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科研成果:核聚变这头“难驯的野兽”,终于要被我们骑上了?

2026-07-19 13:18:56小研科研成果库7

你知道吗。就在上个月,又有一家核聚变公司融了十几亿美金。这年头,跟“人造太阳”沾边的事,好像特别能忽悠钱。不过说实话,我每次看到这种新闻,心里都嘀咕:又来?你们是真的要搞定无限能源,还是又给投资人画饼?毕竟——过去几十年,我们听过太多次“五十年后实现”了。但,这次好像有点不一样。2022年那个石破天惊的消息,至今想起来都让我起鸡皮疙瘩。美国NIF,国家点火装置,第一次实现了核聚变净能量增益。是的,输出能量大于输入能量。虽然只是1.5倍,但科学上说,这就是点火。从0到1。

美国NIF靶室内部点火瞬间激光束汇聚美国NIF靶室内部点火瞬间激光束汇聚

一、那个历史性的点火瞬间

我当时盯着新闻,反复确认了好几遍。不是看错了。是真的。然后,2023年,他们又做到了,而且更好。7月份那次,产生了超过3.88兆焦耳的能量,几乎是之前的两倍。你瞧,科学实验就是这样,一旦突破,就能复现,然后优化。那种感觉,就像你终于教会了家里的二哈上厕所——虽然还会偶尔拉偏,但至少方向对了。

可别高兴太早。NIF那是惯性约束聚变,用全世界最牛的激光打金罐子,炸出一个微型太阳。这种方法要商业化?难。非常难。激光效率低得可怜,整个NIF大楼的耗电量,比一个小城市还猛。换来的能量,还不够烧壶水。所以啊,真正奔着发电去的,还是托卡马克,磁约束那一路。不过呢,托卡马克也不是省油的灯。你看ITER,国际合作的大项目,折腾了二十年,预算翻了几番,现在还在法国南部磨洋工。每次看到更新,我就想:等它建好,我都退休了吧?

托卡马克装置内部超导磁体与等离子体托卡马克装置内部超导磁体与等离子体

二、托卡马克这条老路,走得通吗?

但有趣的是,这几年冒出不少私营核聚变公司,都说自己能比政府干得更快。比如Commonwealth Fusion Systems,麻省理工出来的,用高温超导体做小得多的托卡马克,声称2025年就能实现Q>1。还有一些搞紧凑环的,搞场反位形的……五花八门。我看了一圈,说实话,眼花缭乱。一部分是炒作,一部分是真有料。怎么分辨?看他们能不能真的造出等离子体,能不能约束够长时间。数据不说谎。

记得去年,中国的人造太阳,EAST,实现了403秒的等离子体运行,温度一亿度。这是个了不起的记录。稳定运行,就是磁约束的命门。等离子体这玩意,像一团极度暴躁的流体,稍微扰动就会撕裂,碰到壁就凉凉。能让它乖乖呆着,比驯兽难多了。所以每一个秒数的提升,背后都是无数物理学家和工程师的头发啊。

三、私营玩家的野路子,是真功夫还是忽悠?

那么,我们离用上聚变电还有多远?乐观派说2030年代开始示范。我?我保持谨慎乐观。毕竟,从实验室到电网,中间隔着大河大山。怎么把第一壁材料扛住中子轰击?怎么把氚自己增殖出来?怎么把热转换成电还经济可行?每一个问题,都是硬骨头。但是——就像当年飞机刚发明时,谁会想到几十年后就有跨越大西洋的航班?莱特兄弟的第一飞,才12秒,36米。和现在的民航客机比,天差地别。可那12秒,就是一切的开端。

科研成果,有时候就是这样。不惊天动地,但某个瞬间,可能悄然改变未来。我们需要的,是耐心,和持续的投入。对了,忘了说,去年还有个小新闻很值得玩味:一家叫Zap Energy的初创,没有用托卡马克,而是用剪切流稳定的Z箍缩,据说取得了不错的等离子体参数。路线竞争,正在白热化。谁能笑到最后?不知道。但我喜欢这种不知道。就像当年没人知道晶体管会取代真空管一样。

四、离“烧开水”还有多远?

四、离“烧开水”还有多远?四、离“烧开水”还有多远?

写到这里,瞥了眼窗外,夕阳西下。那个每天给我们免费提供能源的巨大火球,已经烧了46亿年。我们在地球上模仿它,弄出一个小太阳,是不是有点不自量力?也许吧。但人类就是这样,明知山有虎,偏向虎山行。科研成果,不就是这样一步步硬磕出来的吗。