千亿资本撬动聚变赛道，寻找地球上的“戴森球”

1959年，美国物理学家弗里曼·戴森提出了一种假想天体结构——戴森球。地球行星能源有限，太阳系行星仅接收太阳辐射总量的约1/10^9，高度发达文明必须建立截获恒星辐射的巨型结构，以此破解能源困境。而“戴森球”假想就是通过包围母恒星获取其全部能量输出。

8月26日，在2026核聚变能大会“资本助力核聚变能开发”论坛上，中国科学院院士、李政道研究所讲席教授丁洪认为，聚变能是人类进入高阶文明的必经之路，可控核聚变就是地球上的“戴森球”。中科创星创始合伙人米磊表示，一旦聚变技术实现突破，人类将进入更高级别的文明。

当前，全球聚变领域融资规模已超140亿美元（约合941亿元人民币），近千亿资本涌入这条曾被戏称“永远需要50年”的赛道。米磊表示，攻关聚变技术的关键就在于投资人愿不愿意支持创业者突破极限。

储备多元技术，冲刺能量增益

聚变能是人类最理想的清洁能源之一，也是解决人类社会能源问题和环境问题的重要途径，具有安全性高、极少有放射性废物、环境友好等特点。

但实现可控核聚变点火的条件极为苛刻，必须满足1亿摄氏度以上的高温、长时间约束在有限空间、足够高的密度，三者构成的聚变三乘积必须超过5×10的21次方，才算迈入点火的门槛，中国聚变公司总工程师钟武律介绍，三者的乘积还要同时提高，单个指标的提高很难达到所需的点火阈值。

点火也被称为能量增益。“我们通常说能量增益Q有多少。这里的Q有两个，一个是科学上的能量增益，另一个是工程上的能量增益。”钟武律介绍，2022年美国国家点火装置（NIF）达到的是科学上的能量增益，即聚变功率与聚变堆输入功率的比值，而工程上的能量增益需满足发电功率比聚变堆输入功率更多，才能实现工程增益Q>1。“我们希望未来能源系统的工程增益Q要远远大于1，才能实现能源利用，才能谈论度电成本。”

当前，磁约束聚变和惯性约束聚变是重要的聚变路线。仿星器、托卡马克、反场箍缩（RFP）是常见的磁约束聚变装置，其中，诞生于上世纪50年代的托卡马克的原理相对简单，也是对称性最好的磁约束聚变装置，因而是目前最成熟的磁约束聚变技术路线。上世纪90年代，欧洲JET、美国TFTR、日本JT-60U三大托卡马克装置已验证了其科学可行性。

根据公开数据，截至今年8月，全球共有174个计划或已建造聚变装置，其中公共装置114个，私营装置60个。这些装置中，托卡马克装置达到了78个。

星环聚能创始人、首席科学家谭熠表示，星环聚能采用球形托卡马克技术路线，高温超导做磁体，短脉冲重复运行，降低等离子体大破裂风险。但任何选择都有利有弊，短脉冲带来的托卡马克周期性运行，对材料寿命提出了更高要求。“在聚变堆最终运行起来之前，很难说哪种方式绝对好，只有实际检验以后才能知道哪种技术路径更好。”

“以前聚变界关注重点是哪个装置可以快速点火，所以更多聚焦托卡马克。现在聚变界慢慢在关注未来的商业聚变堆，产业界认为仿星器更适合稳态运行。”鸿鹄未来能源CTO魏西硕表示，仿星器的最大优势是稳态运行、度电成本低。通过精巧设计的高温超导线圈，无需等离子电流就能达到仿星器所需要的稳态磁场。

传统上，仿星器的挑战主要来自三维磁场的设计和异形线圈的制造。随着AI工具的发展，磁场设计有了较大进展，三维高温超导线圈的工艺进步和成本下降也在加速仿星器落地。魏西硕也表示，每一条技术路线都有自身的独特优势和特殊挑战。判断的标准在于，优势能否被实验证明、可见的未来能否解决挑战。“聚变技术还没有到最终的成熟阶段，各条路线都值得尝试和储备技术。不管哪个技术最后成功，对中国聚变界来说都是很大的贡献。”

突破技术挑战，加速本世纪中叶商用

当前，世界主要核大国正在积极开展聚变堆设计，研发关键核心技术，力争本世纪中叶之前加速实现商用。美国聚变行业协会发布的《2026年全球聚变行业报告》显示，大部分公司聚变商用时间仍集中在2031-2040年之间，相比去年的调研结果，这些公司的数量在减少，而计划2041-2050年期间达成聚变商用目标的公司数量显著增加。未来五年内聚变能源面临的主要挑战中，前五位分别是融资、聚变功率效率、抗中子辐射材料、氚自持和集成系统工程。

聚变能源面临的挑战。

要实现可控核聚变点火，并且维持长时间“聚变燃烧”，让聚变能量持续稳定输出，当前还存在诸多科学问题和工程问题。仅仅是实现等离子体的稳态自持燃烧，就涉及上亿摄氏度的等离子体如何加热、如何有效约束，将更多阿尔法粒子能量留在等离子体里降低输运和损失等难题。

与此同时，在聚变堆结构材料方面，堆芯部件直接承受14MeV聚变中子辐照和高热负荷，因此要研究在这种情况下仍能坚持长期“服役”的材料。

氘-氚燃料是当前聚变研发的主流选择。氚的半衰期相对较短，每过12.33年就有一半氚衰变成了稳定的氦3，因而自然界中基本没有氚存在。3GW聚变功率的年燃烧氚超150千克，且价格昂贵。未来聚变堆要实现自持运行，燃料首先要自持循环，这就面临燃料增殖、大规模提取等技术挑战。

高温超导聚变实验装置在提升聚变功率、缩小装置体积、降低运行成本等方面具有突出优势。丁洪提到，高温超导材料承载的电流密度超过低温超导材料的10倍，是突破传统托卡马克磁场强度上限的核心驱动力。当前高温超导带材供不应求。

钟武律也提到，同等聚变功率条件下，强磁场可大幅缩小装置体积，显著降低建造成本。高温超导路线是实现强磁场的关键，已成为主要聚变强国的共同选择。全球新设计的聚变装置中，70%以上采用高温超导技术方案。但高温超导强场磁体面临机械应力和失超保护等挑战，需开展集成验证。

在等离子体运行和控制方面，聚变堆面临多参数、强耦合等控制挑战，反应条件极为苛刻，容易出现停堆终止运行的情况。传统电站“操纵员”无法满足控制需求，亟待利用AI有效控制并维持等离子体的稳定性。钟武律介绍，AI赋能是当前可控核聚变的前沿技术方向，目前DeepMind团队已将强化学习应用于等离子体位形控制，实现多种复杂位形的“自动驾驶”，AI控制接管对于未来研制聚变堆的全域智能控制系统奠定了基础。

引导资本良性进入，支持创业者突破极限

“聚变涉及的参数众多，每个领域、每个技术参数都可能触及目前人类技术的上限。但今天的上限不代表明天和后天的上限，人类在不断打破纪录。”米磊表示，关键在于投资人愿不愿意支持创业者去突破极限。

米磊回忆，2022年决定投资聚变时，他想了很久。那时他跟人聊起核聚变，总说还要50年。“我当时的想法是，投资聚变得上百亿元，我们可能还得10年、20年之后去投资，等我们通过投资挣了很多钱才有可能去投聚变。”后来中科创星投资聚变产业也是抱着“打水漂”的心态。

核聚变领域多元技术路径并存。

尽管目前每条技术线都有优点和短板，但米磊表示，最近两年，全球聚变技术发展趋势越来越明确，中国聚变产业发展速度越来越快，高温超导技术出现进展，资金大笔投入、优秀人才不断涌入，可控核聚变的成功概率越来越高，实现时间也在不断压缩，投资的风险已经大幅降低。

上海国投公司党委副书记、总裁戴敏敏表示，上海国投公司围绕聚变产业链上下游，系统布局上游材料、核心器件、多元技术路线、AI for Fusion等全产业链关键环节，目前已累计投资超10亿元，撬动百亿元社会资本投向核聚变领域。

可控核聚变获得了资本青睐。从全球来看，如今的可控核聚变已经走出了单纯依靠财政的科研资助模式，市场驱动逐步成为主流。《2026年全球聚变行业报告》显示，全球聚变领域融资规模超过140亿美元。

有业内人士表示，当前聚变能领域的投资呈现出大额化和连续化并存的特点，单笔融资额屡创新高，资本对于优质标的的长期信心也在逐步增强，投资主体呈现多元化趋势，技术标的百花齐放，各类技术路线均有所布局，投资阶段也由早期的技术验证逐步向工程验证延伸。科技创新具有高技术、高投入、高风险、长周期等特点，股权投资具有风险共担、收益共享特征，天然与科技创新更加契合。我国可控核聚变的主要短板在于私营资金，如何引导聚变能领域的创业投资逐渐跟上，引导社会资本良性进入，是科研界、产业界、投资界需要深思的问题。

戴敏敏表示，核聚变能属于典型的长周期、高投入、高风险的硬科技赛道，亟需政府、科研、产业、资本等多方协同发力，同时聚焦核聚变产业的融资痛点，持续创新多元化投融资机制，探索“股、贷、债、保”联动的综合金融服务模式，积极引导和带动社保基金、保险资金等耐心资本以及社会资本广泛参与聚变产业布局，形成国资引领、多元参与的良性投融资格局，为核聚变产业高质量发展注入源源不断的资本活水。

面对种种技术挑战，钟武律则表示，必须发挥新型举国体制的优势，完善建立产业生态，落实国家战略，推动未来产业高质量发展，抢占全球能源竞争制高点。

卡达肖夫Ⅰ型文明利用地球能源供给人类活动，卡达肖夫II型文明是恒星文明，可利用太阳能源开展生产生活。到了Ⅲ型级别，就可以使用整个宇宙星系的能源。米磊认为，当前不同技术路线的探索，是对国家队主流路线的有益补充。一旦聚变技术实现突破，人类将进入更高级别的文明。

“改变未来的四大终极产业，分别是人工智能、量子计算、可控核聚变和生命调控。”丁洪同样表示，聚变能是人类进入高阶文明的必经之路，“可控核聚变一定会成为地球上的‘戴森球’。”

澎湃新闻记者 张静