行業(yè)內(nèi)流傳著一句話(huà)：人工智能的盡頭是能源，能源的盡頭是可控核聚變。

人類(lèi)顛覆式的科學(xué)技術(shù)革命，帶來(lái)算力和能源消耗不可估量的幾何級(jí)增長(zhǎng)，聚變到了必須盡早被研究出來(lái)的破局點(diǎn)。今年，“十五五”規(guī)劃首次將聚變能列入“未來(lái)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域”，提出“推動(dòng)核聚變能等成為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)”。

復(fù)旦大學(xué)落下關(guān)鍵一子，以新工科改革的魄力，整合頂尖智力與產(chǎn)業(yè)資源?，F(xiàn)代物理研究所/核科學(xué)與技術(shù)系引進(jìn)領(lǐng)軍科學(xué)家許敏，并組建起了一支“明星團(tuán)隊(duì)”。

他們的選擇不同于國(guó)際主流的“氘-氚”聚變，而是選擇在更清潔、更面向未來(lái)的“氘-氦3”路徑——一旦成功，將通向近乎無(wú)限的清潔能源，但起點(diǎn)比主流路徑更難、更陡。

這一戰(zhàn)略級(jí)科研布局背后傾注了復(fù)旦大學(xué)面向未來(lái)產(chǎn)業(yè)的決心。今年，復(fù)旦大學(xué)磁約束聚變團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)的東昇聚變公司在上海成立，由復(fù)旦大學(xué)、上海市未來(lái)產(chǎn)業(yè)基金、海桐國(guó)際創(chuàng)新中心、中科創(chuàng)星、啟盈同創(chuàng)共同孵化。團(tuán)隊(duì)已啟動(dòng)第一代科學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置“晨光”項(xiàng)目，旨在推動(dòng)氘-氦3聚變走向工程實(shí)現(xiàn)。

為何敢走“難卻干凈”的路？

不論是D-T（氘-氚）聚變，還是D-3He（氘-氦3）聚變，全球視野下，這都是一場(chǎng)與時(shí)間賽跑的競(jìng)爭(zhēng)。

氚具有放射性，且增殖與處理技術(shù)復(fù)雜。許敏認(rèn)為，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，社會(huì)公眾期待的是對(duì)核安全更加苛刻的要求，能不涉核就盡量不涉核，能少涉核就少涉核。氦3是一種穩(wěn)定的核素，其聚變主反應(yīng)不產(chǎn)生強(qiáng)輻射中子，被視為更理想和長(zhǎng)遠(yuǎn)的清潔能源燃料。

同時(shí)，這條“干凈”之路的代價(jià)是極高的物理門(mén)檻。從聚變?nèi)朔e（溫度、密度和能量約束時(shí)間）來(lái)說(shuō)，“氘-氦3”比“氘-氚”路線(xiàn)高一個(gè)量級(jí)，6億度算是門(mén)檻條件，對(duì)裝置性能和相關(guān)基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題提出一系列挑戰(zhàn)。

“專(zhuān)業(yè)科研院所正在力推氘-氚聚變，和我們裝置的幾何結(jié)構(gòu)、物理過(guò)程極其類(lèi)似——都是托卡馬克這條路線(xiàn)。但是氘-氦3聚變的關(guān)鍵在于，采用高溫超導(dǎo)材料，實(shí)現(xiàn)極強(qiáng)磁場(chǎng)來(lái)約束等離子體。在更強(qiáng)的磁場(chǎng)下面，我們?nèi)菀讓?shí)現(xiàn)更高的溫度，以及更高的聚變?nèi)朔e?！?/span>

Q這兩條路線(xiàn)各自有什么挑戰(zhàn)？走著走著是否會(huì)相遇或交匯？

許敏：專(zhuān)業(yè)科研院所選擇了聚變堆材料、氚自持這條道路往山頭上攻。我們選擇了強(qiáng)磁場(chǎng)無(wú)中子聚變，從山坡的另一個(gè)方向往山頭上攻。

“氘-氚”聚變中，耐高能中子輻照的聚變堆材料，包括它的結(jié)構(gòu)材料和功能材料，我認(rèn)為挑戰(zhàn)極大，但最終能突破，同時(shí)這條路線(xiàn)的磁場(chǎng)要求相對(duì)低一些。我們選擇了更為長(zhǎng)遠(yuǎn)的目標(biāo)前進(jìn)，挑戰(zhàn)全世界公認(rèn)的強(qiáng)磁場(chǎng)磁體，同時(shí)對(duì)于涉氚問(wèn)題降低了難度。就像一個(gè)蹺蹺板，這是個(gè)理念選擇的問(wèn)題。

但相同的是，我們都是為了人類(lèi)能源的終極夢(mèng)想在努力，走的過(guò)程中就會(huì)相互融合，至于誰(shuí)先誰(shuí)后不重要。走到最后，各個(gè)路線(xiàn)都會(huì)趨同，很自然地就選擇社會(huì)、老百姓、國(guó)家最為期待的一種形式呈現(xiàn)給大家。

復(fù)旦聚變藍(lán)圖：打造強(qiáng)磁場(chǎng)數(shù)據(jù)工廠(chǎng)

復(fù)旦聚變團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是建造國(guó)際領(lǐng)先的強(qiáng)磁場(chǎng)、小型化聚變實(shí)驗(yàn)裝置，并將其打造成一個(gè)AI-Native的“高品質(zhì)數(shù)據(jù)工廠(chǎng)”。這將有希望成為世界上第一個(gè)磁場(chǎng)為10特斯拉的實(shí)驗(yàn)裝置。

“復(fù)旦大學(xué)第一代和第二代聚變裝置要集中解決三個(gè)問(wèn)題：第一個(gè)是高溫超導(dǎo)強(qiáng)磁場(chǎng)磁體，在真實(shí)運(yùn)行工況下的可靠性和穩(wěn)定性驗(yàn)證的問(wèn)題；第二個(gè)是在大于10個(gè)特斯拉條件下等離子體約束性能的評(píng)估問(wèn)題，要利用真實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)完善我們現(xiàn)有的物理模型；第三個(gè)就是控制運(yùn)行的問(wèn)題?！?/span>

許敏稱(chēng)，復(fù)旦的第一個(gè)裝置是“AI Native”，從設(shè)計(jì)的第一天起就考慮到人工智能的需求，使其模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化。海量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)出后，將用于訓(xùn)練人工智能模型，最終形成一套完整的物理預(yù)測(cè)與控制系統(tǒng)。

復(fù)旦大學(xué)現(xiàn)代物理研究所副教授、東昇聚變高級(jí)研究員楊洋將AI形容為黑箱，使科學(xué)家不再需要用非常清晰、直接的解析方法去推導(dǎo)，而可以用硅基大腦理解人類(lèi)難以理解的復(fù)雜機(jī)理。

比如，在能量增益因子Q大于10的前提下，需要將炙熱的等離子體裝置體積縮小在很小的范圍內(nèi)，利于實(shí)現(xiàn)商業(yè)迭代和技術(shù)革新，但它就像是兇猛的巨獸，而AI會(huì)代替人自動(dòng)將這個(gè)“籠子”建得更好。

“東昇聚變也將秉持這個(gè)觀(guān)點(diǎn)，我們期待的聚變電站是一天24小時(shí)、一年365天長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，人工智能在其中發(fā)揮了巨大的作用。”楊洋表示。

Q您對(duì)于在復(fù)旦搭建的核聚變團(tuán)隊(duì)有什么期待和目標(biāo)？

許敏：我希望這一套體系能給專(zhuān)業(yè)科研院所的研究起到實(shí)質(zhì)性的幫助，我們整個(gè)模型也必須要在他們的基礎(chǔ)之上，再進(jìn)一步的發(fā)展。

大學(xué)承載了教書(shū)育人、為國(guó)培養(yǎng)人才的核心任務(wù)，培養(yǎng)的優(yōu)秀人才能在專(zhuān)業(yè)科研院所堪當(dāng)大用。我們畢業(yè)的學(xué)生一定不是僅僅在教室里面培養(yǎng)出來(lái)的，我們一定把他們放到科研第一線(xiàn)和大型科學(xué)研究平臺(tái)上去成長(zhǎng)、去鍛煉，畢業(yè)以后直接可以輸送到專(zhuān)業(yè)科研院所。

我希望復(fù)旦大學(xué)磁約束聚變的團(tuán)隊(duì)能夠更加貼近市場(chǎng)，更加國(guó)際化，把全世界最優(yōu)秀的人才引進(jìn)來(lái)，也可以為全世界培養(yǎng)最優(yōu)秀的一批科學(xué)家。這個(gè)團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)，第一個(gè)高度團(tuán)結(jié)，第二個(gè)勤奮向上，第三個(gè)要心向天空，要有理想。

面向國(guó)家戰(zhàn)略，“東昇聚變”的產(chǎn)業(yè)先行

聚變是一個(gè)復(fù)雜而具體的目標(biāo)，考驗(yàn)的不僅是科學(xué)探索，也是資源組織與工程智慧，東昇聚變的團(tuán)隊(duì)成員來(lái)自于國(guó)內(nèi)外頂尖的大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)。在許敏看來(lái)，一個(gè)高度市場(chǎng)化、契合人性的體制和機(jī)制是聚變技術(shù)發(fā)展的“制勝法寶”。

這需要匯聚智力與資本，建立將階段性突破快速轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品的協(xié)作生態(tài)——在攻克終極聚變能源的漫長(zhǎng)道路上，東昇聚變實(shí)踐著 “沿途下蛋” 的商業(yè)化策略。

東昇聚變團(tuán)隊(duì)孵化了“星箕動(dòng)力”項(xiàng)目，瞄準(zhǔn)低軌道太空資源的國(guó)家戰(zhàn)略布局，利用核聚變等離子體技術(shù)為衛(wèi)星提供持續(xù)動(dòng)力。項(xiàng)目已經(jīng)獲得復(fù)容投資、適達(dá)集團(tuán)、啟盈同創(chuàng)基金、成都燦爛星漢等多家機(jī)構(gòu)的投資。

星箕動(dòng)力射頻離子推進(jìn)器

聚變研究衍生的中子技術(shù)，也為前沿醫(yī)療帶來(lái)了可能。基于硼中子俘獲療法（BNCT）的癌癥治療新方案，正在從實(shí)驗(yàn)室走向臨床探索。

Q除了發(fā)電之外，是否可以為我們講解東昇聚變已落地或具備明確前景的衍生技術(shù)？

楊洋：這幾年非常重要的一個(gè)發(fā)展就是低推力、自帶燃料的等離子體發(fā)動(dòng)機(jī)，國(guó)家已經(jīng)大量運(yùn)用于航天器、空間站與衛(wèi)星，但它有一個(gè)應(yīng)用上小小的空白。

馬斯克發(fā)展了大量的星艦和小衛(wèi)星，將500公里的軌道幾乎快布滿(mǎn)了，對(duì)于我們來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。大家把目光聚焦到了更低的軌道，但更低軌道的空氣阻力大，需要有比沖很大的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)一直推。我們的“星箕動(dòng)力”項(xiàng)目，就提供了一種能夠持續(xù)工作的等離子體發(fā)動(dòng)機(jī)，為衛(wèi)星提供持續(xù)的動(dòng)力。在某種程度上來(lái)說(shuō)，我們也是面向了一個(gè)國(guó)家戰(zhàn)略，就是去爭(zhēng)取更多的太空資源。

想象“能源自由”與“文明躍遷”的未來(lái)

“如果說(shuō)聚變的第一度電要發(fā)出來(lái)，我期待著在2030年之前。但是老百姓期待的不僅僅是第一度電，而是規(guī)?；?strong>安全、便宜的電。”許敏展望道。

這項(xiàng)注定跨越數(shù)代人的事業(yè)，關(guān)乎一所頂尖大學(xué)對(duì)前沿未來(lái)的定義，倚身有情懷的團(tuán)隊(duì)對(duì)終極能源的執(zhí)著，更將掀起人類(lèi)文明下一次躍遷的底牌。

對(duì)于未來(lái)社會(huì)的基石，許敏認(rèn)為第一個(gè)是算力，第二個(gè)是能源，第三個(gè)是數(shù)據(jù)以及由此產(chǎn)生的大模型。目前人類(lèi)掌握的能源，比如煤、石油、天然氣等化石能源以及光伏、風(fēng)電等新能源，難以補(bǔ)上人工智能電力消耗的缺口，唯一的選擇就是可控核聚變。

楊洋描繪了能源自由的潛在前景，“我們不再依賴(lài)于某一條河流，或者說(shuō)某一片土壤，你可以想象人類(lèi)的組織形式會(huì)發(fā)生巨大的變化。這也就是為什么世界上幾乎所有具有影響力的大國(guó)，都在竭盡全力地去跟上或者是主導(dǎo)聚變這件事情?！?/span>

Q在您的暢想中，當(dāng)清潔能源的研究到達(dá)一種極致，人類(lèi)生活會(huì)怎樣因此改變？

許敏：如果說(shuō)到100年以后，就像《鋼鐵俠》電影，我希望未來(lái)聚變電站能做成一個(gè)小環(huán)嵌在胸口，我覺(jué)得是應(yīng)該能實(shí)現(xiàn)的，或者說(shuō)必然能實(shí)現(xiàn)的。

展望未來(lái)，電會(huì)非常的便宜，而能源的便宜帶來(lái)了物質(zhì)生活的極大豐富。要做到這一步需要非常長(zhǎng)時(shí)間的努力，還要不斷地去優(yōu)化，從科學(xué)上和工程上對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行全方位的提升，降低成本，提高可靠性。另外要不斷根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景，去做量身打造的專(zhuān)用電站。

我們期待著戰(zhàn)爭(zhēng)、饑餓的消除，沙漠可以變綠洲，人類(lèi)離開(kāi)地球、到宇宙深空中探索，找到我們新的家園。這些都需要能源的支撐，而聚變?cè)谀壳翱磥?lái)，是人類(lèi)認(rèn)知邊界內(nèi)夠得著的唯一選擇。