近年來，我國核聚變研究取得了一系列突破。然而，當前我國核聚變研究總體水平在全球處于何種地位?未來核聚變能源將與風光電等清潔能源形成怎樣的能源架構?在核聚變能研發過程中，中國如何統籌“國家隊”與市場力量……

今年“兩會”前夕，記者帶著這些疑問采訪了全國政協委員、中核集團聚變領域首席科學家段旭如，段旭如對我國核聚變技術未來發展面臨的一系列關鍵問題進行了解答。

01應加快推進下一代聚變重大科技平臺建設

記者（以下簡稱“記”）：近年來，我國核聚變裝置運行不斷取得突破。國內當前規模最大、參數能力最高的新一代人造太陽“中國環流三號”（HL-3）實現150萬安培等離子體電流高約束模運行，東方超環（EAST）首次實現1000秒的高約束模運行，這些重要進展標志我國聚變能源研究實現從基礎科學向工程實踐的重大跨越。這些突破對我國核聚變研究意味著什么？我國核聚變研究還面臨哪些瓶頸，未來將如何突破？

段旭如（以下簡稱“段”）：核聚變裝置運行能力是衡量一個國家核聚變研究水平的重要參考。中國環流三號150萬安培等離子體電流高約束模運行，達到國際領先水平，等離子體電流、聚變“三乘積”等核心參數再上新臺階，標志著我國磁約束核聚變研究向堆芯級高性能聚變等離子體邁出重要一步。東方超環（EAST）實現千秒級高約束模，對于我國自主掌握托卡馬克放電控制具有重要意義。這些研究能力的提升及取得的進展意味著我國核聚變研發水平總體上已位居國際第一方陣，也是我國近年來在科技創新方面快速進步的很好體現。

面向未來聚變能源商用，當前核聚變研究仍面臨一系列瓶頸問題需要突破。這里包括一些共性問題，例如聚變等離子體穩態燃燒、聚變堆材料、氚自持國際聚變界三大挑戰。還包括與當前聚變能研發不相適應的短板，例如聚變核工程技術力量及工業界介入較晚且不足，在聚變堆的核工程與核安全等方面的經驗積累較少等。此外，我國還缺乏堆芯級氘氚等離子體實驗運行經驗。美歐早在20世紀90年代裝置參數已達堆芯級，實現了超過10兆瓦的氘氚聚變功率產出。在大電流堆芯級參數下，等離子體運行控制難度更高，大破裂威脅劇增，盡早開展堆芯級氘氚等離子體運行研究，補強技術短板是我國當下核聚變研究的重要任務之一。另外，我國核聚變領域工業軟件自主化程度仍然較低。

針對上述問題，首先要充分發揮我國核工業完整體系作用和豐富的核工程經驗的優勢，加強企業、研究院所、高校協同創新，共同推進如聚變涉氚涉核等相關技術攻關。在裝置高參數運行方面，充分發揮、挖掘我國現有大科學裝置、平臺作用，例如利用好中國環流三號能力優勢，打造國際先進的聚變堆芯級等離子體實驗研究平臺，深化科學認識，積累聚變等離子體高參數運行經驗。在核聚變領域工業軟件方面，加快布局核心軟件自主研發，加強人才隊伍建設，積極開展創新升級，例如利用好以人工智能為代表的一批先進數字化技術賦能工業軟件研發。其次，面向本世紀中葉為實現聚變能源應用，我國在積極參與國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃，消化吸收ITER研究成果的同時，應加快推進高溫超導強場緊湊型聚變實驗裝置、聚變材料測試中子源、聚變先導工程實驗堆等一批聚變重大科技平臺建設，推進核聚變技術原創策源地建設，自主掌握聚變堆核心技術，加速聚變能源研發進程。

02有望與清潔能源形成多元互補架構

記：可控核聚變技術，作為一種新能源領域的前沿顛覆性技術，被視為新質生產力的重要發展方向。國務院此前印發《2030年前碳達峰行動方案》要求推進可控核聚變技術研究。您認為未來核聚變能源將與風光電等清潔能源形成怎樣的能源架構？

段：核聚變能具有資源豐富、環境友好、固有安全等突出優勢，是人類理想的未來能源，是目前認識到的解決人類社會能源與環境問題的重要途徑之一。開發核聚變能對于我國加速能源結構轉型和升級，構建新型能源體系具有重要推動作用。未來核聚變能源在應用的前期有望與風光電等清潔能源形成多元互補的能源架構，隨著聚變技術的進步，待聚變能的經濟性比其它能源更具優勢后，聚變能將占主導地位。核聚變能是綠色基荷能源，未來有望為城市、工業基地等高能耗區域提供持續穩定的電力，彌補風光電受天氣影響而造成的間歇性、波動性。此外，核聚變能和風光電還可以形成區域協同，實現資源的優化配置，提升電力運營經濟性。在風光電資源豐富的地區，風光電可成為主要能源，在資源匱乏或電力需求高的地區，核聚變可發揮主導作用。

03應鼓勵"國家隊"與市場力量深化協作

記：當前，核聚變技術在快速發展中，商業化的時代即將到來。核聚變商業化前景可觀，資本市場融資金額屢創新高。面對民營資本紛紛加入“聚變賽道”的新趨勢，您認為“國家隊”與市場力量應如何協同推動核聚變事業發展？

段：可控核聚變是戰略性前沿科技，具有技術難度大，投資成本高，研發周期長等特點，需要首先明確國家層面的發展推動管理主體，以實現國家層面統籌和促進跨學科合作；其次是形成穩定的國家層面科研支持渠道，以促進技術長期積累和持續更新迭代。開展核聚變能研發，把握未來能源主動權是國家意志。核聚變“國家隊”在推進核聚變能技術發展路線，協調國內優勢資源，推動科技創新，拓展國際合作，培育人才隊伍等方面發揮著重要作用。隨著近年來核聚變技術不斷取得突破，全球商業資本正加速涌入可控核聚變領域。民營資本加入“聚變賽道”，為核聚變研究注入了新的活力。一些新概念、新方法，對推動聚變能商用進程將產生積極影響，有助于促進中間技術轉化和產業升級。未來圍繞核聚變能研發，應鼓勵“國家隊”與市場力量進一步開展深化協作，充分發揮國資央企的科技創新主體作用，發揮好民營資本在產業孵化、市場運營等方面的優勢。依托相關企業產業鏈、供應鏈優勢，組建創新聯合體，促進企業主導的“產學研用”協同創新。同時，要不斷探索優化協同范式，打造創新科技金融支持體系，通過在國家層面研究并出臺我國核聚變能發展戰略與路線，明確近中遠期的發展目標與關鍵任務，引導并鼓勵商業資本積極參與和投入行業關鍵技術研發，形成開放包容、鼓勵原創的新局面，共同促進核聚變事業高質量發展。

04應提前布局構建科學、完善的監管體系

記：2023年1月，美國聚變發展監管規定制定工作正式啟動。美國核管理委員會計劃在今年5月底公布其擬議的相關規定，并在2026年10月公布最終規定。請您介紹一下我國核聚變監管領域的進展情況。您認為我國應如何未雨綢繆提前布局，提前構建核聚變技術應用的監管體系？

段：目前，我國核聚變研究主要依托現有的核能監管框架，核聚變監管領域仍處于起步階段，生態環境部已于2024年9月起草了《聚變裝置分級分類監管要求(征求意見稿)》，尚未形成專門的核聚變監管規范體系。當下，相關監管部門正積極與中核集團等企業、研究機構一道探索推進適合核聚變的監管體系。為應對聚變能源應用發展的迫切需求，我國應提前布局，構建科學、完善的核聚變監管體系。首先是制定專門的核聚變監管法規。通過加強國際合作和積累國內實踐經驗，明確核聚變技術研發、實驗、商業化應用各階段的安全標準和監管要求，制定專門的核聚變監管法規，實現核聚變與核裂變的分類管理。其次，需要加強各監管部門的協作，提升核聚變監管審批效率。第三是要完善安全標準和技術規范，制定核聚變裝置的安全評估標準，以及核聚變技術規范，以便更好防控潛在技術風險。中核集團編制發布首項核聚變領域的國際標準，填補了ISO核聚變領域的標準空白，開創了聚變國際標準化工作新局面。第四是要加強風險評估與應急預案，建立核聚變技術的風險評估體系，識別潛在風險并制定應對措施，制定核聚變裝置事故的應急預案，確保在緊急情況下能夠快速響應。

05將積極爭取更多ITER研發任務

記：國際熱核聚變實驗堆（ITER）作為一個國際大科學工程合作項目一直備受關注。中方在這個項目中起到了越來越重要的作用。您認為未來3至5年，中方在ITER項目中還將承擔哪些核心任務？將起到怎樣的作用？

段：ITER計劃是當今世界規模最大、影響最深遠的國際大科學工程之一，被譽為全世界最大的“人造太陽”，承載著人類和平利用核聚變能的美好愿望。我國作為ITER計劃的七方成員之一，承擔了涉核部件、磁體支撐、超導導體、診斷等多個關鍵系統的研制任務，突破了多個聚變堆設計建造的工程技術難題，研發出多項適用于聚變堆的新材料、新工藝、新器件、新設備，建立了聚變堆的重要部件或系統的設計、制造、檢驗、運行和維護維修的技術規范及測試平臺。

當前ITER已進入裝配關鍵階段，中核集團牽頭的中法聯合體是目前ITER項目主機安裝的唯一承包商，極大提高了我國在國際大科學工程中的參與度與話語權。通過承擔ITER設計和建造任務，有力地提升了我國聚變堆的工程建造能力和水平，取得一系列矚目的成果，一批科研機構、企業在ITER部件制造、工程建設及大科學工程管理等方面已經達到國際先進水平，不但為ITER計劃做出了重大貢獻，也為我國未來自主設計建造聚變堆奠定了基礎條件。

未來3～5年，我國將繼續承擔一批關鍵部件核心任務，例如全鎢第一壁、產氚測試包層、燃料注入與輝光放電清洗系統等，并積極爭取更多研發任務，如射頻負離子源中性束加熱、聚變產物診斷、遠程維護、等離子體控制等。同時，我國將繼續向ITER培養和輸送高素質人才。通過深度參與ITER計劃，承擔ITER關鍵系統、技術研發，我國在支持ITER項目建設的同時，自身研發實力也將得到快速發展，在ITER項目中的角色將更加突出，將會為全球聚變能研究貢獻更多中國力量和中國智慧，對于我國未來自主設計建造聚變實驗堆、示范堆，引領國際核聚變能源發展具有重要意義。