加強(qiáng)原始創(chuàng)新和關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。

——摘自“十五五”規(guī)劃建議

 

微波加熱，是維持“人造太陽”——全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（EAST）上億攝氏度高溫的核心技術(shù)之一。我們團(tuán)隊(duì)的主要任務(wù)，就是牽頭負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)裝置上這套關(guān)鍵系統(tǒng)的研發(fā)與運(yùn)行。它如同一個(gè)超級“微波爐”，通過特定頻率的電磁波，將巨大能量精準(zhǔn)注入等離子體中心，實(shí)現(xiàn)并維持熱核聚變?nèi)紵隣顟B(tài)。然而，讓這套系統(tǒng)在極端條件下穩(wěn)定高效工作，面臨著很多挑戰(zhàn)。

我們團(tuán)隊(duì)的核心工作，是確保電磁波從發(fā)射機(jī)到天線，再到與等離子體高效耦合，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。我們已全面掌握了從發(fā)射機(jī)到天線的離子回旋波系統(tǒng)全鏈條研發(fā)與建造能力，系統(tǒng)國產(chǎn)化率達(dá)到100%。經(jīng)過EAST上萬次放電測試的錘煉，系統(tǒng)已展現(xiàn)出國際一流的運(yùn)行穩(wěn)定性和工程可靠性，越來越多的國際同行主動尋求與我們合作。

這份成就的背后，是團(tuán)隊(duì)多年的科研積累。在中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所攻讀碩士時(shí)，我目睹了EAST從零起步。那時(shí)候，EAST的各大系統(tǒng)尚在完善，我深知在核聚變這條賽道上，我們還有很長的路要走。

我于2014年前往國外攻讀博士，2021年，我回國參與組建中國的“人造太陽”。加入等離子體物理研究所后，我正式承擔(dān)EAST離子回旋波系統(tǒng)的建設(shè)與維護(hù)工作。

2023年，由團(tuán)隊(duì)研發(fā)的微波加熱系統(tǒng)，為EAST成功實(shí)現(xiàn)403秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模式等離子體運(yùn)行提供了關(guān)鍵支撐。團(tuán)隊(duì)支撐EAST于2025年初再度實(shí)現(xiàn)突破，將穩(wěn)態(tài)高約束運(yùn)行時(shí)間大幅提升至1066秒。

如今，團(tuán)隊(duì)正全力投入下一輪實(shí)驗(yàn)的升級準(zhǔn)備工作。我們還與國內(nèi)多家頂尖科研機(jī)構(gòu)及高校建立了協(xié)同攻關(guān)機(jī)制，通過共同優(yōu)化天線結(jié)構(gòu)、深入剖析射頻波與等離子體的耦合物理機(jī)制等，力爭在波耦合效率這一核心指標(biāo)上實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵突破。

展望“十五五”，核聚變能的發(fā)展迎來了歷史性的戰(zhàn)略機(jī)遇。我將繼續(xù)堅(jiān)守在微波加熱這一前沿陣地，尋求更多原創(chuàng)性突破，解決更多“卡脖子”難題。我堅(jiān)信，通過各方的協(xié)同創(chuàng)新與不懈努力，我們必將實(shí)現(xiàn)讓清潔能源普惠全人類的美好愿景。

（作者為中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所研究員，本報(bào)記者李俊杰采訪整理）

 

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距離“人造太陽”實(shí)現(xiàn)發(fā)電還有多遠(yuǎn)

我國在“人造太陽”領(lǐng)域已實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)突破：EAST于今年創(chuàng)造1億攝氏度1066秒穩(wěn)態(tài)高約束運(yùn)行世界紀(jì)錄，驗(yàn)證了長脈沖穩(wěn)定運(yùn)行的可行性；緊湊型聚變能實(shí)驗(yàn)裝置（BEST）進(jìn)入總裝階段，將在EAST基礎(chǔ)上首次演示聚變能發(fā)電。

按照我國發(fā)展規(guī)劃，2027年底BEST裝置將基本建成，有望在2030年左右實(shí)現(xiàn)演示發(fā)電。業(yè)內(nèi)普遍預(yù)測，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)堆、示范堆階段的技術(shù)積累，若材料抗輻照等關(guān)鍵難題順利突破，2050年前后將建成首座商用聚變電站，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。

（本報(bào)記者李俊杰整理）

 

《人民日報(bào)》（2025年12月22日 第 06 版）

（責(zé)編：張若涵）