太阳是人类文明最恒久的能量原点。从钻木取火到燃煤发电,人类文明的每一次跃升,都伴随着对能源边界的不断突破。而在实验室里再造一颗“太阳”,用可控核聚变解锁人类的“终极能源”,便是当代科学家壮阔且漫长的一场远征。

初冬时节,东海潮生。11月13日,东方理工大讲堂迎来第五期。中国工程院院士、我国“人造太阳”大科学工程负责人李建刚登临讲坛,以《托起明天的太阳——磁约束核聚变发展现状及未来展望》为题,带领全场观众穿越半个多世纪的科研征程,了解磁约束聚变的物理原理与工程突破,展望聚变能源从实验室走向千家万户的未来图景。
宁波东方理工大学校长、中国科学院院士陈十一出席并致辞,常务副校长兼教务长、美国国家工程院院士张东晓主持本次活动。
终极能源:机遇与难题并存

报告中,李建刚院士从聚变能的本质讲起,一步步铺展人类追逐 “人造太阳” 的壮阔画卷。
在他的讲述里,核聚变被称作“人类终极能源”绝非虚言:一座百万千瓦级的聚变电站,每年仅需消耗150公斤重水与锂原料,全程无化石燃料燃烧、无二氧化碳排放,且具备固有安全性——即便装置遭到外力破坏,放射性物质也会在数分钟内消散,绝不会发生类似裂变电站的严重泄漏事故。海水中蕴藏的氘元素,足够支撑人类百亿年级的能源消耗,“比太阳系的寿命还要长好几倍”。

“李建刚院士把‘托起明天的太阳’作为一生之志,这份把论文写在国家能源安全上、把成果献予人类文明未来的家国担当,正是东方理工希望传递给每一位青年学子的精神底色。”陈十一在致辞中如是评价。他指出,在国家战略牵引下,长三角正依托大科学装置集群与产业平台,加速形成聚变研发与产业协同高地。磁约束聚变横跨等离子体物理、超导材料、强磁场工程等诸多学科,是典型的大科学工程,不靠单点突破,而靠长期积累与多学科协同,这种“做真问题”的气质,与东方理工的办学理念天然相通。
中国聚变:从跟跑到领跑的半个世纪
随后,李建刚用“劳逊判据”清晰道出聚变的核心门槛:必须同时满足上亿摄氏度的高温、极高的等离子体密度与足够长的能量约束时间,三者乘积突破临界阈值,才能实现持续的净能量输出。
目前人类探索出磁约束、惯性约束与重力约束三种等离子体约束路径。中国的聚变研究,起步于上世纪六十年代的西南腹地。李建刚回忆,最早的磁约束聚变基地建在四川乐山,科研人员在艰苦条件下开启了从零到一的探索。1973年,合肥科学岛聚变研究基地启动建设,中国聚变研究开始了薪火相传的接力。
真正的跨越,来自东方超环(EAST)——全超导托卡马克装置的建造。

李建刚坦言,常规托卡马克只能运行几秒,而EAST的目标是实现上千秒的长脉冲稳态运行,这意味着必须同时攻克超导磁体技术、耐高温抗辐照材料、毫秒级精准控制三大世界级难题。
十年磨一剑,团队突破68项关键核心技术,实现全链条自主研发。运行十五年来,EAST两获国家科技进步奖一等奖,四次入选中国年度科技十大进展,成为全球稳态聚变研究当之无愧的领跑者。
在自主创新的同时,中国深度参与国际热核聚变实验堆计划(ITER)。ITER计划由中国与欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国七方共同实施,是世界规模最大、影响最深远的国际大科学工程,承载着人类和平利用核聚变能的美好愿望。目前,中方进度处于七方之首(9%的实物贡献)。深度参与也带动国内超导、特种电源、精密制造等产业跨越式发展。
聚变未来:从科学梦想到工程现实
面向未来,中国已明确聚变能开发“三步走”战略:以EAST等实验装置夯实基础研究,以BEST聚变实验堆实现聚变净功率增益与氚循环演示,以CFEDR示范堆完成大规模发电并网验证,最终实现商业化应用。

“2025 年是中国核聚变工程化元年。”李建刚指出,国家已将核聚变纳入“十五五”规划纲要,列为未来产业重点培育方向。安徽、上海等地率先布局,依托大科学装置集群与产业平台,数百亿级投入持续落地,长三角正加速形成聚变研发与产业协同高地。
“聚变商业化的那一天,一定会带来下一次工业革命。”在李建刚看来,一旦能源问题得到彻底解决,人类社会将迎来前所未有的发展空间。
他同时强调,大科学工程从来都是高新技术的摇篮。聚变研究中衍生的超导技术、电磁弹射、核磁共振成像、特种机器人等成果,早已广泛应用于医疗、交通、工业等民用领域。
报告最后,李建刚寄语在场青年:做科研首先要有热爱,其次要有直面难题的勇气,更要有长期坚持的韧性。“我这辈子做了二十多万次实验,其中五万次是失败的。但正是一次次失败,铺就了今天的路。人生能有几回搏,聚变这样的未来科学,一辈子赶上一次就值了。”
现场问答:直面技术路径与产业未来


报告结束后的互动环节气氛热烈,陈十一率先提问:“当前聚变领域有托卡马克、激光、仿星器等多条技术路线,在您看来,哪一条路径最有可能率先实现落地并网?”
李建刚给出了清晰的判断:“第一个电站,很可能是托卡马克。”
他解释道,托卡马克路线经过全球数十年的共同验证,有ITER这样的国际大科学工程作为坚实基础,科学与工程层面的积累深厚,是当前最成熟、最稳妥的技术路线之一。“当然,技术探索永远鼓励多元路线。年轻人也大可以挑战我的判断,等20年后我们再看结果。”他笑着补充道。
随后,在场嘉宾与师生相继围绕氚燃料制备、民营企业参与路径、浙江与宁波本地产业布局机会、AI技术在聚变控制中的应用等多个维度提问,李建刚均以通俗直白的语言逐一回应。

问答环节结束后,陈十一上台为李建刚颁发东方理工大讲堂主讲嘉宾荣誉证书,双方合影留念。
东方理工大讲堂始终以顶尖学者为灯塔,以时代命题为航向,在基础研究与工程应用的交汇点上,为师生搭建起触碰学术前沿、传承科学家精神的高地。




