中国“人造太阳”正在跨越最关键的门槛牛员外

中国核聚变研究正在经历一场性质上的转变，从单纯追求实验室纪录，到系统性地向工程化、产业化推进。

将"可控核聚变"明确列入"十五"规划（2026—2030年）重点前沿领域，这是中国首次在五年规划层面将核聚变从科研项目提升为国家战略性发展方向。这意味着在未来五年内，相关资源的调配逻辑将发生根本性变化，目标不再只是"做出来"，而是"用起来"。

驱动这一政策转向的，是一系列在极短时间内密集涌现的技术突破。

两台"人造太阳"，各自完成了历史性跨越

中国目前运行着两台主要的托卡马克聚变实验装置，分别代表不同的技术路线和发展阶段，而2025年以来，两台装置都交出了具有里程碑意义的成绩单。

位于安徽合肥的全超导托卡马克实验装置EAST，在2025年1月20日创造了令整个聚变科学界震动的世界纪录：首次实现1亿摄氏度、持续1066秒的高约束模等离子体稳定运行，也就是业界期待已久的"亿度千秒"目标。这一成果被评为"2025年中国十大科技进展"之首。

1000秒这个数字之所以关键，在于它对应着未来聚变反应堆实际运行的时间尺度需求。此前的纪录停留在数百秒量级，而千秒级的稳定运行，意味着等离子体控制技术已经接近工程实用的临界点。更重要的是，EAST此次采用的高约束运行模式，正是国际热核聚变实验堆ITER和中国聚变工程实验堆CFETR计划采用的基本运行模式，这让这份成绩单的参考价值大幅提升。

位于四川成都的HL-3，是中国目前规模最大、参数最高的托卡马克装置。2025年，HL-3实现了"双亿度"运行，离子温度达到1.2亿摄氏度，电子温度达到1.6亿摄氏度，聚变三重积达到10²⁰量级。太阳核心的温度约为1500万摄氏度，而HL-3等离子体的温度已经超过它十倍以上，这正是地球上的聚变装置实现净能量输出所必须达到的条件。

根据中核集团的规划，新一代HL-3计划于2027年左右进行首次聚变点火实验。点火意味着等离子体从依赖外部加热能量，转变为依靠自身聚变反应产生的热量维持燃烧，实现自持，这是聚变能源从"能做到"到"能用上"之间最关键的一步。

从材料到时间表，产业化路径已经画出来

技术纪录之外，推动中国核聚变进入产业化阶段的，还有一系列基础工程能力的成熟。

"第一壁"是托卡马克装置中最苛刻的部件之一，它直接面向温度高达上亿摄氏度的等离子体，承受持续的粒子轰击和极端热负荷。HL-3的第一壁由钨、铜和不锈钢三种金属复合制成，钨负责耐高温、铜负责导热、不锈钢提供结构强度，三者的焊接工艺和高热负荷性能均已达到国际领先水平。

中国目前已完全具备第一壁从材料研发、制造到测试的全链条自主能力。这一突破的战略意义在于，它排除了未来聚变工程化过程中最难替代的供应链风险。

从西南物理研究所聚变科学中心副主任白星宇公开表述的路线图来看，中国的核聚变产业化时间表已经相当具体：2027年前后完成HL-3聚变点火实验，2035年左右建成试验性聚变反应堆，2045年左右建成示范性反应堆，此后进入商业化推广阶段。

这条路线图能否按时实现，取决于多个技术瓶颈能否在预期时间内突破，其中最核心的挑战仍然是如何在更长时间内维持更高温度的等离子体稳定，以及如何将聚变产生的热量高效转化为电能。但相比五年前，这些问题今天已经有了更清晰的实验数据支撑，而不再只是理论上的推演。

在全球范围内，核聚变领域正在同步经历一轮加速。国际热核聚变实验堆ITER仍在推进建设，美国、英国和一批私人资本支持的商业聚变公司也在争夺时间窗口。中国在这场竞争中的优势，在于同时拥有国家级的资源投入强度、两台主力实验装置的协同推进，以及从材料到装置的较为完整的自主工业链。

把核聚变写进五年规划，中国释放的信号很明确：这不再是一个等待未来某天实现的梦想，而是一项已经排入施工日程的国家工程。