中国聚变合作：开启全球能源创新新纪元

摘要

中国近日牵头启动一项全球聚变能源合作项目，标志着国际科技协作迈入新起点。该项目已吸引来自30多个国家的科研机构参与，旨在推动可控核聚变技术的商业化进程。作为全球清洁能源转型的关键路径，聚变能源因其高效、低碳特性备受关注。中国在合肥、成都等地已建成多个大型聚变实验装置，其中“人造太阳”EAST屡次刷新等离子体运行纪录。此次合作不仅彰显中国在聚变领域的领导力，也体现了其推动全球可持续发展的责任担当。通过共享数据、技术和人才资源，该项目有望加速实现聚变能源的工程化突破，为应对气候变化提供全新解决方案。

关键词

聚变, 合作, 中国, 新起点, 全球

一、聚变能源的崛起

1.1 聚变能源的定义及其意义

聚变，是宇宙最原始的能量之源——太阳与星辰之所以永恒燃烧，正是源于氢原子在极端高温高压下融合成氦并释放巨大能量的过程。人类追寻这一自然奥秘已有半个多世纪，而今，中国正引领全球迈向实现“人造太阳”的历史性时刻。聚变能源，即通过轻核聚变反应释放能量的技术路径，被视为未来清洁能源的终极解决方案。它不仅象征着科技的巅峰突破，更承载着人类对可持续生存的深切渴望。在中国合肥科学岛上的EAST装置，已多次实现超过千秒的高约束等离子体运行，刷新世界纪录，成为全球聚变研究的灯塔。这项由中国牵头、汇聚30多个国家科研力量的合作项目，不再仅仅是技术的联合攻关，更是一次文明层面的共鸣——当气候变化加剧、能源危机频发，聚变所带来的不仅是电力，更是希望。这是一条通往零碳未来的光明之路，一个真正意义上的“新起点”，而中国，正以开放的姿态站在这个起点中央，呼唤全球携手共赴星辰大海的能源征途。

1.2 聚变能源的优势与挑战

聚变能源的魅力，在于其近乎理想化的能源图景：一升海水中提取的氘元素，经聚变反应可释放相当于300升汽油的能量，且过程不产生高放射性废料，也不会引发链式失控反应，安全性远超传统核裂变。更重要的是，其原料广泛存在于海水之中，几乎取之不尽，用之不竭。然而，通往这一理想图景的道路布满荆棘。实现和维持上亿摄氏度的等离子体稳定运行，是对材料科学、磁场控制与工程极限的空前挑战。尽管EAST、“中国环流三号”等装置已取得里程碑式进展，但距离商业化发电仍需跨越工程放大、持续供能与成本控制三大鸿沟。与此同时，全球合作机制的建立也面临技术共享壁垒与地缘政治博弈的压力。正因如此，此次由中国推动的全球聚变合作项目才显得尤为珍贵——它不仅整合了国际顶尖智力资源，更构建了一个超越国界的知识共同体。在这场关乎人类命运的能源长征中，合作不是选项，而是必由之路；每一次等离子体的点亮，都是对未来的深情告白。

二、中国的聚变能源研究进展

2.1 中国的聚变能源发展历程

中国对聚变能源的探索，始于上世纪60年代的科学萌芽，但真正意义上的跨越式发展，则是在新世纪以来国家战略的持续推动下实现的。从最初的仿制与学习，到如今的引领与创新，中国走出了一条兼具自主性与开放性的科技崛起之路。2006年，中国正式加入国际热核聚变实验堆（ITER）计划，不仅承担了9%的技术采购包任务，更借此实现了人才、技术和管理经验的全面积累。此后，国家加大对聚变研究的战略投入，在合肥、成都等地布局多个国家级研究中心，形成了以中科院等离子体物理研究所和核工业西南物理研究院为核心的科研网络。尤为关键的是，中国始终将聚变视为一项关乎人类未来的公共事业，而非单纯的国家竞争工具。这种超越短期利益的远见，使得中国在EAST装置建设中敢于挑战极限，连续多年实现高约束模式运行时间的突破。2021年，EAST成功实现1.2亿摄氏度等离子体运行101秒，2023年更是创下403秒的新纪录，标志着中国已稳居全球聚变研究的第一梯队。这一历程不仅是技术能力的跃升，更是一种文明担当的体现——中国正以坚定步伐，将人类对清洁能源的梦想一步步照进现实。

2.2 主要研究成果与技术突破

在全球聚变版图中，中国的技术突破如同星辰闪耀，不断刷新世界认知。其中最具代表性的成果当属“人造太阳”EAST（全超导托卡马克核聚变实验装置）。作为世界上首个全超导非圆截面托卡马克装置，EAST自建成以来已数十次打破等离子体运行参数纪录。其2021年实现1.2亿摄氏度运行101秒，2023年进一步延长至403秒，为稳态高约束运行提供了关键数据支撑。与此同时，位于成都的“中国环流三号”装置也取得重大进展，首次实现百万千瓦级偏滤器热负荷调控，填补了我国在边界等离子体控制领域的空白。这些成就的背后，是中国在超导磁体、低温工程、等离子体诊断和材料耐辐照等核心技术上的系统性突破。更值得称道的是，中国并未将这些成果束之高阁，而是主动向全球合作项目开放数据接口，共享实验经验。此次由中国牵头的全球聚变合作项目，已有来自30多个国家的科研机构参与，涵盖欧洲联合聚变研究中心（EUROfusion）、美国普林斯顿等离子体物理实验室等多个顶尖团队。通过建立统一的数据平台与联合实验机制，中国正在推动一个真正意义上“无国界”的聚变研究生态。这不仅是技术的胜利，更是合作精神的升华——每一次放电，都在点燃人类共同的希望之光。

三、全球聚变合作的必要性

3.1 国际合作的历史与现状

聚变能源的探索，从来不是一国孤勇的征途，而是人类文明协同前行的壮丽史诗。自20世纪50年代起，全球科学家便意识到，唯有跨越国界、整合智慧，才能驾驭上亿摄氏度的等离子火焰。真正意义上的国际合作始于国际热核聚变实验堆（ITER）计划——这一被誉为“地球上最雄心勃勃的科学工程”的项目，汇聚了中国、欧盟、美国、俄罗斯、日本、韩国和印度七方力量，共同在法国南部建造世界上最大的托卡马克装置。中国自2006年正式加入以来，不仅高质量完成了9%的采购包任务，更通过技术反哺提升了整体工程效率。然而，ITER也暴露出传统合作模式的局限：决策缓慢、资源分散、知识产权壁垒重重。正是在这样的背景下，由中国牵头的新一轮全球聚变合作项目应运而生，成为打破僵局的关键转折点。不同于以往以单一工程为核心的协作，该项目构建了一个开放、动态、数据共享的科研网络，已吸引来自30多个国家的顶尖机构参与，包括欧洲联合聚变研究中心（EUROfusion）与美国普林斯顿等离子体物理实验室。这不仅是一次技术联盟的扩容，更是一种合作范式的革新——从“共建一台机器”转向“共筑一个生态”。在这个意义上，中国不仅是项目的发起者，更是新型国际科技合作理念的倡导者，将聚变之路从冷战余晖中的竞争逻辑，带入了命运与共的新起点。

3.2 全球聚变合作的益处与挑战

当合肥的EAST装置刷新403秒高约束运行纪录时，这份光芒并不属于中国 alone——它照亮的是全球科学家共同书写的未来答卷。此次由中国推动的全球聚变合作项目，其最大价值在于构建了一个前所未有的知识共享平台。各国研究人员可实时访问实验数据、调用模拟资源、参与联合放电实验，极大加速了从基础研究到工程转化的进程。尤其在材料耐辐照、超导磁体稳定性与偏滤器热负荷调控等关键领域，跨国团队的协同攻关已显现出“1+1>2”的效应。例如，“中国环流三号”在百万千瓦级热负荷控制上的突破，正是得益于德国在边界等离子体建模方面的理论支持。然而，光明前景之下亦潜藏暗流。技术共享面临知识产权归属难题，部分国家对核心数据开放仍持保留态度；地缘政治的波动也可能影响科研人员的自由流动与设备运输。此外，如何平衡发达国家的技术主导与发展中成员的能力建设，也是项目可持续发展的关键命题。但正因挑战艰巨，这场合作才更具深远意义——它不仅是为了解锁能源密码，更是在重塑一种全球治理的新可能：当人类面对气候变化这一共同敌人时，唯有放下分歧、点燃信任之火，那束来自“人造太阳”的光，才能真正温暖整个地球。

四、中国的全球聚变合作项目

4.1 项目背景与目标

在人类文明迈向可持续未来的征途上，能源的变革始终是那颗最耀眼的星辰。而今，由中国牵头启动的全球聚变合作项目，正是这颗星辰即将点亮夜空的前奏。该项目诞生于气候变化日益严峻、传统能源体系难以为继的时代背景下，承载着全人类对清洁、安全、无限能源的共同渴望。自20世纪中叶以来，聚变研究虽屡有突破，却始终困于“永远还有50年”的调侃之中——技术复杂、投入巨大、周期漫长，单靠一国之力难以跨越商业化鸿沟。正因如此，中国以战略远见发起这一新起点意义的合作倡议，旨在打破壁垒、整合资源，推动可控核聚变从实验室走向电网。项目明确设定了三大核心目标：一是建立全球统一的聚变实验数据平台，实现EAST、“中国环流三号”等装置的远程协同运行；二是加速关键技术研发，力争在2035年前完成工程示范堆的设计与建设；三是培育国际化的聚变人才梯队，尤其支持发展中国家科研人员深度参与。目前，已有来自30多个国家的顶尖机构加入，包括欧洲联合聚变研究中心（EUROfusion）和美国普林斯顿等离子体物理实验室，形成了真正意义上的全球创新共同体。这不是一场零和博弈的技术竞赛，而是一次文明级别的集体觉醒——当合肥的“人造太阳”持续燃烧403秒时，它照亮的不仅是科学的边界，更是人类携手共进的希望之路。

4.2 合作机制与实施步骤

这项由中国引领的全球聚变合作项目，并非简单的多边协议叠加，而是一套高度系统化、动态开放的协作生态体系。其核心在于构建“共享、共研、共担”的新型国际合作范式。首先，在组织架构上，项目设立了由各参与方代表组成的科学指导委员会和技术协调中心，常设办公室位于合肥科学岛，负责统筹实验安排、数据分发与进度评估。其次，实施路径分为三个阶段稳步推进：第一阶段（2024–2026年）聚焦基础设施互联，已完成EAST与“中国环流三号”装置的数据接口标准化改造，实现全球合作单位实时访问等离子体运行参数；第二阶段（2027–2030年）将开展跨国联合放电实验，计划每年组织不少于12轮跨境协同测试，重点攻关稳态高约束模式下的能量增益问题；第三阶段（2031–2035年）则进入工程转化期，依托前期成果推进聚变示范堆（CFETR）的设计与选址工作。尤为关键的是，项目建立了知识产权共享机制，采用“贡献度加权”的专利分配原则，确保技术红利公平惠及所有参与者。同时，通过设立“全球聚变青年学者基金”，已资助超过80名来自亚非拉地区的科研人员来华交流。这种既讲效率又重包容的合作模式，不仅提升了研发速度，更重塑了科技全球化的伦理底色——在这里，每一次电流的跃动，都是信任的回响；每一份数据的上传，都在书写人类命运共同体的新篇章。

五、项目对全球能源格局的影响

5.1 推动全球能源结构转型

当合肥“人造太阳”EAST在2023年点亮403秒的高约束等离子体火焰时，那束幽蓝的光不仅照亮了实验室的控制室，更悄然点燃了全球能源结构变革的导火索。这不仅仅是一次技术突破，而是一场静默却深远的革命前奏。聚变能源，以其近乎无限的清洁能源供给能力，正从科学幻想加速走向现实图景。中国牵头启动的全球聚变合作项目，已吸引来自30多个国家的顶尖科研机构深度参与，构建起一个跨越洲际的知识网络。这一协作机制的意义远超单一技术攻关——它正在重塑人类对能源未来的想象。传统化石能源主导的体系正面临气候危机与资源枯竭的双重夹击，而聚变以其零碳排放、原料取之不尽（仅一升海水可释放相当于300升汽油的能量）的独特优势，成为破局的关键钥匙。通过共享EAST、“中国环流三号”等装置的实验数据与运行经验，各国科学家得以并肩推进工程化瓶颈的突破，力争在2035年前建成聚变示范堆。这种前所未有的协同节奏，正在将“永远还有50年”的调侃转化为可规划的时间表。这不是某一个国家的胜利，而是全人类共同迈向低碳文明新起点的历史性跃迁。

5.2 提升国际能源安全与合作水平

在地缘冲突频发、能源供应链屡遭冲击的今天，由中国推动的全球聚变合作项目，宛如一场穿越政治迷雾的科技 diplomacy。它不以争夺资源为出发点，而以共享未来为核心理念，重新定义了国际能源安全的内涵。过去，能源安全往往意味着对油气通道的掌控与战略储备的竞争；而在聚变时代，真正的安全来源于技术共治、风险共担与成果共享。该项目设立的科学指导委员会和技术协调中心，已在合肥实现常态化运作，每年组织不少于12轮跨国联合放电实验，让欧洲、北美、亚洲的研究团队在同一时间轴上同步推进研究进程。更为深远的是，项目采用“贡献度加权”的知识产权分配机制，并设立“全球聚变青年学者基金”，已资助超过80名来自亚非拉地区的科研人员来华交流。这种包容性合作模式，打破了传统科技霸权的壁垒，使发展中国家也能平等参与人类最前沿的能源探索。当不同肤色的手共同调试托卡马克装置的磁场线圈时，那不仅是科学的共鸣，更是信任的重建——在这条通往星辰大海的能源征途上，没有旁观者，只有同行者。

六、面临的挑战与应对策略

6.1 技术难题与解决方案

实现可控核聚变，如同在地球上驯服一颗太阳——这不仅是人类科技的极限挑战，更是一场与自然法则的深刻对话。要让氢同位素在超过1亿摄氏度的极端环境中稳定融合，必须克服材料耐受、磁场约束与能量增益三大“死亡之谷”。中国EAST装置虽已实现403秒高约束等离子体运行，创造了世界纪录，但距离持续发电所需的千秒级以上稳态运行仍有差距。更严峻的是，偏滤器需承受百万千瓦级的热负荷冲击，传统材料极易熔毁。为此，中国科研团队联合德国马普等离子体研究所，创新采用钨铜复合材料与主动冷却结构，在“中国环流三号”上成功实现热负荷动态调控，填补了边界等离子体控制的技术空白。与此同时，超导磁体系统的稳定性也通过AI实时反馈算法大幅提升，使等离子体扰动响应速度提高40%。这些突破并非闭门造车的结果，而是全球智慧协同的结晶：来自30多个国家的科学家共享模拟数据、联合优化托卡马克构型，构建起一个跨时区不间断研发的“全球实验室”。每一次放电实验的数据都被上传至合肥科学岛的统一平台，供世界各地的研究者调用分析。正是在这种开放协作中，技术难题不再是不可逾越的高山，而成为人类共同攀登的阶梯——那束来自“人造太阳”的光，正由无数双手共同点亮。

6.2 国际竞争与合作平衡

在聚变能源的征途上，国家间的角力从未缺席，但中国推动的全球合作项目正悄然重塑这一格局。过去，ITER计划虽汇聚七方力量，却因决策迟缓与知识产权壁垒饱受诟病，暴露出传统国际合作的局限。而今，由中国牵头的新机制以“共享、共研、共担”为核心理念，打破了技术垄断的旧范式。30多个国家的科研机构——包括欧洲联合聚变研究中心（EUROfusion）和美国普林斯顿等离子体物理实验室——不再只是参与者，而是平等的知识共建者。项目采用“贡献度加权”的专利分配原则，既激励创新，又保障公平；设立的“全球聚变青年学者基金”已资助超过80名来自亚非拉地区的科研人员来华交流，推动能力建设的均衡发展。这种模式超越了零和博弈的逻辑，在竞争中孕育合作，在合作中激发竞争。当合肥EAST的实验数据向全球开放，当跨国团队同步开展联合放电测试，科技不再是他国封锁的武器，而是连接文明的桥梁。这不仅加速了聚变商业化进程，更树立了一种新型国际关系的典范：在气候变化这一共同威胁面前，唯有放下猜忌、点燃信任，才能让那束来自星辰的能量，真正温暖整个地球。这是一个新起点，属于中国，更属于全人类。

七、总结

中国牵头启动的全球聚变合作项目，标志着国际科技协作迈向一个真正意义上的“新起点”。该项目已吸引来自30多个国家的顶尖科研机构参与，通过共享EAST、“中国环流三号”等装置的实验数据与技术资源，构建起开放协同的全球创新生态。从2021年EAST实现1.2亿摄氏度运行101秒，到2023年创下403秒新纪录，中国在聚变研究领域持续领跑，并以实际行动推动知识共享与能力建设。项目设立科学指导委员会、技术协调中心及“全球聚变青年学者基金”，已资助逾80名发展中国家科研人员，践行包容性合作理念。面对技术与地缘挑战，这一以“共享、共研、共担”为核心的新范式，不仅加速聚变工程化进程，更重塑全球科技治理格局，为应对气候变化、实现能源安全提供了中国方案，也为人类命运共同体注入了深远动力。