從渴望飛翔到造出飛機(jī)，人類走過了至少數(shù)千年；從愛因斯坦的預(yù)言到引力波被真切探測到，人類走過了整整百年。

“當(dāng)我們在討論‘十三五’規(guī)劃綱要草案的時候，潛心研究的中外科學(xué)家們正在為一個偉大夢想——‘人造太陽’執(zhí)著耕耘。據(jù)相關(guān)資料，這場‘追夢旅程’從上世紀(jì)50年代開始已經(jīng)進(jìn)行了半個多世紀(jì)，真正投入商用、變成每家每戶可以用的電，可能至少還需要幾十年?！比珖舜蟠?、中國工程物理研究院研究員許建南14日接受新華社記者專訪時說。

在地球上造個太陽？當(dāng)然不是！

“‘人造太陽’指通過可控?zé)岷司圩兊姆绞浇o人類帶來幾乎無限的清潔能源。”許建南說。

太陽的光和熱，來源于氫的兩個同胞兄弟——同位素氘和氚，在聚變成一個氦原子的過程中釋放出的能量?！叭嗽焯枴本褪恰澳７隆边@一過程。

目前，人類核電站有序利用的核能都是核裂變過程——由較重的原子核裂變成較輕的原子核，從中獲得釋放的能量。單位質(zhì)量釋放的能量輕核聚變比重核裂變要大數(shù)倍。

“有專家考證：如果不是最早，起碼較早提出‘人造太陽’解決人類能源問題的是一位蘇聯(lián)年輕少尉。這個高中學(xué)歷的‘大男孩’在1950年提出這個‘空想’時，蘇聯(lián)科學(xué)家們沒有笑話他，而是科學(xué)審慎分析了它在理論和實踐中的可行性。歷史證明，很多改變世界的偉大科學(xué)發(fā)現(xiàn)科技進(jìn)步，源自勇敢的‘空想’、睿智的呵護(hù)和執(zhí)著的追求?！痹S建南說。

科學(xué)家們做了哪些科學(xué)探索？

聚變能源，是人類夢寐以求的安全經(jīng)濟(jì)高效持久能源。

全球科學(xué)家們研究實現(xiàn)可控?zé)岷司圩兊穆窂街饕袃煞N：磁約束聚變和慣性約束聚變。

前者，又稱托卡馬克，通過強(qiáng)磁場較長時間約束高溫稀薄等離子體使之發(fā)生聚變反應(yīng)。例如，目前全球規(guī)模最大、影響最深遠(yuǎn)的國際科研合作項目之一的“國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃”。

后者則利用多種高能量驅(qū)動方式形成高溫高壓環(huán)境，使氘氚靶丸實現(xiàn)熱核聚變點火和燃燒，從而釋放出巨大的能量。

氘和氚是取之不盡的能源。海洋中大概蘊(yùn)藏了40萬億噸氘，理論上如果全部用于聚變反應(yīng)，釋放的能量足夠人類使用幾百億年。

“它難以比擬的優(yōu)勢是：安全、清潔、高效和資源充足。”許建南說。

中國科學(xué)家參與、貢獻(xiàn)幾何？

磁約束聚變和慣性約束聚變兩種技術(shù)路徑，中國科學(xué)家都有深度參與和不菲貢獻(xiàn)。

美、法等國20世紀(jì)80年代發(fā)起ITER計劃，中國后來成為參與國之一。中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院和位于成都的西南物理研究院是主要承擔(dān)單位。

中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體所承擔(dān)的大科學(xué)工程“人造太陽”實驗裝置EAST在今年1月底的實驗中，成功實現(xiàn)了電子溫度超過5000萬度、持續(xù)時間達(dá)102秒的超高溫長脈沖等離子體放電。

這是國際托卡馬克實驗裝置在電子溫度達(dá)到5000萬度時，持續(xù)時間最長的等離子體放電，是重要的階段性研究進(jìn)展。

“祝賀中科院研究人員取得的突破。中物院也是‘人造太陽’的追夢勁旅。慣性約束聚變研究由我國著名科學(xué)家、曾擔(dān)任我院副院長的王淦昌先生在上世紀(jì)60年代，與國外科學(xué)家同期獨立提出。我國氫彈元勛、國家最高科技獎獲得者于敏先生也是慣性約束聚變技術(shù)路線的倡導(dǎo)者。”許建南說。

過去幾十年里，中物院和上海光機(jī)所等單位不斷沖擊世界先進(jìn)，逐步建立了獨立自主的慣性約束聚變研究體系，建成神光I、II和Ⅲ激光驅(qū)動裝置，聚龍一號電磁驅(qū)動大型科學(xué)實驗裝置。

許建南說，其中，聚龍一號輸出電流達(dá)到800至1000萬安培，電流脈沖上升時間小于千萬分之一秒，瞬間功率超過20萬億瓦，相當(dāng)于全球平均發(fā)電功率的2倍。

2015年在北京舉行的首屆國防科技工業(yè)軍民融合發(fā)展成果展上，聚龍一號作為“未來理想能源——‘瓶中的太陽’”首度亮相，讓公眾了解到軍事應(yīng)用為牽引研制的大型科學(xué)實驗裝置如何在民用領(lǐng)域發(fā)揮作用。

“人造太陽”距離商用還有多遠(yuǎn)？

中外科學(xué)家在聚變裝置科學(xué)實驗和工程技術(shù)上取得了重要階段性成果。有專家預(yù)計，聚變能商業(yè)化有可能在約30年后實現(xiàn)。

“人造太陽”，科學(xué)家百年“追夢旅程”。期待“人造太陽”早日持續(xù)安全地“普照大地”。