在中國神話里，夸父是一位力大無窮的巨人。他雙臂纏繞著蟒蛇，為了追趕炙烤大地的太陽，在山谷間奔跑了數(shù)日，最終渴死途中。他的故事，如今成了中國科技雄心的象征——太陽探測器以他命名，先進(jìn)人形機(jī)器人以他命名，而中國最前沿的核聚變項目，同樣以他命名。

最近，1500名物理學(xué)家、工程師和核聚變愛好者齊聚合肥，熱情高漲，如同夸父一般。他們聚集的地方，正在建設(shè)一座名為BEST的燃燒等離子體實驗超導(dǎo)托卡馬克裝置——中國最新、最先進(jìn)的聚變發(fā)電實驗裝置。按計劃，BEST將于2027年竣工。

這不僅是又一座實驗裝置。與會者將其描述為中國發(fā)展聚變技術(shù)的歷史性轉(zhuǎn)折點(diǎn)。因為BEST建成后，將作為中國聚變工程示范堆（CFEDR）的試驗平臺。CFEDR預(yù)計2030年投入運(yùn)行，如果成功，并網(wǎng)電站也將隨之建成。這一時間表，比其他國家實現(xiàn)聚變的目標(biāo)，至少提前了十年。

夸父追日，中國追“太陽”。這場競賽，已經(jīng)開跑。

三管齊下，追趕“太陽”

核聚變，這個被寄予厚望的終極能源，至今仍停留在實驗階段。它模擬太陽內(nèi)部的反應(yīng)，將氫原子核融合成更重的原子核，釋放出巨大的能量。如果能實現(xiàn)商用，它將提供近乎無限、低成本、零碳排放的電力。

美國和歐洲長期以來一直引領(lǐng)著商業(yè)化反應(yīng)堆的研發(fā)。但中國憑借一套周密的戰(zhàn)略，正成為強(qiáng)有力的競爭者。這套戰(zhàn)略的核心是三管齊下：為科學(xué)家和工程師設(shè)定清晰的研究重點(diǎn)；為這些專家提供巨額資金；構(gòu)建聚變反應(yīng)堆所需零部件的產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈。

在技術(shù)路線上，中國選擇了成熟可靠的托卡馬克裝置。這是一個環(huán)形反應(yīng)堆，帶電等離子體被加熱并由磁體約束，直到氫原子核克服斥力，發(fā)生聚變。反應(yīng)釋放的能量傳遞給中子，使它們高速撞擊反應(yīng)堆壁，從而產(chǎn)生熱量。

要讓托卡馬克裝置真正用于發(fā)電，必須達(dá)到燃燒條件——等離子體密度足夠高，其熱量能夠自我維持。這需要在1500萬攝氏度以上的高溫，以及比地球磁場強(qiáng)數(shù)十萬倍的磁場條件下才能實現(xiàn)。中國科學(xué)家正朝著這個目標(biāo)穩(wěn)步邁進(jìn)。今年1月1日，中國先進(jìn)超導(dǎo)實驗托卡馬克裝置（EAST）的研究人員宣布，他們已成功將等離子體密度提升至此前被認(rèn)為不可能的水平。EAST是BEST的前身之一，它的裝置上懸掛著夸父的壁畫。

物理挑戰(zhàn)是一回事，工程又是另一回事。托卡馬克裝置是擁有尖端部件的大型機(jī)器，其建造依賴于復(fù)雜的供應(yīng)鏈，包括功率模塊、真空室和強(qiáng)大的超導(dǎo)磁體。中國通過政策激勵工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)這些部件，在這一領(lǐng)域領(lǐng)先于競爭對手。中國的工程公司在金屬加工領(lǐng)域擁有豐富經(jīng)驗，開發(fā)的磁線圈和功率轉(zhuǎn)換部件，甚至供應(yīng)給位于法國南部的國際熱核聚變實驗堆（ITER）——那個運(yùn)行多年的國際大項目，就用上了中國制造的部件。

燃料難題與邊做邊學(xué)

然而，追“太陽”的路上，還有一道繞不開的坎：燃料。

BEST裝置設(shè)計融合兩種氫同位素：氘和氚。氘可以從水中提取，價格低廉。但氚在自然界中極其稀少，且因其放射性，衰變速度很快。BEST最初將依賴外部燃料供應(yīng)，但科學(xué)家們希望最終能自行生產(chǎn)。

關(guān)鍵技術(shù)在鋰。如果托卡馬克裝置的內(nèi)壁覆蓋一層鋰，那么聚變過程中釋放的高能中子撞擊鋰原子時，鋰就能轉(zhuǎn)化為氚。這是許多聚變項目都夢寐以求想要掌握的技術(shù)。為了測試和擴(kuò)大鋰包層以及其他聚變技術(shù)，研發(fā)工作正在距離BEST不遠(yuǎn)的綜合聚變技術(shù)研究中心（CRAFT）進(jìn)行——這里也被昵稱為“夸父”。

在這個“夸父”中心，工程師們正在開發(fā)未來聚變裝置所需的材料、磁體和組件，測試BEST的系統(tǒng)。他們還在開發(fā)能夠承載重型有效載荷并在高溫下運(yùn)行的高精度機(jī)器人，這將有助于未來維護(hù)這座巨型反應(yīng)堆。

法國國家科學(xué)研究中心的研究主任揚(yáng)尼克·馬朗德觀察到一個關(guān)鍵差異：“歐洲人希望在建造之前完善技術(shù)，而中國人的最大優(yōu)勢在于他們‘邊做邊學(xué)’的意愿?！边@種愿意在實踐中迭代的務(wù)實態(tài)度，或許比任何單項技術(shù)突破都更具戰(zhàn)略價值。

國家戰(zhàn)略與私人資本的競速

中國在聚變領(lǐng)域的加速，離不開頂層設(shè)計的強(qiáng)力推動。2025年7月，中國成立了中國聚變能源有限公司，這家隸屬于國家核能公司的國有企業(yè)，旨在整合全國的研究工作。1月15日，新的《原子能法》生效，為新興產(chǎn)業(yè)投資鋪路。3月12日，政府將核聚變納入多項高層經(jīng)濟(jì)規(guī)劃，包括即將出臺的“十五五”規(guī)劃。至此，中國聚變研究的國家主導(dǎo)格局，已清晰可見。

巧合的是，就在中國舉國發(fā)力之際，西方國家，尤其是美國，私營部門對聚變的興趣也迎來爆發(fā)。全球已有77家初創(chuàng)公司籌集了150億美元資金，目標(biāo)是利用從先進(jìn)的托卡馬克到激光驅(qū)動、仿星器等各類技術(shù)，實現(xiàn)自持聚變。一些美國公司聲稱，他們能在2030年代初向電網(wǎng)送電——這個時間表，與中國計劃不相上下。

有跡象表明，中國也在效仿這條私人資本之路。迄今為止，42家美國初創(chuàng)企業(yè)籌集了80億美元，而8家中國企業(yè)則以更快的速度籌集了約50億美元。去年4月，中國企業(yè)NovaFusionX籌集了7000萬美元，這是中國私營聚變企業(yè)迄今為止規(guī)模最大的首輪融資。今年1月，從清華大學(xué)孵化的初創(chuàng)企業(yè)Startorus Fusion，又籌集了雙倍于此的資金。另一家公司Energy Singularity則希望通過建造超強(qiáng)磁體來實現(xiàn)目標(biāo)，而中國企業(yè)集團(tuán)ENN選擇了不同的燃料路徑：嘗試將氫原子核與硼原子核聚變。

結(jié)語

這場聚變競賽，并非零和博弈。

中國始終保持開放的合作姿態(tài)，不僅從ITER的研究成果中汲取經(jīng)驗，也允許外國科學(xué)家使用其設(shè)備。馬蘭德博士坦言，當(dāng)BEST投入運(yùn)行后，它將成為世界上最先進(jìn)的聚變實驗之一，屆時各國科學(xué)家都將樂于合作。

與夸父不同，中國的科學(xué)家不會孤軍奮戰(zhàn)。而這場關(guān)于“人造太陽”的追逐，距離終點(diǎn)線，或許比任何人想象的都要近。

文章信息來源：

《中國是聚變能源競賽中的有力競爭者》，Economist