
2025年11月24日,安徽合肥的科学城迎来历史性时刻——中国科学院正式启动“燃烧等离子体”国际科学计划。就在前一天,紧凑型聚变能实验装置(BEST)的杜瓦底座完成安装。一前一后,仿佛点燃引信:中国正式向聚变能量净增益发起冲刺。
这不仅是装置建设的节点,更是战略升维的标志。全球聚变研究正从“点火准备”转入“燃烧维持”阶段。中国以BEST为核心,首次系统布局燃烧等离子体研究,直面阿尔法粒子输运这一“无人区”难题。其目标明确:2027年底实现20至200兆瓦聚变功率,验证能量净输出,为人类终极能源探路。
燃烧等离子体的本质,是让聚变反应自己烧起来。当氘氚反应产生的阿尔法粒子将能量留在等离子体中,反应便不再依赖外部加热,进入自持燃烧状态。这是聚变发电从实验室走向电站的关键跃迁。然而,阿尔法粒子若在释放能量前就逃逸或激发不稳定性,燃烧将迅速熄灭。国际热核聚变实验堆(ITER)虽将首次实现Q>10,但其脉冲运行模式难以深入研究稳态燃烧机制。中国此时切入,正是要填补这一空白。
BEST的独特之处,在于其紧凑设计与高参数目标的结合。它不追求ITER的规模,而是以更高效的超导磁体和先进控制技术,实现高比压、长脉冲稳态运行。这为研究阿尔法粒子在真实燃烧环境中的行为提供了理想平台。更重要的是,中国已构建起从理论到工程的全链条能力。自主研发的TEK模拟代码首次揭示,在特定湍流条件下,阿尔法粒子输运率可能比燃料离子低三个数量级——这意味着,燃烧等离子体或具备天然的“自稳”潜力。
质疑者常问:中国是否只是重复他人路径?数据给出否定答案。中国环流三号(HL-3)已实现1.6兆安电流与1.5亿摄氏度离子温度,成为全球少数可开展高参数等效实验的装置之一。更关键的是,中国正将人工智能深度嵌入聚变控制体系。在EAST和HL-3上,AI已能提前数十毫秒预测破裂,主动抑制阿尔法粒子驱动的阿尔芬波不稳定性。这种“智能约束”能力,正在改写聚变工程的规则。
此次开放BEST平台,签署《合肥聚变宣言》,并非简单的国际合作姿态,而是一种战略自信的体现。中国不再仅仅是技术追赶者,而是开始提供不可替代的科研基础设施与方法论。当法国、德国、意大利等国科学家齐聚合肥,他们带来的不仅是经验,更是对中国在燃烧等离子体领域领导地位的认可。
聚变能源的竞赛,已从“谁能点火”转向“谁能持续燃烧”。中国选择在最难处落子,直面阿尔法粒子这一核心挑战,展现出清晰的战略定力。技术突破从来不是孤立事件,而是体系能力的结晶。从EAST到CFETR,从HL-3到BEST,中国正构建一条独特的聚变实用化路径。
能源的未来,不在谁最先喊出“我们做到了”,而在谁能让火焰长久燃烧。这一次,火种正在合肥升腾。
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