[安徽新闻联播]造日：点燃聚变之光

特别节目《“器”质不凡》，今天播出《造日：点燃聚变之光》，去探寻国家大科学装置“夸父”平台如何肩负使命，加速人类实现终极能源梦想的进程。

因原材料能从海水中直接提取，且清洁安全，可控核聚变被认为是解决人类能源问题的终极方案。来自英、法、德等十多国的顶尖科学家在合肥未来大科学城的聚变堆主机关键系统综合研究设施——“夸父”项目园区，签署《合肥聚变宣言》。

国际聚变领域资深专家英国著名科学家艾伦·科斯特利：我们将在这里共同合作开发聚变能源，造福全人类。

中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所所长宋云涛：“夸父”的平台是我们国家建设的大科学装置，是我们聚变从科学实验向工程迈进的非常一个重要的里程碑。

如何将我国在核聚变领域半个多世纪的探索研究，从理论上的“可行”转化为工程上的“可用”？这座即将在合肥建成的大科学装置——“夸父”将如何加速这一进程？人类距离点亮“聚变发电”的终极梦想还有多远？敬请关注[“器”质不凡]特别报道——《造日：点燃聚变之光》。

中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所研究员秦成明：今天主要测试这些部件在高温状态下材料有没有受损。

秦成明团队所攻坚的，是“夸父”中一个重要的子系统——离子回旋加热系统，它就像是“人造太阳”的“超级微波炉”，负责将聚变燃料加热并维持在上亿摄氏度的高温状态。

中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所研究员秦成明：我们这个系统主要是用来产生兆瓦级的一个功率输出，来满足未来聚变堆几十兆瓦的一个加热功率需求，我们首先必须攻克的核心部件，就是兆瓦级电子四极管。

兆瓦级电子四极管，堪称整个系统的“心脏”。这类高功率、高频率的核心器件长期受制于国外技术，秦成明团队要做的，是从材料、工艺到封装测试的全链条自主研发。然而，造出“心脏”只是第一步，更大的挑战在于将其完美融入一个由上千个精密部件构成的复杂系统中，让所有部件协同工作，稳定输出巨大的微波能量。

中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所研究员秦成明：你看到外面是腔体，那其实内部是非常复杂的一个电路，还涉及有上千个零部件，几千个零部件我要把它集成起来，安装起来，里面的变量都有几十个，要一个个去调。

历经近半年时间的设计、加工与精密调试，上千个零件终于首次被组装成一个整体。当第一次集成完成，团队满怀期待地启动系统时，现实却给了他们沉重一击。预期的强大功率并未出现，关键部件的温度像过山车般剧烈波动。

中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所副研究员刘鲁南：这就导致你不能在长脉冲下稳定的运行，就不能用于未来聚变装置上打火了。

问题似乎陷入了僵局。面对上千个零件、几十个耦合变量，简单的排查已难奏效。秦成明和团队决定重新构建分析模型，并通过数十组对比实验捕捉异常数据。经过近一个月的密集排查，大家发现问题的症结并非单一的部件故障，而是系统内部复杂的气体流场形成了难以预测的压力震荡，唯一的方案是加装稳压装置。自此，团队与国内厂家携手，开始了从设计、加工、测试、优化步步精进的漫长攻坚。

中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所副研究员刘鲁南：跟我们合作的国内的一个厂家，仿真好、加工好，到我们这边来测试，然后我们测试完发现什么问题再给厂家，然后再给厂家，再进行优化、加工，然后再拿到我们这边进行测试

有十几个来回，是一轮一轮验证的。

在设备制造这漫长的拉锯战里，团队每个人就像上足了发条的时钟，在希望与失望的交替中连轴运转。他们把全部心血倾注在这套复杂的系统上。实验室的椅子和折叠床，见证了无数个不眠之夜。秦成明有时累得直接在实验室的椅子上睡着，而她的孩子在家里，直到睡着，也没能等到妈妈的一句“晚安”。

中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所研究员秦成明：我会经常对自己的孩子感到亏欠，我会跟他去解释，妈妈做的是核聚变能源，希望等你长大以后，不用再去为能源的事情而发愁。

正是这份坚持，让秦成明他们不仅拿下了了兆瓦级电子四极管这个核心部件，更掌握了让上千个部件装配在一起的系统集成能力。这意味着，从最基础的元器件到最顶层的系统控制，离子回旋加热系统这个实现聚变发电的关键一步完成了。而这样的攻坚，在“夸父”项目建设中并非个例。整个设施需攻克的关键核心技术超过百项，从提供强大磁场与能量中枢的超导磁体系统，到能在极端环境下进行精密维护的遥操作测试平台，一项项技术难题在这里被分解、验证与攻克。

中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所副研究员潘洪涛：其实我跟我们团队一直讲的就是什么，我们要干就干这种有难度的事情，越干这样的事情我们就越兴奋。

中国科学院合肥物质科学研究院科学中心与基础设施处处长张寿彪：我们做聚变的这些工程师也好，这些专家老师也好，为什么舍得投入这么多的精力去研究这个事情，不计回报，我觉得就是因为他们看到了这个梦想，在不远的将来会实现，实现的不是你科研上的目标，是全人类的能源的自由。

当工程系统被逐个攻克，一个更根本的挑战悄然浮现：纵使造出了约束上亿度高温的“磁笼”和精准维护的“机械手”，怎么确保未来聚变堆的装置在极端环境下，能稳定工作几十年？这个问题，摆在了90后博士后李雪纯和她的团队面前，这支年轻队伍攻坚任务是打造出一台超导直线等离子体装置“赤霄”，它如同未来聚变堆材料的“终极考官”，聚变堆壁材料及部件都要在“赤霄”模拟的极端环境中经受严苛的测试。打造“赤霄”装置的考验远超预期。在关键的预研靶板任务中，李雪纯和团队备选的两套方案连续失败，最终只有一套主方案可供攻坚，大家以背水一战的决心进入数月无休的状态。他们钻入庞大的真空舱室，亲手安装、调试，在反复的失败与修复中，硬是在一个“几乎不可能”的周期内，完成了设计、加工、安装到联调的全过程。

中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所博士后李雪纯：来来回回反复地经历了很多，崩溃过，但是也不能说会放弃，我们不管是理论知识，还是我们的工程实践能力一定是在线的。

如今，“赤霄”装置如同永不熄灭的材料“试炼台”，24小时不间断地用高能粒子流“冲刷”候选材料，它产生的海量实验数据，正不断输入数据库，为“数字孪生”系统和人工智能辅助材料设计提供至关重要的依据。从已然功勋卓著的全超导托卡马克装置，到即将建成的综合研究设施，再到面向未来演示发电的BEST装置……一个目标清晰、功能互补的“聚变研究装置集群”已初具规模。

中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所博士后邓盛：我希望将来聚变这个大“城堡”建好，这样我就可以很自豪地告诉我的孩子，爸爸在人类一个终极能源事业上面，也是作出了自己的贡献、发光发热，看这个核聚变人造“太阳”，就是我们当时很多科学家一起努力干出来的东西。

中国科学院合肥物质科学研究院科学中心与基础设施处处长张寿彪：期望就是在35年和50年就是这种强国目标百年目标上，要在三五年（2035）之前要实现工程装置运行。2050年我们要实现这种工程堆的这种发电。

这一切以“夸父”为枢纽的攻坚与突破，其意义远不止于中国聚变工程的自主自强。它所构建的，是一个真正面向全球、开放共享的“能源实验场”。这里不仅与全球50多个国家、120余家科研机构建立了稳定合作，还相继落成中法、中俄、中美等国际联合中心。这背后，是中国聚变领域科学家们一以贯之的信念：终极能源的梦想，属于全人类；通往梦想的道路，应由全人类携手开拓。从积极参与国际大科学工程，到向新兴国家输出技术、培养人才；从共享实验装置，到与多国共同发布《合肥聚变宣言》——中国正以实际行动，将“构建人类命运共同体”的理念，熔铸在追逐“人造太阳”的每一束光、每一次合作中。

欧盟聚变能委员会主席Gianfranco：为一个共同的目标而努力，以实现自由、清洁的能源。

中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所所长宋云涛：有了这样的实验平台，我们会加快推进未来聚变堆的建设，尽早地实现人类能够使用未来的聚变能。

从科学岛出发，一条由中国倡议、全球共建、成果共享的聚变能源之路正愈发清晰。当未来某一天，由全人类智慧共同点燃的“人造太阳”照亮世界，它的光芒中，必将深深镌刻着这个东方国度逐日不息、命运与共的担当与梦想。