面对面丨段旭如：深耕四十载 逐梦 “人造太阳”

2026年全国两会上，核聚变作为“未来能源”核心领域，首次被写入政府工作报告，在“十五五”规划纲要中，明确将发展核聚变能列为新的经济增长点，成为政策、产业与资本共同聚焦的热点。

核聚变是指两个或多个轻原子核，在极高温度和压力下，聚合形成重原子核，同时释放巨大能量的核反应。这也是太阳发光发热的原理。按照目前主流的实验路径，用海水提取出来的轻原子核“氘”做燃料，实现可控核聚变，一升海水的聚变能量，相当于300升汽油，几乎不产生放射性强的核废料，没有碳排放，安全、清洁，几乎取之不尽、用之不竭，被视为人类未来的理想能源，俗称“人造太阳”。

目前，从全球视野看，可控核聚变商业化已形成加速态势。据国际原子能机构《2025年世界聚变展望》报告，全球近40个国家推进聚变计划，但可控核聚变商业化仍面临多重挑战。

中核集团聚变领域首席科学家 段旭如：从科学发展规律来说，聚变能要实现应用，必须经过核能发展的一般规律。从实验堆到示范堆，再到商用堆。现在看来，实验堆应该在2035年前后能建成。我们讲的实验堆是工程实验堆，验证核工程相关的一些关键科学技术问题。示范堆应该在2045年前后建成。所以如果这两步走得很顺利，我们下一步经过不长的时间可以建商用堆。

身为中核集团聚变领域首席科学家，段旭如从事磁约束核聚变研究近40年，对可控核聚变商业化的发展前景充满信心。

上世纪50年代，核聚变被列入国家科技规划，几乎与国际上核聚变研究同步。1984年，我国自主设计建造的首座磁约束核聚变实验装置，中国环流一号建成运行，为我国核聚变研究奠定了基础。1985年，美苏提出ITER即国际热核聚变实验堆计划，倡议通过国际合作开展核聚变的研究，如今，ITER已成为全球规模最大、最具影响力的国际核聚变合作项目。

如今，中国已成为ITER的关键合作伙伴与核心贡献者。但在ITER计划之初，中国却被拒之门外。

段旭如：当时我们做一个实验，要重复人家的实验，已经非常非常难，因为过去的投入比较低。我们中方主动提出来加入这个合作组织，实际上得不到另外四方（美国、苏联、日本、欧盟）的同意。直到2003年，美国退出了这个组织，欧洲希望中方参加这个项目。在2000年前后，我们在这个方向取得了一些大的进展，研究实力和研究水平跟八九十年代比有明显进步，所以他们希望中方参加，也有利于推动这个项目的开展。

2003年初，中国正式加入ITER计划谈判，以平等伙伴身份参与规则制定与方案协商。

记者：当时2003年那个阶段，整个国家对于核聚变这个问题的认识是什么样的？

段旭如：聚变是解决人类能源问题和社会问题的根本途径，必须攻克的关键技术。如果我们不参与这个项目，不承担其中关键部件的研发，我们很难赶超先进发达的国家在聚变领域的技术水平。一旦成功以后，这种国际合作的环境很可能就没有了。当时的一个共识是：全世界任何一方、一个国家是不可能靠自己的实力来彻底解决相关的技术问题。

2006年11月，我国与其他参与方在法国共同签署《联合实施国际热核聚变实验堆计划建立国际聚变能组织的协定》，正式启动计划实施。一年后，中国成为ITER组织正式成员，承担约10%的费用，同时获得相应的知识产权、技术转让与人才培养权益。

记者：这个时候中国可以做什么？如何评价那个时候任务的难度？

段旭如：对中国来说，也希望承担难度比较大、挑战比较大的一些关键技术的研发。所以在选择采购包，或者关键部件研发任务的时候，我们选了一些难度很大的。

2004年，我国启动ITER增强热负荷第一壁的研发，以核工业西南物理研究院为总体单位，段旭如负责该项目的总体协调工作，和技术负责人共同攻克关键难题。

记者：钱不是很够，任务又特别硬，这个时候有什么办法？

段旭如：实际上还是要找到，有些合作单位亏本也愿意做这项事情。通过做这项技术，能使自身的能力和水平提升。到目前为止，全国应该有几十上百家类似企业参与了相关的研发任务，他们的水平得到了极大提升。像我们有一家在成都的企业，承担了我们真空检漏设备的研制，挑战很大。最后做出来以后，成了整个全球聚变界的第一项国际标准。

2022年11月，我国完成了ITER增强热负荷第一壁全尺寸原型件测试与认证，正式进入批量生产与交付阶段，中国科学家通过近20年的努力探索，为ITER建设提供了核心部件支撑。

2025年10月，国际原子能机构全球首个聚变能研究与培训协作中心落户中国成都，这标志着我国在聚变能源领域的国际影响力实现了新的跃升。在国际合作与自主创新的双轮驱动下，我国核聚变技术实现了跨越式发展。

2020年12月，在我国自主研发的中国环流二号基础上，中国环流三号建成并实现首次放电，成为全球少数具备堆芯级等离子体运行能力的聚变实验平台，被誉为“新一代人造太阳”。

记者：为什么在完成ITER给的任务过程中，同时在升级我们自己的环流系列，从中国环流二号升级到了中国环流三号？

段旭如：中国环流二号的装置规模、运行能力及参数，比ITER差别要大。我们要在一个国内的装置上，做出给今后ITER甚至聚变堆能参考的相关技术，我们需要更大的装置。同时也是考虑咱们国家自己发展核聚变能也需要更大的装置，特别是运行经验，这一点非常重要。下一步ITER建成以后，就是要运行。运行人员从哪里来？我们老一辈基本上都退休了，那么就需要年轻一代。实际上我也感到比较欣慰，中国环流三号在建成以后，主要是年轻人在运行，并且在这几年取得很大的进步。

2025年，中国环流三号在国内首次实现原子核温度1.2亿摄氏度、电子温度1.6亿摄氏度的“双亿度”运行，标志我国聚变研究挺进燃烧实验阶段。当前，中国环流三号已进入能力升级阶段，计划2027年在国内率先开展聚变燃烧实验，这将是我国聚变研究从科学探索迈向工程验证的关键跨越。

记者：欧美在九十年代，已经开始做燃烧等离子体实验，而那时我们远远不具备这个能力。近年我们才具备这个能力，时间上的差距会给我们带来哪些不利？

段旭如：过去我们还是非常担心的，因为我们没有能力、没有条件开展燃烧等离子体实验。现在我们更有信心，因为至少中国环流三号正在进行改造创造条件，2027年就可以开展实验，前期所有相关的关键技术问题都基本上解决了，有些正在解决。

段旭如：当下中国核聚变的研究水平跟欧美、日本处于第一方阵，其中有部分技术领先。因为ITER相关部件的研发，在过去没有谁做过。一旦能做出来，成功经过测试，那就是国际上做得最好的。我们有第一个聚变领域的国际标准，成功获得立项和公布。这意味着我们可以在世界上主导相关的一些工作，因为这个标准是我们主导提出来的，相关的一些技术需求，包括技术发展，我们的话语权要大得多。（来源：央视网）