2026年8月7日,合肥。66岁的山东肺癌患者王女士做完最后一次治疗,前后2周10次,顺顺当当出了院。问她感觉,她就一句:没有任何感觉,不疼也不痒。
让她不疼不痒的那台机器,心脏来自一个八竿子打不着的地方:合肥科学岛上那些要困住上亿度等离子体的“人造太阳”。原本给核聚变造的超导磁体,被拿出来反复改了好几轮,最后成了打肿瘤的“质子刀”。
中国核聚变正准备下饺子,一台接一台的装置在跑、在建。更牛的是,锅还没开,顺手捞出来的技术已经先用在了抗癌上。
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亿度烧了一千多秒,锅里不止一台
先看锅里有哪几只饺子。合肥科学岛上的EAST,外形像一只巨罐,肚子里近百万个零部件要一起干活。2025年1月20日,它把上亿度的等离子体稳稳托住了1066秒,创下托卡马克高约束模运行的世界纪录。
1066秒,就是约17分46秒,一壶水从冷到开再晾凉,它一直在“烧”。
这个纪录背后是十几年里15万多次实验,一次次试、一次次改,才磨到今天。往西看,成都的中国环流三号(HL-3)在2025年3月跑出了“双亿度”:电子温度1.6亿度,离子温度1.17亿度,聚变三乘积摸到了10的20次方量级。
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三乘积听着玄,说白了就是把温度、密度、能困住多久乘在一起,看离真正“点着”还差多远。按计划,它要在2027年左右做首次聚变点火实验。
再回合肥,BEST在2025年5月1日启动工程总装,比原计划提前了两个月,力争2027年底建成,2030年做全球首次聚变发电演示。
它后面还排着正在设计的示范堆CFEDR。另一条激光路线上,拥有48路激光束的神光III也一直在运行。
这就是“下饺子”的意思:多台装置、多条路线同时往前推。话也得说实在,到今天还没有哪一台往电网里送过一度电,发电演示最早也在2030年前后。那问题来了:别人造一台都嫌贵、嫌慢,中国凭什么同时开好几口锅?
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第一靠的是不断档的钱和方向。聚变研究周期动不动十几二十年,最怕的就是干到一半经费断了、人散了。
2025年,核聚变能首次写进“十五五”规划,成了国家战略性未来产业,中央设了500亿元专项基金。方向定死、钱排得上,科研团队才敢把十年后的活儿现在就开工。
第二靠的是自己能造。中科院等离子体所承接国际热核聚变实验堆(ITER)的采购包,关键部件国产化率从31%一路做到100%。以前七成要看别人脸色,现在全链条自己拿得出手。
零件不卡脖子,装置才造得快、造得起,也才敢几台一起上。当然,前面的路还长,产业链还没完全长成,氚燃料怎么管也还等着配套规矩。可恰恰是造这些大家伙时被逼出来的一身本事,先在另一块地里结了果。
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困住亿度的磁体,被改成了一把刀
上亿度的等离子体,世上没有哪种容器能直接装。办法只有一个:用极强的磁场把它悬空兜住,别让它碰到墙。要造出这么强、还能长时间稳定的磁场,就得靠超导磁体,线圈要泡在极低温里,扛住超大电流。
EAST之所以被叫作集“超高温、超低温、超强磁场、超大电流”于一身,难就难在这儿。治癌的质子刀要干的活,乍一看跟聚变八竿子打不着:把质子加速到很高的能量,再精准地送进人体。
可拆开一看,它的核心部件回旋加速器同样离不开三样东西:超导磁体造强磁场,高真空给粒子开路,精密的束流控制管住方向。两边用的,其实是同一门手艺。
2016年,合肥中科离子医学技术装备有限公司开始自主研制国产超导回旋质子治疗系统。
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起步时家底就一项:核聚变装置里的超导加速器技术。团队把这套约束上亿度等离子体的超导磁体技术拿出来二次开发,反复迭代,一步步改成医用的样子。
公司董事长刘璐管这叫“沿途下蛋”,赶路去造人造太阳,路上顺手孵出了别的东西。这个“顺手”,花了整整十年。研发团队曾稳定引出高能质子束,加速器也做得更紧凑。
而传统质子设备常常重达数百吨,得专门盖一座大楼来装,运维花销也一直居高不下。
机器一旦缩小,医院的门槛就跟着往下降,这正是超导磁体的看家本领:磁场越强,粒子转的圈就能越小,机器也就越紧凑。
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这套系统后来通过注册检测,离上市审批又近了一步。最终成型的样子是:搭载自研的SC240超导回旋加速器,能把质子加速到240MeV。
配360°旋转机架,可以绕着病人整圈转,从合适的角度下刀。整机国产化率超过95%。公司还牵头制定了医用质子加速器辐射防护方面的国际标准。240MeV翻成大白话,就是质子能被推得足够快,钻到身体深处的肿瘤那里去。
国产化率超95%则意味着,从心脏到骨架,这台机器基本不用再看国外厂商的脸色。从给聚变装置造磁体,到给病人造刀,中间没有什么灵光一闪,靠的是同一拨人把同一门手艺磨了十年。
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2周10次不疼不痒,离普通人还有多远
质子刀凭什么让王女士不疼不痒?传统放疗用X射线或伽马射线,射线一进身体就开始放能量,一路走一路伤,穿过肿瘤还在继续释放,前后的正常组织都跟着挨一下。
质子的脾气不一样:刚进身体时几乎不放能量,到了某个深度突然一口气全放出来,形成一个尖峰,随后迅速归零,不再往深处走。这个尖峰叫布拉格峰。把能量调准,让峰正好落在肿瘤上,火力全砸向癌细胞,周边器官就能大幅躲过去。
颅内肿瘤、鼻咽癌、肺癌这类长在要害附近的实体瘤,最吃这一套。王女士就是这把国产刀的第一位临床试验患者,治疗在中国科学技术大学附属第一医院离子医学中心完成。
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医院离子医学中心院长袁双虎的评价是,整个过程安全平稳,验证了这套国产系统的安全性和精准性。那为什么非得自己造?看一笔账就明白。北京协和医院放射治疗科张福泉教授算过:一套进口质子治疗设备动辄7亿~10亿元,建设标准质子中心总投入约20亿元。
这么大的本钱,最后都要摊进每一个疗程里,国内单疗程费用长期停在近30万元,普通家庭掂量一下,很多人只能放弃。更扎心的是数量。
据国家癌症中心数据,中国每年新发癌症病例约480万,可截至2025年底,全国运营中的质子治疗中心不足10家,一年能治的病人加起来不足5000人。换算下来,一千个新发病人里,大约只有一个轮得上。
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设备贵、机器大、技术攥在国外少数几家公司手里,中心就建不多。中心建不多,病人就只能排队或者干脆不排。国产设备要掰的,正是这几道关。
机器做小了,不必再为它单独盖一座大楼。核心部件自己造了,不必再为每一次维修等外方工程师。这几年,质子治疗费用已经从近30万元降到了17万元封顶。
也得实话实说:王女士是首例,这台国产机器眼下还处在临床试验阶段,离批量走进各地医院还有一段路。可方向已经清楚了,等国产超导质子设备正式上市,再加上更小型的新一代设备铺开,质子治疗会一点点从少数人才用得起,变成更多人够得着。
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回头再看那口锅。中国核聚变正准备下饺子,EAST、环流三号、BEST一台接一台,真正发出电还要再等几年。可为了造这些装置练出来的超导磁体本事,已经顺手做成了一把抗癌的刀。
2026年8月那个上午,王女士走出医院时说的那句“不疼也不痒”,就是人造太阳还没点亮之前,先照到普通人身上的第一束光。
参考资料:
人造太阳",何时成真.光明网/光明日报.2025-06-26
磁约束核聚变能研究进展、挑战与展望.核工业西南物理研究院(刘永等).2025-06-26
神光II升级激光装置基频输出能力提升.物理学报(中科院上海光机所).2025-06-26
中国"人造太阳"EAST创造"亿度千秒"世界纪录.中国科学院
全产业链加速,核聚变如何重塑万亿产业版图.前瞻经济学人
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