我国核聚变准备下饺子: 更牛的是，顺手开发的技术已经用于抗癌了

研究了七十年仍未商用的核聚变，中国为何敢像“下饺子”一样批量建造实验装置？一项看似遥远的未来能源技术，又是怎样在攻关途中，顺手长出了抗癌救命的本事？

答案要从合肥西郊的科学岛说起。这座面积不足3平方公里的小岛，是中国核聚变研究的策源地和主阵地。2025年，岛上捷报频传。

1月，东方超环EAST创下1亿摄氏度、1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行的世界纪录。5月，下一代紧凑型聚变实验装置BEST正式启动总装。

年底，聚变堆主机关键系统综合研究设施CRAFT进入全面建成的收尾阶段。

三大装置齐头并进，一个世界级核聚变研究装置集群正在形成。所谓“下饺子”，说的正是这种局面：不再守着一台装置慢慢摸索，而是成批建造实验装置，同时推进不同的技术路线，为核聚变走向商用提速。

除了在合肥不断刷新纪录，重达582吨的核心部件也已经造了出来。

在中国的聚变版图上，合肥并不是唯一的阵地。成都的核工业西南物理研究院建有中国环流器二号M，即HL-2M。

这台装置2020年建成，体量比EAST小一些，参数却并不低，主要承担高约束模式、等离子体与壁相互作用等前沿物理实验，与科学岛上的装置形成了互补。

研究人员认为，科学岛上的装置各有分工。有的专门开展物理实验，有的像CRAFT一样负责工程技术上的跨越，还有的瞄准中子、氚等关键核技术寻求突破。

只有这些条件全部具备，才能放心地去建造真正的聚变堆。换句话说，装置集群并不是简单地堆数量，而是一套环环相扣的攻关体系。

CRAFT又名“夸父”，由19个系统组成。其中一个子系统叫“赤霄”，名字取自中国古代名剑。

赤霄产生的强大等离子体束，就像一把看不见的光剑，专门用来轰击各种实验材料。实验时，样品被向前推进，受照射的材料很快整体发红，仿佛被送进了一座看不见的熔炉。

在赤霄内部，材料要承受相当于正午阳光强度1万倍以上的热流冲击。普通材料会在瞬间气化，正在接受实验的钨铜复合材料却能保持结构完整。

这种材料用来制造核聚变装置最核心的“内部铠甲”，直接面对聚变反应产生的高温和辐照，关系到整台装置能否长时间稳定运行。

要掌控核聚变，必须先从最基础的材料研发做起。钨和铜原则上互不相溶，想把二者牢固地连在一起非常困难，工艺难度极大，要求也极高。

这种材料的研发历程，可以看作中国核聚变领域一步步实现突破的缩影。科学岛上的聚变装置集群，展现的则是中国核聚变研究从无到有、从追赶到引领的历程。

从上世纪70年代起，科学岛上的中国科学院等离子体物理研究所陆续自主设计并建造了四代托卡马克装置。托卡马克是迄今国际上最成熟的核聚变主流技术路径，目标是实现可控核聚变。

它的原理并不复杂：在真空室里加热氘和氚，形成等离子体这种“超级火焰”，再用强大的磁场搭起一座无形的牢笼，把火焰困在其中。

被困住的原子核不断碰撞、融合，发生聚变反应，释放出巨大的能量。不过，理论上可行还需要实验来验证，而可控核聚变从实验起步的每一步，都要解决远超常规工业水平的难题。

托卡马克要把大部分工科学科高度集成到同一个装置上，聚变研发因此与众多学科的进步紧密相连。

这也意味着，聚变每向前迈进一步，与它一同发展的相关学科也会跟着前进一步。核聚变研究了七十年仍未实现商用，它的衍生技术却早已走出实验室，在抗癌治疗中挽救生命。

过去这类设备依赖进口，一台动辄要好几亿元。国产设备问世后，价格直接砍掉一半，两亿元左右就能拿下。

这种外溢效应并非偶然，而是攻坚过程中一项项硬技术自然延伸的结果。回到聚变主线上，2006年，东方超环EAST在科学岛建成运行，并实现首次放电。

它是国家“九五”重大科技基础设施，也是世界上第一个建成并运行的全超导非圆截面核聚变实验装置，中国由此拥有了一台可以挑战长时间运行的“人造太阳”。

托卡马克装置运行时，真空室内等离子体的温度超过太阳核心的7倍，哪怕瞬间接触也能熔化一切。这就要求关键部件必须经受住高温考验。

EAST最初使用的是石墨材料，但随着实验参数不断提高，石墨成了冲击运行极限的瓶颈，换用更耐受的材料成了绕不过去的问题。

2010年前后，中科院等离子体物理研究所开始相关调研，国家也提出了明确需求。作为难熔金属领域的国家队，中国钢研所属的安泰科技受命研发钨铜复合材料。

当时，中国材料界在这一领域没有任何可借鉴的工程化经验，从设计方案到合格产品之间，横着一道巨大的鸿沟。

方案的合理性和科学性已经通过理论计算得到确认，真正的考验在于能不能把它做出来，并让所有检测数据全部达标。放在当时的全球范围内看，这也是一项材料制备上的挑战。

在长达4年的攻关中，王铁军团队与中国科学院的科研人员经历了无数次失败，经过反复调整，第一根合格构件终于成功出炉。

2014年，EAST换上国产化钨铜复合材料部件，此后纪录接连刷新。2016年运行时长突破60秒，2017年达到101秒，2023年实现403秒，2025年1月创下1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行的世界纪录。

纪录背后，是构成EAST的每一个系统都走过了从材料到工艺、从实验室到车间的层层关卡。

在研究人员看来，千秒运行是一种综合能力的体现。它考验超导磁体技术，考验让等离子体持续升温的辅助加热能力，也考验材料能否扛住长时间的高温与辐照。

任何一个环节掉链子，纪录都无从谈起。正因为这些系统同步迭代、持续优化，中国核聚变才能不断实现超越。

当前，全球核聚变研发已进入加速期，既需要人才和资本深度聚合，也离不开创新机制的保障。在科学岛上，与聚变装置同步落地的，还有新型举国体制的探索与实践。

围绕聚变产业的构建，合肥让国家实验室、国家科研机构、高水平研究型大学和科技领军企业共同参与，同时吸纳民营企业和社会资本加入。

参与者认为，这是在项目组织实施上对新型举国体制的有益探索。几类重要市场主体都参与进来，各展所长、各司其职，避免了单打独斗，能够发挥“一加一大于二”的作用。批量建装置、多条路线并进的“下饺子”格局，也正需要这样的组织方式来支撑。

与此同时，聚焦产业链协同的安徽省聚变产业联合会也同步成立。

联合会下设12个核心工作组，每个组基本由该领域最优秀的科学家和企业家共同组成，目的是强化企业的创新主体地位，推动科技创新链与产业链快速融合，为破解科研与产业“两张皮”的难题搭建了关键平台。

两年间，联合会成员从最初的60家增加到200多家，既有行业先行者，也有希望在聚变产业中寻找机会的企业。它的重要使命，是打通从原始创新到工程开发、产业应用，再到落地使用的完整链条。

抗癌设备价格砍半的例子说明，这条链条一旦打通，聚变技术的价值就不会只停留在实验室里。

日渐成熟的产业生态，也给后来者提供了更多机遇。2024年，中国科学技术大学教授孙璇牵头成立核聚变企业，探索小型化聚变装置，努力把装置做得更小。

在他看来，企业依托的正是大科学装置带动形成的完备生态：EAST、BEST等装置的牵引培育了聚变生态，这一生态又反过来直接助力企业发展。

聚变研究带动的各类配套材料和技术进步，对一个国家乃至全人类都是巨大的牵引和推动。如果核聚变最终取得成功，人类将有望用上清洁、廉价、近乎无限的能源。超导、精密制造、特种材料等产业链也将随之跨越式发展，为人类社会注入持久动力。

中国核聚变为什么发展得这么快？一方面，中国制造极大地加速了核聚变产业的发展；另一方面，核聚变也在推动中国制造迈上新台阶。

业内人士表示，现在赶上了好时代，但仍有大量工作要做，机会在于布局一条相对完善、完全自主可控的产业链。对聚变有信心，归根到底是对中国产业和制造能力有信心。

从科学岛上三大装置齐头并进，到成都HL-2M补位前沿实验；从钨铜“铠甲”四年攻关、EAST创下千秒纪录，到衍生技术让抗癌设备价格砍半，中国核聚变“下饺子”的底气，来自材料、工程与产业一步一个脚印的积累。

离终点或许还有一段路，沿途的收获已经在造福当下。