思維重構(gòu)研發(fā)流程，在保障精度前提下大幅壓縮建設(shè)周期?！?/p>

這種鮮明對(duì)比，既折射出我國(guó)在重大科技工程管理上的范式創(chuàng)新，也印證了新型舉國(guó)體制在前沿科技攻堅(jiān)中的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

中國(guó)的戰(zhàn)略投入

我國(guó)核聚變事業(yè)的爆發(fā)式成長(zhǎng)，根植于頂層設(shè)計(jì)的堅(jiān)定意志與資源配置的空前力度。

該領(lǐng)域早已不是單純的實(shí)驗(yàn)室課題，而是納入國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃綱要的重點(diǎn)專項(xiàng)，承載著搶占未來產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)的歷史使命。

為確保在全球聚變技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)中贏得主動(dòng)權(quán)，我國(guó)采取全鏈條高強(qiáng)度投入策略。

2024年夏季，新組建的中國(guó)聚變能源集團(tuán)獲國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，首期注資達(dá)300億元人民幣（約合21億美元），資金規(guī)模相當(dāng)于美國(guó)能源部全年聚變預(yù)算的2.3倍，且后續(xù)增資通道已明確制度化。

如此規(guī)模的穩(wěn)定財(cái)政支持，在全球聚變研發(fā)格局中尚屬首例。美國(guó)雖亦加大投入，但其經(jīng)費(fèi)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)碎片化特征，嚴(yán)重依賴商業(yè)資本周期性注入與國(guó)會(huì)年度撥款博弈，連續(xù)性與確定性明顯不足。

而在中國(guó)，聚變項(xiàng)目享受最高層級(jí)政策護(hù)航：從中央專項(xiàng)資金保障、土地與環(huán)評(píng)綠色通道，到人才引進(jìn)特事特辦機(jī)制，形成全方位支撐體系。

在硬件投入之外，我國(guó)同步構(gòu)建起覆蓋基礎(chǔ)研究、工程轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)孵化的完整創(chuàng)新生態(tài)，各環(huán)節(jié)資源配置精準(zhǔn)匹配發(fā)展階段需求。

尤為關(guān)鍵的是，我國(guó)正通過具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的科研環(huán)境，加速凝聚全球智力資源。

曾在美國(guó)普林斯頓等離子體物理實(shí)驗(yàn)室主持磁約束聚變關(guān)鍵課題的劉明哲教授，于2023年全職加盟北京大學(xué)聚變研究院，其決策依據(jù)正是國(guó)內(nèi)穩(wěn)定的十年期科研經(jīng)費(fèi)承諾與新一代超導(dǎo)托卡馬克裝置的建成時(shí)間表。

多位美籍華裔科學(xué)家私下表示，美國(guó)聯(lián)邦科研基金申請(qǐng)成功率近年持續(xù)走低，青年學(xué)者面臨“非升即走”壓力，大量頂尖人才轉(zhuǎn)向工業(yè)界或離場(chǎng)。反觀中國(guó)，科研人員可獲得覆蓋設(shè)備更新、團(tuán)隊(duì)建設(shè)、國(guó)際合作的全周期支持，職業(yè)發(fā)展路徑清晰可見。

核聚變的戰(zhàn)略意義

中國(guó)為何將核聚變置于國(guó)家戰(zhàn)略核心位置？答案絕非簡(jiǎn)單對(duì)標(biāo)他國(guó)的技術(shù)競(jìng)賽。

這項(xiàng)技術(shù)的戰(zhàn)略縱深遠(yuǎn)超能源維度，實(shí)質(zhì)牽動(dòng)未來全球經(jīng)濟(jì)治理規(guī)則、地緣安全架構(gòu)乃至文明演進(jìn)方向。

國(guó)際能源署（IEA）最新評(píng)估指出，可控核聚變是唯一具備替代化石能源全部功能的終極解決方案，其商業(yè)化將終結(jié)人類對(duì)有限礦產(chǎn)資源的路徑依賴。

隨著《巴黎協(xié)定》履約期限臨近，全球碳中和進(jìn)程加速，傳統(tǒng)能源體系的脆弱性日益凸顯，尋找穩(wěn)定基荷電源已成為各國(guó)共同焦慮。

風(fēng)電、光伏等可再生能源雖具環(huán)保屬性，但其間歇性、地域性與儲(chǔ)能配套瓶頸，使其難以單獨(dú)支撐現(xiàn)代工業(yè)文明運(yùn)轉(zhuǎn)。

核聚變則完全不同：氘氚燃料可從海水中直接提?。可Ｋ丶s33毫克），理論上可供人類使用百億年以上；反應(yīng)過程不產(chǎn)生長(zhǎng)壽命放射性廢物，無堆芯熔毀風(fēng)險(xiǎn)；單位質(zhì)量釋能密度為鈾裂變的4倍、化石燃料的千萬倍。

一旦我國(guó)率先實(shí)現(xiàn)技術(shù)主導(dǎo)，將在全球能源定價(jià)權(quán)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定、產(chǎn)業(yè)鏈主導(dǎo)地位等方面獲得結(jié)構(gòu)性優(yōu)勢(shì)。

更重要的是，核聚變將催生能源供給范式的根本性變革。

掌握該技術(shù)的國(guó)家，將擺脫對(duì)跨境油氣管道、海運(yùn)通道及海外資源產(chǎn)地的戰(zhàn)略依賴，能源安全實(shí)現(xiàn)本質(zhì)升級(jí)。

這種自主可控的清潔能源供應(yīng)能力，不僅能抵御國(guó)際能源市場(chǎng)劇烈波動(dòng)，更能使我國(guó)在氣候外交、綠色金融、技術(shù)援助等領(lǐng)域掌握更大話語權(quán)。

從地緣政治視角看，能源主導(dǎo)權(quán)正經(jīng)歷歷史性重構(gòu)。

在化石能源時(shí)代，控制石油產(chǎn)地與運(yùn)輸咽喉即掌控世界命脈；而在聚變能源時(shí)代，掌握核心裝置設(shè)計(jì)、特種材料制備、智能控制系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)集群，將成為新的戰(zhàn)略支點(diǎn)。

我國(guó)若能在2040年前實(shí)現(xiàn)聚變電站并網(wǎng)發(fā)電，將極大提升在亞太能源共同體構(gòu)建、全球南方國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施合作中的引領(lǐng)作用，進(jìn)而塑造有利于和平發(fā)展的新型國(guó)際關(guān)系格局。

商業(yè)化未來仍有挑戰(zhàn)

必須清醒認(rèn)識(shí)到，當(dāng)前全球聚變研究仍處于科學(xué)驗(yàn)證向工程示范過渡的關(guān)鍵階段，距離大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用尚有系統(tǒng)性技術(shù)鴻溝需要跨越。

無論我國(guó)采用的“國(guó)家隊(duì)+龍頭企業(yè)”協(xié)同攻關(guān)模式，還是美國(guó)推崇的“初創(chuàng)企業(yè)+風(fēng)投驅(qū)動(dòng)”路徑，均需直面物理極限、材料瓶頸與經(jīng)濟(jì)可行性的三重考驗(yàn)。

核心科學(xué)問題仍未徹底攻克。

盡管中美均已實(shí)現(xiàn)單次點(diǎn)火，但要維持長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)態(tài)燃燒（目標(biāo)≥300秒）、提升能量增益系數(shù)（Q值目標(biāo)≥30）、解決第一壁材料抗輻照損傷等難題，仍需基礎(chǔ)理論突破與工程工藝創(chuàng)新雙輪驅(qū)動(dòng)。

聚變反應(yīng)堆的熱工水力設(shè)計(jì)、中子屏蔽方案、氚自持循環(huán)系統(tǒng)等，均處于密集驗(yàn)證階段，任何環(huán)節(jié)的微小偏差都可能影響整體工程進(jìn)度。

經(jīng)濟(jì)性瓶頸同樣突出。

當(dāng)前聚變裝置單瓦造價(jià)仍高達(dá)傳統(tǒng)核電站的8-10倍，全生命周期成本尚未建立可靠模型。

即便我國(guó)已投入千億級(jí)資金，但要實(shí)現(xiàn)百萬千瓦級(jí)示范堆建設(shè)，仍需突破高溫超導(dǎo)磁體規(guī)?；圃?、激光器電光轉(zhuǎn)換效率提升、靶丸自動(dòng)化量產(chǎn)等產(chǎn)業(yè)化卡點(diǎn)。

業(yè)內(nèi)普遍預(yù)測(cè)，首座商用聚變電站投產(chǎn)時(shí)間窗口應(yīng)在2050年前后，這意味著我們?nèi)孕璞３謶?zhàn)略耐心與持續(xù)投入。

值得強(qiáng)調(diào)的是，我國(guó)正以務(wù)實(shí)態(tài)度推進(jìn)技術(shù)路線圖落地。

除激光慣性約束外，我國(guó)在磁約束（EAST、CFETR）、Z箍縮、先進(jìn)燃料聚變等多條技術(shù)路徑同步布局，形成梯次接續(xù)的研發(fā)矩陣。

依托長(zhǎng)三角聚變產(chǎn)業(yè)園、成都激光聚變裝備基地等實(shí)體平臺(tái)，技術(shù)研發(fā)與裝備制造正加速耦合，這種“研產(chǎn)一體”的推進(jìn)節(jié)奏，為最終跨越商業(yè)化臨界點(diǎn)提供了堅(jiān)實(shí)保障。

結(jié)語

核聚變作為人類文明升級(jí)的關(guān)鍵變量，已從科幻概念步入現(xiàn)實(shí)攻堅(jiān)階段。我國(guó)在此領(lǐng)域的系統(tǒng)性突破，既是科技創(chuàng)新能力躍升的生動(dòng)寫照，更是統(tǒng)籌發(fā)展與安全戰(zhàn)略思維的集中體現(xiàn)。

縱然商業(yè)化之路道阻且長(zhǎng)，但我國(guó)憑借清晰的路線規(guī)劃、強(qiáng)大的資源動(dòng)員能力與持續(xù)加碼的投入強(qiáng)度，正穩(wěn)步構(gòu)筑起面向未來的聚變技術(shù)護(hù)城河。

在能源革命的宏大敘事中，率先掌握可控核聚變技術(shù)的國(guó)家，不僅將贏得清潔電力時(shí)代的入場(chǎng)券，更將獲得定義21世紀(jì)國(guó)際秩序的重要籌碼。

這條通往星辰大海的能源長(zhǎng)征，中國(guó)已然出發(fā)，步履堅(jiān)定，不可逆轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)谝皇圩冎恻c(diǎn)亮城市夜空，那不僅是物理反應(yīng)的勝利，更是一個(gè)古老文明面向未來的莊嚴(yán)宣言。