青岚：比比看，大洋两岸谁能先摘取动力“圣杯”

发布时间：2025-05-15　点此：172次

【文/调查者网专栏作者青岚】

“咱们是六十年代的孩子，咱们满脑子想着让世界更好，在这个世界留下自己的印记，咱们做到了”。

在纪录片《书呆子的成功》（Triumph of the Nerds）中，电子表格之父丹‧布里克林曾如此总结初代硅谷技能宅的情怀与抱负。

作为人类动力技能“圣杯”的核聚变，天然也没有脱离这群立志改动世界又已家财万贯的技能宅视界。自打微软联合创始人保罗·艾伦出资Tri Alpha Energy（今日的TAE Technologies）以来，硅谷巨富们的身影在核聚变范畴正越来越活泼，以至于不久前发布的一份方针声明里，白宫方面不无满意地将投融资生态列为美国核聚变工业竞赛力证明：“美国具有世界上最具生机的核聚变工业，具有世界上大多数民营核聚变公司，这些公司取得的股权出资占全球总额的80%左右......将有助于稳固美国在开发这一丰厚且改动游戏规矩的未来清洁动力工业方面的全球领导地位”。

而在太平洋彼岸的上海临港，“技能宅”在核聚变范畴也有不小的动态。本年6月18日，草创企业能量奇点成功完结“全球首台全高温超导磁束缚聚变设备”等离子体放电，其首要外部出资者，正是以“技能宅解救世界”为使命的米哈游。

与这种“生气勃勃、万物竞发”的商业动态构成显着反差的是，7月3日，世界热核聚变反响堆（ITER）正式供认项目时刻表延期，2025年的“榜首束等离子体”节点被直接撤销，氘-氚等离子体操作将一口气推延至2039年，与项现在期规划相差近20年之久，项目本钱则或许额定添加50亿欧元。而对这个日益暴露“白象”气味的项目，大众的热心也已大大衰退，或许说，更多的困惑开端出现。

曾几何时标志着核聚变演进“单行道”的ITER，在当下工业图景中的方位显得模糊不清。

假如说技能宅解救世界还太悠远，那么在工业化开展和大众重视度上，技能宅俨然正在解救核聚变。

Scaling Law兴衰

经过各种AI大模型新闻，Scaling Law这个术语许多人恐怕已不再生疏，AI厂商在宣扬其技能时，也往往经过着重模型参数量等方针来投合“越大越好”的一致，而核聚变技能开展史，相同存在着Scaling Law的深刻影响。

时钟回拨到1969年7月21日，尼尔·阿姆斯特朗将脚印留在月球的这一天，人类核聚变研讨相同翻开了新的篇章。受邀访苏的卡勒姆研讨所专家，当天正式供认了苏联同行在T-3托卡马克设备上完结的空前功能，一场全球性的托卡马克研讨热就此鼓起。

随同托卡马克设备遍地开花，这一技能道路的Scaling Law也浮出水面，美国学者罗伯特·戈德斯顿在对很多托卡马克设备参数（如尺度、磁场强度、加热功率）和生成的等离子体参数（如温度、密度、束缚时刻）进行剖析后，发现了设备尺度与等离子体质量之间的显着关联性，依据剖析得到的经历公式可用于猜测新设备功能并辅导规划，通往自我克制反响的工程途径明晰明晰，对此的极简归纳便是：越大越好。

从戈德斯顿的发现到ITER项目正式签约，核聚变研讨界对大设备的崇奉牢不可破，但是作为Scaling Law巅峰，承载着“天庭盗火”愿望的ITER，在施行阶段却逐步失速。

ITER之所以如此步履蹒跚，半因技能，半因办理。

关于其技能应战，从前的美国核聚变研讨“沙皇”罗伯特·赫希有过一段总结。在赫希看来，“ITER的成功运作将直接导致一种相似配备的商用聚变发电体系，这个假定简直必定是不正确的”，首要原因是氘-氚（D-T）聚变反响发生的高能中子持续炮击下，聚变堆内壁资料将很难避免发生损害，从监管到运营，相较传统裂变堆也难有实质不同，发电经济性成疑。2022年法国核安全局一度因高能中子防护规划的忧虑叫停ITER施工，也证明晰赫希的忧虑并非空穴来风。

正是依据这样的知道，曾热心推进托卡马克大型化道路的赫希坦率供认：“在项目开发的前期，工程和商业可行性有必要被整合和平衡，假如几十年前在磁聚变研讨中建立了这样的平衡，能够必定的是，托卡马克办法会向不同的方向引导”。

至于ITER的办理问题，则很大程度上肇始于项目制作地址之争。2005年5月，欧盟方面与日本达到协议，为交换后者退出选址竞赛，欧盟不只许诺了高份额的项目收购和资金补助，还容许支撑日本引荐的ITER总干事人选，并为日本预留恰当份额的ITER行政人员编制，这以后ITER项目施行阶段最要害的十年里，前后两任总干事均为日本人。

当姑息各方利益的办理架构和浸淫着“读空气”文明的日本办理者相遇，公然发生了美妙的“化学反响”。松懈的开放式科学项目办理风格大行其道，绩效办理与问责压力近乎于无，以至于2010年一次ITER评价会议中，美国代表团团长威廉·布林克曼深恶痛绝地表明：“假如我能找到那个提出当时办理架构的人，我会亲手掐死他”。（If I could get my hands on the person who proposed the current management structure, I would strangle him）

不管原因安在，落地开展一拖再拖的ITER，已然失去了全球多边协作的黄金窗口期，波诡云谲的地缘环境大变局里，这艘标志着人类协作精力的航船能否顺畅行进到2039年，需求打上一个大大的问号，上一年12月欧洲核子研讨中心（CERN）叫停与俄罗斯科研协作，现已释放出一个不详的信号。

更重要的是，ITER所代表的Scaling Law崇奉正遭到越来越多、越来越大的冲击，当下太平洋两岸的核聚变创业潮，抑或看似忽然的美国惯性束缚聚变开展，都与托卡马克大型化所代表的思路方枘圆凿，新的核聚变技能潮流中，Scaling Law好像已不再是必要的路标。

从气球到月球

事实上，早在托卡马克热潮鼓起之初，已有学者对资源押注于同一条技能道路表达过忧思。一生致力于立异聚变概念研讨的理查德·波斯特，就从前过一个“从气球到月球”的寓言，警示了过早选定技能道路的危险：“这是关于一个原始文明决议登月的故事，他们发明晰气球，接下来的主意是，他们会制作越来越强壮的气球，显着每个气球都比上一个飞得更高，假如坚持这种节奏，气球终究会把咱们带上月球”。

半个世纪后，波斯特的寓言一语成谶。固然，托卡马克大设备书写过并在持续改写着光辉记载，人类经过其取得的等离子体物理学常识及工程效果，也已极大助力了高端半导体配备、电磁弹射体系、核磁共振（MRI）等立异，但不可否认的是，大设备间隔无限动力的“登月”许诺仍然悠远。

（源自核聚变研讨的医用超导磁体）

跟着Scaling Law崇奉松动，长时间被遮盖在旗舰项目“树冠”下的其他技能思路，也开端取得更多“阳光雨露”，当下的美国民营核聚变工业，正是调查这一多元化趋势的极佳剖面。

假如将美国动力部聚变演示基金赞助企业名单连同“剑走偏锋”（反场位形FRC）的Helion Energy、TAE Technologies，一起视为美国核聚变工业“突击队”，那么经过扼要整理不难发现，托卡马克技能道路已成为其间的少数派，而且其施行办法也显着差异于ITER，而是与上世纪八十年代稍纵即逝的Inesco公司相照应，聚集于紧凑型托卡马克设备的开发。

以现在融资最多、风头最盛的Commonwealth Fusion System（CFS）为例，其技能验证堆SPARC和商用堆ARC，直径别离只要ITER的四分之一和一半巨细，但经过新式高温超导磁体的运用，ARC的能量增益因子据称将逾越ITER，且大幅轻量化的超导磁体也将显着下降维护难度，进步电站可用性。依据规划开展，SPARC估计将于2025年末完结拼装调试，而ARC估计将在2030年代初期完结并网发电。

在技能道路多点开花的一起，对高温等离子体的操控也出现出严重立异。

长时间以来，磁束缚等离子体犹如用橡皮筋捆扎果冻，这样的操作往往依赖于实践knowhow而非理论knowwhy，而有限经历或许说“手工”，恰当程度上保存在为大设备服务的精英科学家圈子内，草创企业简直不或许与之混为一谈。

不过2022年2月，谷歌DeepMind团队在《天然》杂志宣告了经过深度强化学习（RL）调控托卡马克设备等离子体的效果，就此拓荒了一条全新途径，人们忽然彻悟，神经网络“黑盒”与瞬息万变的等离子体或许正是天作之合，如一位美国学者所展望的：“很有或许一些触及大振幅湍流的不透明进程将一直存在，咱们或许永久不知道为什么它能像那样作业，也便是说，它或许就像人类对火的运用”。

全体而言，自2021年末CFS拿下18亿美元巨额融资以来，全球核聚变研讨与工业化，现已进入到一个更生动又热烈的新阶段，赛马场上不再只要大型托卡马克在孤单奔驰。高温超导磁体、深度学习等软硬件技能支撑下，多元探究正在提醒核聚变研讨新的或许性。

当然，回忆这场如火如荼的热潮，人们也不应忘记保罗·艾伦、比尔·盖茨这些硅谷“老男孩”的奉献，他们的“钞才能”无疑大大加快了人力资源与专有常识的重新配备，不然依照从原子能委员会（AEC）以降的传统，美国聚变研讨恐怕还将长时间处于学术安排“自娱自乐”的状况。

那就比比看吧

与AI大模型、半导体、商业航天相似，核聚变范畴的开展，相同正被美国政坛“强行加戏”，植入地缘格式与大国兴衰的叙事结构，并十分积极地寻求在世界标准、世界规矩拟定中掌控话语权。

上一年末白宫发布的聚变动力开展世界同伴愿景中，清晰提出了五个全体方针，包含“采纳恰当的技能维护和鼓励办法，避免掠夺性经济行为；与首要同伴国家和世界安排交流经历，在技能和方针问题上达到一起态度，支撑聚变监管和出口控制结构的和谐”，其指向性不言自明。

其实早在2018年，美国动力部就发布了所谓的《中美民用核能协作方针结构》，清晰非轻水堆道路的先进反响堆技能一概履行推定回绝批阅准则，直接导致比尔·盖茨担任董事长的TerraPower公司与中方合资项目告吹，原定在华制作的新式行波堆胎死腹中。

面临极具侵略性的“竞赛”动作，把咱们自己的核聚变工作开展好，无疑是最铿锵有力的回应。

美国宣扬机器马力全开的宣扬，确实向全球大众烘托出一种该国核聚变研讨占尽先机的形象，以至于一些惯于“独立思考”的国内文人，现已输出了连篇累牍的意林式反思。但是挖苦的是，华盛顿智囊圈新秀巴亚克塔里（Ylli Bajraktari）却反而大声疾呼：我国在核聚变生态体系的出资、安排和制作方面都已逾越了美国。

近年来，除了持续聚集大型托卡马克设备研讨的西物院和等离子体所这两大科研重镇，我国核聚变产学研用生态，相同现已出现出多元技能与工业化途径的探究，

就在2023年末，中核集团牵头，由25家重量级安排组成的可控核聚变立异联合体已正式宣告建立，并重行了我国聚变动力有限公司（筹）揭牌典礼，一支以工业化为清晰方针的“国家队”现已整装待发。

关于这样的大手笔，巴亚克塔里的艳羡之情溢于言表，直言“它将把我国的尽力一致为一个全体，并将担任扩展规划和布置的国有企业和公用工作公司整合在一起。在美国，这种国家主导的尽力是不存在的”。

当然，在这位智囊看来，美国的利益在于市场经济，“与我国不同，美国还具有一个充满生机的商业生态体系，现已筹集了数十亿美元的资金”。

巴亚克塔里的自傲，或许是一种巨大的误解，正如本文最初所说到的，商业公司在我国核聚变生态圈相同活泼。

与美国同行比较，以“四朵金花”（新奥科技、能量奇点、星环聚能、聚变新能）为代表的我国核聚变商业公司，拿到的股权出资总量并不“破旧”，仅以担负紧凑型聚变能试验设备（BEST，又叫夸父启明）制作使命的聚变新能为例，6月底该公司刚刚进行工商信息改变，显现已完结了逾越10亿美元规划的新一轮融资，累积融资额更是现已和美国龙头企业CFS根本相等。

而在资源运用上，不同于各自为战盼望“换道超车”的美国草创企业，我国公司显现出对紧凑托卡马克的高度聚集，其间重要技能道路—球形托卡马克之父彭元凯（Martin Peng），乃至就在新奥动力担任着首席科学家，资金、人才会集以及传统托卡马克技能的效果搬迁，使这种“聚集”形式成功几率，显着高于看似噱头辈出的美国核聚变商业圈。

更重要的是，核聚变试验设备作为高度杂乱的机电体系，其立异功率依赖于广泛的工业配套才能，就拿美国现在风头最盛的两家企业CFS和Helion来说，前者“降服”出资人所依托的法宝—稀土钡铜氧（REBCO）高温超导带材，就依赖于全球超导强磁体工业链供给，依据媒体报道，其首要供给商之一的上海超导科技股份有限公司，现在已为全球三个电压等级最高的超导限流器、全球首台兆瓦级感应加热设备、全球磁场最高的全超导稳态强磁体（32.3T）以及全球首条35kV公里级高温超导电缆等严重工程供给原资料。

至于剑走偏锋的Helion，其工程活动长时间会集于美国本乡西北角的华盛顿州，原因也十分简略，由于只要当地依托波音公司而得以保存下来的航空航天供给链，才能够支撑Helion公司的设备研制与快速工程落地。

从这样的视界审视，我国核聚变商业公司的优势一望而知，类别完全、水平也日积月累的我国工业体系，便是咱们攻坚克难的最大后台，例如依托我国稀土磁材范畴工业根底，米哈游所出资的能量奇点公司，现在正投入研制其下一代强磁场高温超导托卡马克设备—洪荒170，该设备方案于2027年完结制作，其配套新一代高温超导磁体磁场强度高达25T，足以逾越CFS现在水准，估计本年末就将完结制作和测验。

有心栽花花不成，无心插柳柳成荫，几年来核聚变研讨范畴的改变，或许恰印证了这句陈旧告诫，跟着以企业为主体的立异生态日趋活泼，核聚变走向实用化，应该不需求再等候另一个30年或许50年了，至于大洋两岸的“技能宅”们谁能首先摘取无尽动力“圣杯”？

这么酷的工作，就比比看吧。

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