北京
太陽源源不斷輸送光熱，滋養地球萬物。受太陽啟發，全球科學家都在攻堅人造太陽——可控核聚變裝置。
簡單來說，人造太陽就是模仿太陽內部聚變反應，用磁場鎖住上億度高溫等離子體，以氘、氚為燃料，打造近乎無限、清潔、安全的終極未來能源。它雖仍處在科研攻堅階段，卻承載著人類破解能源危機、走向可持續發展的全部希望。
PART 1
聚變物理引擎：能量從何而來
太陽本質就是一座巨型聚變反應堆，核心溫度高達1500萬℃，每秒將6億噸氫聚變成氦，虧損的質量通過質能方程E=mc2轉化為巨量能量。
核聚變原理很直白：輕原子核相撞聚合為重原子核，釋放超大能量。
氘氚聚變反應后生成氦原子與高能中子，約80%能量由中子攜帶釋放。早在2017年，美國企業就布局可控核聚變基礎專利，覆蓋全球18個國家和地區，公開了燃燒室受控聚變方法及聚變反應堆應用方案。
PART 2
兩大主流路線：仿星器VS托卡馬克
地球無法復刻太陽引力約束，目前可控聚變主要靠磁約束、慣性約束兩大路徑，其中磁約束里最主流的是仿星器和托卡馬克。
仿星器
環形結構，依靠外部扭曲磁鐵形成三維磁場，無需等離子體電流就能穩定約束，可長期連續運行、無突發中斷風險，穩定性更強。
早年因結構復雜、造價高發展緩慢。中國中科院團隊研發簡化永磁體仿星器專利，大幅簡化線圈與真空室結構，降低建設成本，經濟性與實用價值大幅提升。
托卡馬克
依靠外部磁線圈+等離子體自身電流疊加形成螺旋磁場，把高溫等離子體牢牢 “鎖” 在環形腔內。
技術最成熟、可控性強，國際熱核聚變實驗堆ITER就采用這一路線。我國從上世紀80年代自主研發，還在廠房布局、工程落地方面形成專利方案，適配未來商用建設需求。
整體來看：托卡馬克成熟度高、短期優先落地；仿星器勝在長期穩態運行，后勁十足。
星際遠航暢想圖
PART 3
攻堅兩大世界級難題
人造太陽想要從實驗走向商用，必須跨過兩道大關：
管住上億度等離子體
上億度 “人造火球” 極不穩定，極易扭曲逃逸、沖擊設備。我國核工業西南物理研究院研發等離子體破裂實時控制專利，通過智能預警與多系統聯動，實時緩解破裂風險。
攻克反應堆材料壽命瓶頸
聚變產生的高能中子持續轟擊，會讓材料脆化、變形、產生輻射，現有材料壽命遠達不到商用電站30年要求。國內科研團隊提出仿生液態金屬包層專利，通過液態中間層阻隔腐蝕，有效延長聚變堆材料使用壽命。
如果把聚變研發比作手機，人類如今只實現了 “開機”，想要穩定 “持續發電”，還要闖過材料、等離子體穩態、氚循環三大關卡。
PART 4
中國力量：從跟跑到領跑
中國核聚變研究起步早、進度快、成果亮眼：
東方超環EAST：全球首個全超導非圓截面托卡馬克，2025年實現1億攝氏度、1066秒穩態運行，刷新世界紀錄；
夸父CRAFT：聚變堆關鍵部件取得突破，偏濾器熱負荷能力達國際頂尖水平；
BEST緊湊型聚變裝置：中國下一代人造太陽計劃，目標實現20-200兆瓦聚變功率，示范并網發電。
中國還給出清晰時間表：2025-2027年建成裝置、驗證穩態；2028-2030年突破燃燒等離子體控制；2030年后打造全球聚變產業中國標準。
從專利格局看，全球核聚變專利中、美、歐三足鼎立，中國占比約28%位居第一，在磁約束、超導材料領域優勢突出，已躋身全球聚變科研第一方陣。
世界首個全超導托卡馬克裝置EAST
PART 5
終極價值：開啟人類文明新篇章
為什么一定要造人造太陽？
能源近乎無限：一杯水所含氘，能量等效300升汽油；
零碳排放、清潔安全：無化石污染，無核裂變熔毀風險；
應用場景廣闊：未來可支撐太空探索、火星航行、海底城市建設等科幻級應用。
清潔能源已是全球剛需，可控核聚變被公認為人類終極能源。中國持續攻堅、技術領跑、標準先行，正以硬核科技燃起聚變之光，為全球能源轉型、人類永續發展，寫下屬于中國的答案。
（文章來源：《創意世界》2026年5月號）
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編校：苑寶平
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