在能源需求持续增长与环境保护压力加剧的双重背景下,核聚变技术因其清洁、高效、近乎无限的能源潜力,成为全球科研界与产业界竞相追逐的焦点。这项被誉为“人造太阳”的技术,若能实现商业化应用,或将彻底改变人类能源格局,为应对气候变化提供终极解决方案。
近日,复旦大学举办“聚核之光:启终极能源,筑未来之光”主题论坛,汇聚国内外专家探讨核聚变技术突破路径。复旦大学现代物理研究所教授许敏在演讲中指出,核聚变能源的核心目标是突破“聚变三乘积”指标,即实现高密度等离子体、足够离子温度与长能量约束时间的协同优化。尽管全球科研力量已取得阶段性进展,如国内BEST装置建设、环流器三号升级改造,以及国际热核实验堆(ITER)、美国国家点火装置(NIF)等项目推进,但三大核心挑战仍待攻克:一是燃烧等离子体稳态运行控制,需在非接触式约束条件下维持1亿摄氏度高温;二是耐高能中子辐照与高热负荷材料研发,现有钨、钼等材料在极端环境下易出现疲劳与脆化;三是氚循环与自持系统构建,需解决氚的实时生成、在线回收与闭环利用问题。
核聚变燃料以氘和氚为主,其中氘广泛存在于海水中,每升海水含约0.03克,储量可支撑人类数万年需求;氚则需通过锂与中子反应人工合成。许敏强调,以氘-氚(D-T)为主的聚变路线已接近点火条件,但等离子体约束、材料耐久性与氚循环仍是技术瓶颈。例如,等离子体需通过磁场或惯性实现非接触式约束,而反应堆内壁材料需承受中子轰击与高温共同作用,这对材料科学提出极高要求。
产业层面,核聚变正从科研探索迈向工程化与商业化。截至2025年,全球已涌现数十家私营或公私合营聚变企业,累计投资超100亿美元,形成覆盖高温超导磁体、真空系统、诊断设备等领域的完整供应链。许敏认为,技术跨界融合为聚变发展注入新动能:高温超导磁体可提升磁场强度,使聚变功率呈四次方增长,同时降低装置规模与成本;人工智能则能优化等离子体控制、加速材料研发与系统模拟。国际合作仍是关键支撑,ITER项目汇聚30余国力量,中国通过参与其中实现了技术积累与人才储备的双重提升。
论坛圆桌环节,多位专家围绕技术路径、产业生态与国际化合作展开深度对话。华中科技大学教授、东昇聚变CTO武松涛指出,氘氚聚变虽因实现条件相对简单成为主流,但材料辐照损伤与氚资源稀缺问题亟待解决;上海交通大学教授、翌曦科技创始人金之俭透露,团队已引入AI技术优化高温超导磁体设计,通过机器学习提升材料性能预测精度,但国内工程迭代速度仍落后于美国,核心短板在于缺乏第三方测试平台;深势科技创始人兼首席科学家张林峰强调,聚变领域对跨学科技术需求强烈,AI可在方程求解、辐照损伤模拟与系统控制等方面提供全方位支持,他呼吁中国聚变界推动数据开源,以协同创新加速技术突破;复旦科创投资总监陈孝林则从资本视角提出,可控核聚变正处于从技术研发向工程验证的关键阶段,资本需扮演“耐心资本”与“生态资本”角色,通过长期陪伴与资源对接助力企业跨越“死亡之谷”。
当前,中国正构建覆盖基础研究、技术攻关与产业应用的聚变创新生态。从国家大科学工程到初创企业探索,从高校科研突破到资本持续投入,一条具有自主知识产权的聚变发展路径逐渐清晰。在这场关乎人类能源命运的竞赛中,中国不仅追求“参与”,更致力于“引领”——正如多位专家所言:“聚变不是单一国家的竞赛,而是全人类共同的愿景。”随着技术迭代与产业协同深化,核聚变从实验室走向现实的第一度电,或许已不再遥远。












