在能源需求持續增長與環境保護壓力加劇的雙重背景下,核聚變技術因其清潔、高效、近乎無限的能源潛力,成為全球科研界與產業界競相追逐的焦點。這項被譽為“人造太陽”的技術,若能實現商業化應用,或將徹底改變人類能源格局,為應對氣候變化提供終極解決方案。
近日,復旦大學舉辦“聚核之光:啟終極能源,筑未來之光”主題論壇,匯聚國內外專家探討核聚變技術突破路徑。復旦大學現代物理研究所教授許敏在演講中指出,核聚變能源的核心目標是突破“聚變三乘積”指標,即實現高密度等離子體、足夠離子溫度與長能量約束時間的協同優化。盡管全球科研力量已取得階段性進展,如國內BEST裝置建設、環流器三號升級改造,以及國際熱核實驗堆(ITER)、美國國家點火裝置(NIF)等項目推進,但三大核心挑戰仍待攻克:一是燃燒等離子體穩態運行控制,需在非接觸式約束條件下維持1億攝氏度高溫;二是耐高能中子輻照與高熱負荷材料研發,現有鎢、鉬等材料在極端環境下易出現疲勞與脆化;三是氚循環與自持系統構建,需解決氚的實時生成、在線回收與閉環利用問題。
核聚變燃料以氘和氚為主,其中氘廣泛存在于海水中,每升海水含約0.03克,儲量可支撐人類數萬年需求;氚則需通過鋰與中子反應人工合成。許敏強調,以氘-氚(D-T)為主的聚變路線已接近點火條件,但等離子體約束、材料耐久性與氚循環仍是技術瓶頸。例如,等離子體需通過磁場或慣性實現非接觸式約束,而反應堆內壁材料需承受中子轟擊與高溫共同作用,這對材料科學提出極高要求。
產業層面,核聚變正從科研探索邁向工程化與商業化。截至2025年,全球已涌現數十家私營或公私合營聚變企業,累計投資超100億美元,形成覆蓋高溫超導磁體、真空系統、診斷設備等領域的完整供應鏈。許敏認為,技術跨界融合為聚變發展注入新動能:高溫超導磁體可提升磁場強度,使聚變功率呈四次方增長,同時降低裝置規模與成本;人工智能則能優化等離子體控制、加速材料研發與系統模擬。國際合作仍是關鍵支撐,ITER項目匯聚30余國力量,中國通過參與其中實現了技術積累與人才儲備的雙重提升。
論壇圓桌環節,多位專家圍繞技術路徑、產業生態與國際化合作展開深度對話。華中科技大學教授、東昇聚變CTO武松濤指出,氘氚聚變雖因實現條件相對簡單成為主流,但材料輻照損傷與氚資源稀缺問題亟待解決;上海交通大學教授、翌曦科技創始人金之儉透露,團隊已引入AI技術優化高溫超導磁體設計,通過機器學習提升材料性能預測精度,但國內工程迭代速度仍落后于美國,核心短板在于缺乏第三方測試平臺;深勢科技創始人兼首席科學家張林峰強調,聚變領域對跨學科技術需求強烈,AI可在方程求解、輻照損傷模擬與系統控制等方面提供全方位支持,他呼吁中國聚變界推動數據開源,以協同創新加速技術突破;復旦科創投資總監陳孝林則從資本視角提出,可控核聚變正處于從技術研發向工程驗證的關鍵階段,資本需扮演“耐心資本”與“生態資本”角色,通過長期陪伴與資源對接助力企業跨越“死亡之谷”。
當前,中國正構建覆蓋基礎研究、技術攻關與產業應用的聚變創新生態。從國家大科學工程到初創企業探索,從高校科研突破到資本持續投入,一條具有自主知識產權的聚變發展路徑逐漸清晰。在這場關乎人類能源命運的競賽中,中國不僅追求“參與”,更致力于“引領”——正如多位專家所言:“聚變不是單一國家的競賽,而是全人類共同的愿景。”隨著技術迭代與產業協同深化,核聚變從實驗室走向現實的第一度電,或許已不再遙遠。




















