中國“夸父”，在島上造一顆“太陽”

我們每天都看太陽，卻未必真正懂它。

它準時東升西落，為地球提供光和熱，溫暖又讓人感到安穩。但事實上，太陽遠比想象中瘋狂：它是一顆規模巨大、永不停息的恒星。它的體積能容納130萬個地球，質量是地球的33萬倍。其核心溫度高達1500萬攝氏度，足以瞬間蒸發地球上任何已知的物質。

之所以能源源不斷地釋放能量，太陽靠的是核聚變。這種反應讓它毫不費力地燃燒了46億年，從未熄滅，也幾乎沒有絲毫衰減。

既然我們明白了它的力量從何而來，那么我們能不能在地球上造一顆太陽呢？

據新華社報道，在安徽合肥科學島上一處高達30余米的寬闊實驗室里，中國的科學家，正在造出新的“太陽”。其核心溫度，比太陽還要熱上數倍。而能夠讓這個“太陽”運行的實驗系統，名為“夸父”。2025年，“夸父”項目將要全部建設完成。

為什么要造一顆“太陽”？

造“太陽”這件事，人類其實已經琢磨了幾十年。

20世紀50年代，蘇聯科學家提出托卡馬克模型，用磁場模仿太陽核心的極端環境。之后，美國、日本、法國等國紛紛加入，地球上的“人造太陽”成為科學界的共同夢想。只不過這個夢想，經常因為難度太高，被調侃為“永遠差30年”。

直到最近幾年，現實開始讓這個夢想變得更急迫。

我們今天用的大多數能源，依然來自化石燃料——煤炭、石油、天然氣。這些能源為工業社會帶來繁榮的同時，也制造了巨大的副作用：溫室氣體排放導致氣候變暖、空氣污染日益嚴重，而這些資源本身也終將耗盡。

眼下被稱為“清潔能源”的風能和太陽能，雖然環保，但它們的供應受制于天氣。陰天、無風、用電高峰……只要條件不穩定，發電就可能“掉鏈子”。傳統核電站靠的是核裂變反應，雖然高效，但會產生高放射性廢料，安全問題和后期處理一直難以徹底解決。

聚變能源的出現，正是為了應對這幾重難題。它模仿的是太陽的能量來源，將兩個輕原子核在極高溫高壓下融合成一個重核，同時釋放出巨大能量。整個過程不會排放二氧化碳，也不會留下高放射性廢料。所需的原料主要是氘，它廣泛存在于海水中，在地球上，幾乎取之不盡。

理論上，1克聚變燃料能產生的能量，相當于300升汽油。這種效率，放在現實世界里，就是更小的體積、更低的污染、更穩定的供電——一旦實現，將改變整個能源格局。

這不是幻想，而是所有國家正在爭奪的能源未來。

如今，法國正在建設的ITER，就是目前世界上最大規模的聚變實驗堆，集結了30多個國家共同參與；美國則在推進SPARC項目，想用高溫超導材料造出一臺更小、更快、更商業化的聚變設備。其他國家也各有路線，競爭的格局已經成型。

而中國，已經率先點燃了自己的“人造太陽”，并在核心技術上建立起完整實驗路徑，躋身世界先進水平。

“夸父”與“人造太陽”

如果說太陽是靠聚變反應發光發熱的，我們在地球上復制太陽，第一步就是能不能把這團“火”先點起來。

2006年，在合肥的科學島上，中國建成了一臺名叫EAST的實驗裝置。簡單來說，EAST就像一個空心甜甜圈，用強磁場把高溫的等離子體——也就是那團“火”——懸在空中。這個火團溫度高達1億攝氏度以上，比太陽還要熱，任何物質都無法直接接觸它，所以必須用“看不見的磁籠子”托住它，控制它，不讓它亂撞。

中國工程院院士、等離子體物理學家李建剛接受新華社采訪時，舉了一個通俗的例子來解釋這個裝置：“聚變能就是一個‘小太陽’，我們要做的是讓這個1億攝氏度的‘小太陽’懸浮在一個零下269攝氏度的‘大冰箱’里，這件事情在我們之前全世界都沒有做過。”

為了實現這一句話所描述的情況，李建剛與團隊在研究“人造太陽”的20年里，至少遇到5萬次失敗的實驗。

最終，EAST做到了。它先后把溫度提高到1.58億攝氏度，是太陽核心溫度的10倍；還讓這團火穩定地燃燒了1066秒（相當于17.7分鐘），沒有熄滅，也沒有失控。

1000秒，是聚變發電的一道門檻。“聚變反應達到千秒量級，就能夠較好地實現自我維持。”中國科學院合肥物質科學研究院副院長宋云濤接受《半月談》采訪時說，這意味著人類首次在實驗裝置上模擬出未來聚變堆高效穩態運行的必備條件。

1.58億攝氏度和1066秒，也成為人類目前在聚變實驗中取得的最高“溫度+時間”的成績之一。

但這還只是開始。能否為人類提供能源，還要看這個“人造太陽”是否能被嵌入一整套系統，像電廠一樣穩定運行。不止十幾分鐘，而是一天，甚至幾天都能穩定運行。到了那一步，才是“太陽”真正升起的時刻。

這件事得靠一整套復雜系統配合完成。磁體制造強磁場，把那團高溫火球托在空中；通過真空系統營造一個純凈的反應環境；第一壁材料要抗住上千度的持續高熱；冷卻系統必須及時把多余的熱量帶走，避免裝置過熱或失控。

這些系統每一環都不簡單，拼在一起就更難了。到目前為止，這樣的“完整拼裝”從未真正做過。所以中國決定，先建一個“預演平臺”，把所有關鍵系統都搭起來，試試看它們能不能協同運轉。這就是CRAFT，中文名字為“夸父”。

簡單來說，“夸父”就是要保證“人造太陽”能夠穩定、持續運轉。2018年年底，“夸父”獲批建設，目標在2025年年底完全建成。這是一個國際上沒有經驗可循的科學任務。

“太陽”誕生于一座島上

在這場全球的聚變競賽中，中國之所以能選擇一條不一樣的路線，很大程度上是因為有一座島。

它不在海上，而是在合肥西郊——一塊被湖水環繞的人工半島，地圖上標注為“科學島”。這座島上，沒有游客，也沒有展廳，這里密集搭建著中國最完整的聚變實驗平臺，也聚集著一群長期駐守的科研團隊。

科學島的聚變研究，起步早、鏈條長。早在20世紀70年代，中國就在這里設立了等離子體物理研究機構，從基礎理論到裝置建設，一步步在島上打底搭架。從那時起，磁控、真空、熱控、材料等子系統就開始協同推進，逐漸發展成如今的系統。

“夸父”不是孤立裝置，而是一條連續環節，彼此銜接，在這座島上，一步步地搭出來，最終幫助中國科學家完成“人造太陽”發電的目標。

在全球范圍內，這樣的平臺密度和推進節奏并不多見。研究人員常年駐守在島上，有人說，他們不是在做科研，而是在給“太陽”建一套“可持續運行的生命維持系統”。

“我們當前研究主要集中在基礎實驗研究和工程技術驗證階段，且取得了良好成果。但聚變研究是一個持續攻關的過程，需要幾代科研人員幾十年的接續奮斗。”中國科學院等離子體物理研究所副研究員王騰接受中央電視臺新聞記者采訪時說，“預計10年內能夠進行聚變發電演示，未來20年到30年能夠真正走進千家萬戶，實現聚變能商用。”