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編者按：中國環(huán)流器二號M裝置項目總工程師楊青巍稱如果中國聚變工程實驗堆（CFETR）計劃得以完成，中國人離實現核聚變清潔能源的夢想將又跨近一步。

兒歌《種太陽》唱出這樣的愿望：長大以后能播種太陽。實際上，從上世紀60年代起，中國就有這樣一群人前赴后繼，實踐著再造一個“太陽”的計劃。

太陽之所以能夠持續(xù)發(fā)光發(fā)熱，是因為它時刻發(fā)生著核聚變反應。這個已延續(xù)半個世紀的工程，也正是基于該原理，以期建造一個能夠可控輸出能量的核聚變裝置（俗稱“人造太陽”），從而實現人們對于新能源的需求。

今年，由中核集團核工業(yè)西南物理研究院（簡稱核西物院）承擔的中國環(huán)流器二號M裝置項目正式啟動安裝。這個大型常規(guī)磁體托卡馬克核聚變研究裝置意在通過可控熱核聚變方式，研究清潔能源的產生。這也是在核西物院里誕生的新一代“人造太陽”。

中國環(huán)流器二號M裝置項目總工程師楊青巍說他是幸運的，因為他幾乎參與了每一次的“迭代升級”，也正在見證中國于核聚變研究領域“由量變到質變”。

核聚變的研究，外人看來好像一眼望不到盡頭。楊青巍卻笑稱大有樂趣，“就像陳景潤樂意窩在那個六平方米的空間里解析哥德巴赫猜想一樣，我們總在發(fā)現別人發(fā)現不了的東西。”

楊青巍認為，中國目前核聚變的研究只能說在某些技術上有所突破，并非全面跟上或趕超。但如果中國聚變工程實驗堆（CFETR）計劃得以完成，中國則可能實現真正的“領跑”。而那時，中國人離實現核聚變清潔能源的夢想將又跨近一步。

白手起家

“跟跑”時，研究儀器全靠自己組裝焊接

“老了。”被問及這近四十年在核西物院里感受到的最大變化，楊青巍仰頭一笑后，凝望著遠方，“原來都這么多年了，過得真是挺快的。”1983年，中國環(huán)流器一號（HL-1）即中國自己設計制造的第一代“人造太陽”的安裝進入了最后階段，而從中國科學技術大學畢業(yè)的楊青巍則剛踏入核西物院的大門，“那時上躥下跳跟著老前輩們做一些輔助性的工作。”而到了中國環(huán)流器二號A裝置（HL-2A）的安裝建設時，從診斷設計到早期的試驗運行，楊青巍已是獨當一面了，“成自己的孩子了，到了現在更是。”話畢，他指了指核西物院的試驗大廳，這里新一代“人造太陽”中國環(huán)流器二號M裝置正在進行核心部分線圈的安裝。而楊青巍，正是這個項目的總工程師。

中國人造太陽迭代的背后，是科研人員接力堅守的身影。始建于1965年的核西物院，最初選址于四川樂山市市郊肖壩。這個坐落于群山的研究院，基礎設施及生活條件非常有限。

楊青巍回憶，通往研究院的路幾乎都是又窄又泥濘的田埂，買菜得背個背簍下山至樂山城邊上的斑竹灣，一路上，掉田里或是被蛇咬的情況不在少數。實驗條件更是因陋就簡。“不僅要花一半的時間研究儀器，還要花一半時間當工人。”楊青巍開玩笑說，電子儀器說到底不過電容、電阻和三極管的組合，買不到就自己將電容一個接一個焊接起來。沒有現成的機箱，就到工廠用鋁型材或鋼筋加工，里面的絕緣材料和電路板也全靠自己焊接。與徒手制造零部件相比，沒有圖紙和相關技術資料的支持，則是當時科研人員攻克“人造太陽”最大的難關。“七十年代末，工業(yè)基礎和研發(fā)積累遠不如國外。我們能得到的相關資料，不過是其他國家在核聚變領域所發(fā)表的論文，憑借這些零星的資料，老一輩做研發(fā)基本全靠自己琢磨。”楊青巍形容，當其他國家在這一領域一溜煙地往前跑時，國內還處于起步跟跑的狀態(tài)。

如今，在樂山的研究院舊址，仍然放置著中國環(huán)流器一號以及環(huán)流器工作時所需的其他設備，并開放為中國核聚變博物館，以此留住中國核工業(yè)徒手起步的崢嶸歲月。

行囊之變

折射出與國際核聚變研究“并跑”之路

伴隨著與國外交流機會的增多，楊青巍從藏在大家出國“行囊”里的變化，感受到了差距在縮小。

上世紀八十年代以前“出門”機會少且“怯生”，“口袋里沒裝什么研究成果，英語口語也不好的老一輩只能帶著‘眼睛’去看看別人手中的英文、俄文資料。”而到了八十年代末期，研究人員可以帶著“耳朵”坐上國際交流的圓桌，開始能聽懂別人到底說了什么。“九十年代時，我們則是帶著‘腦子’去的，因為要思考別人做了什么，我們又能做什么。”楊青巍比喻，跨入新千年，大家可以帶著“嘴巴”前往了，因為要去爭取“在同一平臺上，我們能做什么了”。

這些“行囊”伴隨的是中國核聚變研究奮起直追的步伐。八十年代末，中國環(huán)流器一號裝置（HL－1）已經開展了等離子體研究，且達到了國際同類裝置中等離子體參數的國際水平；而后，中國環(huán)流器新一號（HL-1M）被改造出世，并取得了一批具有特色的、達到國際先進水平的實驗成果；2006年，中國環(huán)流器二號A裝置（HL-2A）將等離子體電子溫度提升到了5500萬度，標志著中國人向聚變裝置點火所需的1億度高溫邁進了一大步。

也就在2006年11月21日，全球科學家催生建造的國際熱核實驗堆計劃（簡稱ITER計劃）簽署協(xié)議，我國也成為ITER計劃的七個成員之一。

早在2002、2003年時楊青巍就開始為中國加入ITER計劃作前期準備。“作為理事方之一的中國，自然也要去‘認購’一部分設備的研發(fā)，如何分工、各個部分多少錢，甚至‘是否要加班’之類工作文化的認同上，大家都要進行協(xié)商。”

如果單純討論科研問題還算容易，但用英語爭論“雞毛蒜皮”卻讓楊青巍犯了難?？陬^交涉僵持不下，大家就坐下來把想說的都寫在紙上進行交流。最終，歐盟認領了大半任務，而中國則承擔起其中約9%的研發(fā)制造，核西物院則承擔了其中約一半部件的研發(fā)。

未來展望

主導CFETR計劃將助力中國實現“領跑”

加入ITER計劃后，中國在核聚變領域的研究被認為從“跟跑”進階到了“并跑”。

何時到“領跑”？楊青巍的回答客觀而嚴謹。“科學研究依靠的是時間和資金的積累，中國目前核聚變的研究只能說在某些技術上有所突破，并非達到全面跟上或趕超。”但同時，他提到了目前正在進行第二輪設計的中國聚變工程實驗堆（CFETR）計劃。“這個是完全由中國主導的。如果完成，中國則可能實現真正的‘領跑’。”

楊青巍解釋，目前已有的裝置，其實都并沒有解決“永不枯竭的能源”問題。“在ITER計劃前，我們的研發(fā)制造裝置是為了一步步驗證其工程技術以及科學可行性，并研究解決其中產生的物理問題。而位于法國的ITER項目就將真正計劃進行以氘（dāo）氚（chuān）為燃料反應的實驗。”

但這都還未達到最終目的。ITER計劃將于2025年基本組裝完畢，2035年整體建設完成進入全負荷實驗，并力爭在2050年進行商業(yè)投產。而中國的CFETR反應堆，則旨在建起ITER和未來核聚變電廠之間的橋梁。據悉，CFETR建成后，將是一個和北京天壇祈年殿一樣大小、與一艘航母重量相當的超大型核聚變反應裝置。“真正實現能夠用清潔能源發(fā)電之后，還要考慮商業(yè)可行性的問題。”楊青巍坦言，“人造太陽”這一棒，還要接力下去。我國核聚變研究起步時，在大型現代化專業(yè)研究所的建設方面，除了中核集團所屬的核西物院外，還建成了中國科學院所屬的等離子體物理研究所（ASIPP）。此外，在中國科技大學、大連理工大學等高等院校中也建立起了核聚變及等離子體物理專業(yè)或研究室，逐漸壯大研究力量。這十幾年，在世界物理學最頂級學術期刊《物理評論快報》上，由國人發(fā)表的核聚變論文已達數十篇。楊青巍介紹，每一年核聚變界能在上面發(fā)表的論文不過以個位數記。

而就在這幾年，更令他驚訝的是，一家民營企業(yè)也加入了研究陣營，投入了以億計的資金。“這個項目不是短時間就能出成果的，雖然不知道其具體的想法和布局是什么，但我想也許他嗅到了我們還未察覺的信號。” 

原標題：為中國人實現核聚變清潔能源夢想 接力造“太陽”