記者在安徽合肥科學島見到“人造太陽”時，恰逢夕陽給這個官方名稱為全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）披上金色外衣。裝置艙門大開，身著白衣、頭戴藍帽的工程師們進進出出，頭頂龍門吊升降騰挪，腳下切割機嗡嗡作響。這幅火熱場景，正是中國聚變事業(yè)數(shù)年如一日執(zhí)著追夢的縮影。
EAST升級改造現(xiàn)場。（新華社記者陳諾 攝）
萬物生長靠太陽，能否在地球上造一個“太陽”，模擬其聚變反應，實現(xiàn)人類的能源之變？科學家想到編織一個“磁籠子”容納高溫、高壓的聚變反應。這個裝置運行的時間是關鍵。聚變研究之初，我國老一輩科學家用生活物資換回國外裝置，在簡陋實驗室里手搓線圈、改造升級，運行時間僅以毫秒計。2006年，中國自主建成EAST裝置，當年實現(xiàn)3秒運行。
“十四五”時期，EAST先后實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式等離子體運行101秒、403秒等世界紀錄。今年1月20日下午，EAST創(chuàng)造“億度千秒”世界紀錄，這意味著裝置以超過1億攝氏度的高溫穩(wěn)定運行了1000秒，在實驗裝置上首次模擬出未來聚變堆運行所需的環(huán)境。
經(jīng)過十余萬次實驗、一代代“夸父”的接力，中國聚變研究實現(xiàn)了從“跟跑”到“并跑”再到部分“領跑”的歷史性跨越。
EAST正在進行新一輪升級。“明年2月前，它將完成加熱系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)的改造，繼續(xù)服務于新一代核聚變裝置的預研工作。”中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院副院長、等離子體物理研究所所長宋云濤說，“在提高原始創(chuàng)新能力上持續(xù)用力，在突破關鍵核心技術、前沿技術上抓緊攻關，這個‘太陽’正年輕。”
循著“逐日”的足跡，記者一路向北，來到又一個大科學裝置——聚變堆主機關鍵系統(tǒng)綜合研究設施“夸父”園區(qū)，這里一場體系化攻堅正酣。
八分之一真空室。（新華社記者陳諾 攝）
2018年12月獲批開工建設以來，圍繞下一代“人造太陽”核心部件的研制，“夸父”園區(qū)將核心任務拆解成19個子系統(tǒng)，進行體系化攻關。目前總體工程進度已超過92%。
今年，“夸父”園區(qū)十余個流線型的廠房內(nèi)，好消息接連不斷：6月低雜波電流驅動系統(tǒng)通過專家組測試與驗收；9月國產(chǎn)離子回旋加熱系統(tǒng)研制成功；10月世界最大環(huán)向場磁體線圈盒交付……
“夸父”園區(qū)11號廠房巨型的穹頂下，一個碩大的“橘子瓣”——八分之一真空室靜臥中央。未來，八個“橘子瓣”將精準拼接，構成下一代“人造太陽”的核心艙室。“從預研、研制、調(diào)試到正式建成并通過驗收，我們歷時十年攻關，形成40余項發(fā)明專利。”八分之一真空室及總體安裝系統(tǒng)負責人劉志宏自豪地說，最近幾個月，“橘子瓣”旁愈加熱鬧，偏濾器原型件給它裝上超強“盾牌”，遙操作系統(tǒng)測試平臺的機械臂徐徐展開，如夸父伸出巨臂，精準探入裝置內(nèi)部進行檢測。
“夸父”園區(qū)中央，一座夸父雕像立于一座金屬山峰之上，他身體前傾，前后伸出雙臂，仿佛飛翔。遠處塔吊林立處，緊湊型聚變能實驗裝置（BEST）主機大廳已經(jīng)封頂。就在今年國慶節(jié)當天，其首個關鍵部件實現(xiàn)“毫米級落座”，正式進入主機組裝階段。
“夸父”園區(qū)的夸父雕像。（新華社記者陳諾 攝）
“十五五”時期將是中國聚變能源發(fā)展的關鍵階段，從實驗堆到示范堆，從科學驗證到工程實現(xiàn)。“從EAST模擬實驗，到‘夸父’造部件，再到BEST演示發(fā)電，我們正穩(wěn)步邁向聚變能商用發(fā)電。”宋云濤給出了時間表：BEST裝置爭取2027年底建成，之后開展燃燒等離子體物理實驗，點亮第一盞燈。
聚變之光，悄然照進尋常百姓家。在醫(yī)療領域，超導質(zhì)子治療系統(tǒng)憑借聚變衍生技術精準打擊腫瘤；在合肥的地鐵站，太赫茲安檢儀正守護人流——這項源自“人造太陽”監(jiān)測技術的產(chǎn)品，已走進不少公共場所。“未來太赫茲還將用于腦機接口、生物醫(yī)藥。”安徽中科太赫茲科技有限公司總經(jīng)理王宏北說，“我們將全力以赴參與推動核聚變能成為新的經(jīng)濟增長點。”
《中共中央關于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十五個五年規(guī)劃的建議》提出推動科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合。圍繞整個聚變能產(chǎn)業(yè)，合肥持續(xù)打造產(chǎn)業(yè)集群，涵蓋上游超導線材生產(chǎn)、中游主機設備制造、下游設計運營商等全產(chǎn)業(yè)鏈，覆蓋超導材料、磁體系統(tǒng)、真空設備等產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)。
暮色漸深，EAST控制大廳亮起燈火。大屏幕上“億度千秒”的紀錄下方，是那行科研人員最熟悉的提示：Waiting for next shot。這個見證了16萬次放電、屢破世界紀錄的大廳，記錄著每一次向著太陽的沖刺，也正在靜靜等待下一個邁向科技自立自強的關鍵突破。
責任編輯：陳珺
