专家探讨核聚变能两大前沿技术，高温超导和“AI+聚变”面临哪些挑战？

来源：滚动播报

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“我们将牢牢把握高温超导与人工智能两大前沿技术发展机遇，依托我国核工业全产业链体系优势与聚变研发技术沉淀，解决聚变能工程可行性的关键核心问题。”中国聚变公司总工程师钟武律在2026核聚变能大会上说的这句话，点出了“资本助力核聚变能开发”分论坛上两场主旨对话的主题：“高温超导磁体”和“AI4Fusion”（人工智能赋能聚变）。

高温超导的极限突破、人工智能的算法赋能，两大前沿技术正在与核聚变能技术协同发展，让“聚变电厂”实现商业发电的这一天早日来临。

高温超导：三大世界难题有待破解

超导是指某些材料在特定温度下电阻降为零的现象。传统低温超导材料需冷却至零下269摄氏度，成本高昂；高温超导材料可在零下196摄氏度工作，制冷成本较低温超导大幅降低，而且能产生更强的磁场。磁场越强，聚变反应效率越高，装置体积越小，经济性也越好。因此，高温超导被视为聚变商业化的“破局利器”。

“高温超导磁体面临三个极端条件——极低温、极高载荷、极高梯度。”强场科技创始人瞿体明说，“聚变磁体承受的机械应力高达700兆帕左右，接近超导材料极限，而且要反复循环，就像一个巨大的弹簧，要把它不断地压缩和拉开。”

“高温超导磁体”主旨对话在2026核聚变能大会“资本助力核聚变能开发”分论坛上举行。

比机械应力更艰巨的挑战是失超保护。翌曦科技创始人金之俭解释：“高温超导材料是一种陶瓷材料，失超传播速度仅每秒1厘米。这么大一个磁体，里面失超后，慢慢地传到外面，当它被探测到时，里面早就烧糊了。”据介绍，失超保护至今没有完善的工程解决方案。

中国聚变公司超导磁体部主任胡新波说，当单个高温超导磁体研制成功后，多个磁体组合会产生相互耦合的新问题。“只有把磁体安装到装置上才能验证，但一次事故可能只发现一个问题，想重复验证，还得重新做装置。”

应力耐受、失超保护、磁体耦合，这些都是世界级难题。面对这些挑战，中国聚变公司正在以“中国环流四号”装置为核心抓手，推进高温超导技术攻关。记者从论坛上获悉，这座全球首个高温超导强场稳态燃烧聚变装置的最高磁场达25特斯拉，有望吸引百亿元级别直接投资。作为链主企业，中国聚变还在牵头制订磁体标准与接口规范。论坛上，上海国投与中国聚变携手19家机构发起“聚变生态联盟”，进一步构建覆盖上游材料、核心器件、多元技术路线的协同创新生态。

AI赋能：吸引AI人才进入聚变领域

如果说高温超导技术要突破聚变的硬件瓶颈，那么人工智能要攻克的是软件难题。仿真、控制和设计是人工智能技术在聚变中的三大应用方向。

“5D物理仿真原本需要几小时甚至几天，AI可以做到秒级。”原力引擎创始人吴泰霖说。仿真是控制和设计的基础，强化学习训练需要好的仿真环境，设计也需要仿真来评估。当仿真、控制和设计三者深度融合，可打造聚变装置的“数字孪生体”，在数字世界里实时映射、预测并优化物理实体的运行状态。

然而，人工智能进入聚变领域还面临多重挑战。首先是“黑盒”问题。上海创智学院全职导师熊铮介绍，聚变装置对“等离子体破裂”的容忍度极低，所以黑盒式的AI控制难以直接部署，也难以处理从未见过的工况。其次是数据困境。上海交通大学副教授王明阳指出，高温超导磁体在极端工况中的数据非常稀缺，“一次失超烧毁的数据，比正常情况下通100次电都珍贵”。正因为控制环节对可靠性要求极高、数据获取成本极大，两位专家都认为，AI最适合的应用场景是设计环节，因为设计只在装置建造前进行，容错性较高。

“AI4Fusion”主旨对话在2026核聚变能大会“资本助力核聚变能开发”分论坛上举行。

人工智能赋能聚变还存在一个卡点：懂AI的不懂聚变，懂聚变的不懂AI。如何破解？吴泰霖、熊铮和王明阳给出了一致的解答：打破跨学科壁垒，建立数据共享机制，培养跨学科人才。为此，吴泰霖建议举办“AI+聚变”大赛，吸引更多人工智能人才进入聚变领域。

中国聚变公司是国内较早布局“AI+聚变”的机构之一，已在等离子体破裂预测与防护、高约束模运行、缺失诊断数据补全等多项技术上取得成果。在2026核聚变能大会“人工智能赋能核聚变”专题论坛上，中国聚变牵头发布了数字聚变堆协同研发平台“星聚平台V1.0”，标志着“AI+聚变”协同研发取得实质性进展。

目前，上海正将“AI+聚变”作为聚变产业全链条的关键一环进行系统布局。近日，上海国投旗下未来产业基金和科创集团共同领投原力引擎。这家由西湖大学特聘研究员吴泰霖创立的“AI+工程”企业，致力于构建覆盖仿真、控制、诊断与设计的AI原生底座，以可控核聚变作为首个高难度验证场景，其生成式AI控制算法已完成装置上机验证。

原标题：《专家探讨核聚变能两大前沿技术，高温超导和“AI+聚变”面临哪些挑战？》

栏目主编：黄海华

来源：作者：解放日报 俞陶然 实习生 童晓禾