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“人造太阳”,离我们有多远?
发布时间:2026-10-27 09:46:42

本栏编辑/胡乐耘
“人造太阳”,离我们有多远?
模仿太阳内部反应机制,创造近乎无限而干净的能源——曾经只存在于科幻电影中的“人造太阳”可控核聚变,如今正一步步通过实验室照进现实。
长久以来,“实现可控核聚变永远还需要50年”的说法流传甚广,这令多数人认为,“人造太阳”技术遥不可及。然而近年来,格局正在悄然改变:全球多条技术路线并行探索,各类创新主体纷纷入局,美国、欧洲多国、日本、韩国等国家和地区持续加大投入。我国作为拥有14亿多人口的大国,能源需求庞大、应对气候变化责任重大,研究水平也在持续提升,多项核心技术接连破纪录。
今年,“十五五”规划纲要明确将发展核聚变能列为新的经济增长点。这一顶层设计意味着,可控核聚变正式从实验室的幕后基础研究,迈向国家产业战略的前台。
“追光”实验室里的新突破
从远古钻木取火,到燃煤驱动工业机器,再到油气点亮现代社会,人类文明的每一次跨越,都伴随着能源的迭代革新。进入21世纪,一道时代考题愈发紧迫:化石能源储量有限、减排压力持续加大,光伏、风电又难以全天候稳定供能。以碳达峰、碳中和为牵引的绿色低碳变革,正以前所未有的深度和广度重塑全球能源版图;如何在保障能源安全的同时,走出一条人与自然和谐共生的可持续发展之路,更是摆在全人类面前的共同课题。
在这样的时代背景下,一种能量产出效率高、燃料近乎取之不竭、安全风险可控的新能源进入了人们的视野——可控核聚变,也被形象地称作“人造太阳”。
什么是“人造太阳”?中国工程院院士万元熙说,太阳本身蕴含巨大能量。其核心在极高的温度和压力下,将氢原子核“揉”在一起,聚合成氦原子核,并在此过程中释放出巨大能量。由于模拟了太阳内部这种释放能量的机制,可控核聚变能被形象地称为“人造太阳”。
它的主要燃料之一——氘,也被俗称为“重氢”,可从海水中提取,资源丰富;运行过程既不排放二氧化碳,也不会像传统核裂变发电那样产生大量放射性废物。
综合来看,可控核聚变能是人类当前已知潜力较大、清洁度高、燃料近乎取之不尽的下一代能源之一。
那么,人类能否在地球上复刻太阳发光、发热的过程?
经过科研探索,科学家给出了肯定答案。但要实现目标,必须同时满足三个极为严苛的先决条件:
极高的温度;必要的密度;足够的能量约束时间。
中国工程院院士李建刚用一个形象的比喻,解释了其中的难度:“就像要让一根火柴持续燃烧,既要有足够高的温度点燃它,又要有足够多的燃料维持它,还得有办法把火焰关在一个笼子里不让它熄灭。”
衍生技术赋能社会发展
每当科研机构公布“人造太阳”的科研进展时,总不时有人会问:既然可控核聚变技术距离发电并网还很遥远,投入大量人力、物力、财力研发“人造太阳”值得吗?
专家表示,“人造太阳”是人类最复杂的超级工程之一,涉及超导、新材料、精密探测、极低温技术、智能控制等上万个细分领域。除了终极的能源目标,这项研究在开展过程中,也综合带动多个领域科技创新,赋能社会发展。
医疗领域是衍生技术落地最具代表性的场景。
在西安交通大学第一附属医院影像中心,影像科主任医师杨健正操作一台磁共振成像系统为患者做检查。
患者进入磁体后,超导线材形成的强磁场,使人体内杂乱无序的氢原子核像收到命令般定向排列,系统通过记录氢原子核的应答位置,呈现出一幅高分辨率人体图像。杨健说:“人体病变组织的氢原子核密度等参数与正常组织有明显差异,这种差异在磁共振成像中会通过不同颜色显示出来,最终在电脑屏幕上清晰呈现供医生诊断。”
据新华社