中国科学家追“太阳”：核聚变竞赛，能第一个发电吗？

在中国神话里，夸父是一位力大无穷的巨人。他双臂缠绕着蟒蛇，为了追赶炙烤大地的太阳，在山谷间奔跑了数日，最终渴死途中。他的故事，如今成了中国科技雄心的象征——太阳探测器以他命名，先进人形机器人以他命名，而中国最前沿的核聚变项目，同样以他命名。

最近，1500名物理学家、工程师和核聚变爱好者齐聚合肥，热情高涨，如同夸父一般。他们聚集的地方，正在建设一座名为BEST的燃烧等离子体实验超导托卡马克装置——中国最新、最先进的聚变发电实验装置。按计划，BEST将于2027年竣工。

这不仅是又一座实验装置。与会者将其描述为中国发展聚变技术的历史性转折点。因为BEST建成后，将作为中国聚变工程示范堆（CFEDR）的试验平台。CFEDR预计2030年投入运行，如果成功，并网电站也将随之建成。这一时间表，比其他国家实现聚变的目标，至少提前了十年。

夸父追日，中国追“太阳”。这场竞赛，已经开跑。

三管齐下，追赶“太阳”

核聚变，这个被寄予厚望的终极能源，至今仍停留在实验阶段。它模拟太阳内部的反应，将氢原子核融合成更重的原子核，释放出巨大的能量。如果能实现商用，它将提供近乎无限、低成本、零碳排放的电力。

美国和欧洲长期以来一直引领着商业化反应堆的研发。但中国凭借一套周密的战略，正成为强有力的竞争者。这套战略的核心是三管齐下：为科学家和工程师设定清晰的研究重点；为这些专家提供巨额资金；构建聚变反应堆所需零部件的产业供应链。

在技术路线上，中国选择了成熟可靠的托卡马克装置。这是一个环形反应堆，带电等离子体被加热并由磁体约束，直到氢原子核克服斥力，发生聚变。反应释放的能量传递给中子，使它们高速撞击反应堆壁，从而产生热量。

要让托卡马克装置真正用于发电，必须达到燃烧条件——等离子体密度足够高，其热量能够自我维持。这需要在1500万摄氏度以上的高温，以及比地球磁场强数十万倍的磁场条件下才能实现。中国科学家正朝着这个目标稳步迈进。今年1月1日，中国先进超导实验托卡马克装置（EAST）的研究人员宣布，他们已成功将等离子体密度提升至此前被认为不可能的水平。EAST是BEST的前身之一，它的装置上悬挂着夸父的壁画。

物理挑战是一回事，工程又是另一回事。托卡马克装置是拥有尖端部件的大型机器，其建造依赖于复杂的供应链，包括功率模块、真空室和强大的超导磁体。中国通过政策激励工业企业生产这些部件，在这一领域领先于竞争对手。中国的工程公司在金属加工领域拥有丰富经验，开发的磁线圈和功率转换部件，甚至供应给位于法国南部的国际热核聚变实验堆（ITER）——那个运行多年的国际大项目，就用上了中国制造的部件。

燃料难题与边做边学

然而，追“太阳”的路上，还有一道绕不开的坎：燃料。

BEST装置设计融合两种氢同位素：氘和氚。氘可以从水中提取，价格低廉。但氚在自然界中极其稀少，且因其放射性，衰变速度很快。BEST最初将依赖外部燃料供应，但科学家们希望最终能自行生产。

关键技术在锂。如果托卡马克装置的内壁覆盖一层锂，那么聚变过程中释放的高能中子撞击锂原子时，锂就能转化为氚。这是许多聚变项目都梦寐以求想要掌握的技术。为了测试和扩大锂包层以及其他聚变技术，研发工作正在距离BEST不远的综合聚变技术研究中心（CRAFT）进行——这里也被昵称为“夸父”。

在这个“夸父”中心，工程师们正在开发未来聚变装置所需的材料、磁体和组件，测试BEST的系统。他们还在开发能够承载重型有效载荷并在高温下运行的高精度机器人，这将有助于未来维护这座巨型反应堆。

法国国家科学研究中心的研究主任扬尼克·马朗德观察到一个关键差异：“欧洲人希望在建造之前完善技术，而中国人的最大优势在于他们‘边做边学’的意愿。”这种愿意在实践中迭代的务实态度，或许比任何单项技术突破都更具战略价值。

国家战略与私人资本的竞速

中国在聚变领域的加速，离不开顶层设计的强力推动。2025年7月，中国成立了中国聚变能源有限公司，这家隶属于国家核能公司的国有企业，旨在整合全国的研究工作。1月15日，新的《原子能法》生效，为新兴产业投资铺路。3月12日，政府将核聚变纳入多项高层经济规划，包括即将出台的“十五五”规划。至此，中国聚变研究的国家主导格局，已清晰可见。

巧合的是，就在中国举国发力之际，西方国家，尤其是美国，私营部门对聚变的兴趣也迎来爆发。全球已有77家初创公司筹集了150亿美元资金，目标是利用从先进的托卡马克到激光驱动、仿星器等各类技术，实现自持聚变。一些美国公司声称，他们能在2030年代初向电网送电——这个时间表，与中国计划不相上下。

有迹象表明，中国也在效仿这条私人资本之路。迄今为止，42家美国初创企业筹集了80亿美元，而8家中国企业则以更快的速度筹集了约50亿美元。去年4月，中国企业NovaFusionX筹集了7000万美元，这是中国私营聚变企业迄今为止规模最大的首轮融资。今年1月，从清华大学孵化的初创企业Startorus Fusion，又筹集了双倍于此的资金。另一家公司Energy Singularity则希望通过建造超强磁体来实现目标，而中国企业集团ENN选择了不同的燃料路径：尝试将氢原子核与硼原子核聚变。

结语

这场聚变竞赛，并非零和博弈。

中国始终保持开放的合作姿态，不仅从ITER的研究成果中汲取经验，也允许外国科学家使用其设备。马兰德博士坦言，当BEST投入运行后，它将成为世界上最先进的聚变实验之一，届时各国科学家都将乐于合作。

与夸父不同，中国的科学家不会孤军奋战。而这场关于“人造太阳”的追逐，距离终点线，或许比任何人想象的都要近。

文章信息来源：

《中国是聚变能源竞赛中的有力竞争者》，Economist