【敢打头阵的科技力量】 勇闯科学无人区 “小太阳”冲击新纪录

习近平总书记在安徽考察时强调，推进中国式现代化，科学技术要打头阵，科技创新是必由之路。总书记还勉励科研工作者要拿出“人生能有几回搏”的劲头，放开手脚创新创造。牢记殷殷嘱托，本栏目今起推出特别策划《敢打头阵的科技力量》，今天播出第一集《勇闯科学无人区 “小太阳”冲击新纪录》。说到合肥科学岛，这里是安徽乃至全国大科学装置和科学家最为集中的区域之一。从今年7月开始，岛上的科学家们为了又一个科学前沿目标厉兵秣马，并在11月悄然发起实验冲击——让全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）实现上亿度1000秒的高约束模持续放电。一亿度、1000秒高约束这样的目标意味着什么？这个不足三平方公里的小岛又将带给世界怎样的震撼？12月26号，记者来到科学岛一探究竟。

冬夜里的科学岛，清冷而静谧。等离子体所的办公区灯火通明，在巨大的控制室里，几十位科学家盯着屏幕上不断跳动的参数。2023年4月，这里创下了403秒高约束模等离子体运行的世界纪录，这次冲击目标，直接把时长延长了2.5倍。

中国科学院合肥物质院等离子体所EAST装置实验运行 总负责人 龚先祖

原来我们是分段考试，阶段性考试，我们这次是大考，如果我们能在千秒量级的时间尺度下，集中解决关键的物理和工程难题，也标志着聚变能的研究从基础科学到工程实践的一个重要里程碑。

跨越式冲击 剑指1000秒 

控制室一墙之隔就是EAST，这是全球首个全超导托卡马克装置。它模拟太阳发光发热的原理，用强磁场约束住高温的等离子体，产生核聚变反应。EAST已经进行了14万次放电实验，这次“大考”，科学家们要同时实现更高温度、更长时间、更强约束。

中国科学院合肥物质院等离子体所青年科研工作者 陈冉

这三道难题都要解答出来，我们才算是通过了大考。我们只有同时达到这三个目标，才能够发现一些我们以前从来没有发现过的问题，才能真正地为我们下一代聚变实验堆装置，提供有效的借鉴和参考。这就像登山一样，有的风景只有我们在爬到了山顶之后才能看到，我们现在的每一次实验，都是一次攀登的过程。

即使是失败的

中国科学院合肥物质院等离子体所青年科研工作者 陈冉

没错，失败也是通往成功的必然阶段。

这段时间，科学家们每天要进行大约100次的点火实验，同样意味着，每天也要经历100次的失败，但是每次晨会进行梳理总结后，大家又精神抖擞地投入到新的实验里。从400秒到1000秒，这是一个跨越式的挑战目标。

中国科学院合肥物质院等离子体所EAST装置实验运行 总负责人 龚先祖

在我们的学术讨论和科学目标的制定过程中，我们崇尚学术自由，鼓励大家畅所欲言，积极发表意见，通过大家的集思广益，群策群力来制定我们的实验方案，一旦方案确定，我们将组成尖刀班、尖刀排去落实执行。

团结协作，敢想敢拼，这是等离子体所几代科学家的精神和传承，也一次次缔造了令世界瞩目的中国速度。要约束住上亿度的等离子体是复杂而危险的工作，它一旦触碰到装置内壁就会造成材料瞬间升华。一次次冲击中断，是装置的自我保护系统启动了。即便如此，在11月份的数百次冲击后，装置也需要维修和养护。

中国科学院合肥物质院等离子体所EAST装置实验运行 总负责人 龚先祖

我们装置里面出现了问题，美国人说我们需要4个月左右时间维修，欧洲人他告诉最少需要6个月时间，我们花了多长时间？我从11月24号停下来的，我到12月7号我们全部恢复，现在你们看到现在状态，已经恢复到实验前的状态。

上世纪70年代中国启动可控核聚变应用研究时，还处于没有资料、没有技术、没有装置的“三无”阶段。从一箱子国外带回的复印件、光盘起家，到用皮夹克、羽绒服换取前苏联的实验装置，再到突破超导材料技术瓶颈，乃至掌握大型磁体系统、电子回旋加热、等离子体诊断等一系列核心技术。一代又一代中国科学家逢山开路，遇水搭桥，硬生生拼出了一条路，中国也在可控核聚变领域完成了由跟跑、并跑到领跑的跃升。

如今，每年都有300多名全球顶尖的核聚变专家来到科学岛，利用EAST进行实验和论证。

国际热核聚变实验堆ITER科学家 理查德 皮茨

EAST是全世界非常棒的装置。它不仅仅是ITER的最佳测试平台，也对如何改进ITER以及其他相关科研设施建设都有着很大的启发。

再造一个太阳，利用核聚变一劳永逸地解决能源问题，这是全人类的终极梦想。目前有35个国家发起的国际热核聚变实验堆（ITER）计划，是全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目。作为参与方，中国从来不吝于向世界分享我们的装置和方案，也愿意先行一步去尝试、探路。

中国科学院合肥物质院等离子体所青年科研工作者 王腾

我们身上担的担子都不轻，因为你站到第一梯队之后，前面就没有任何的参照物可言，那我们所做的每一步都是深入无人区。在这里边我们是如履薄冰，因为你既要把握你的技术的可靠性，引领这样一个前沿研究，同时也要把握你的方向性的正确不能偏离既定的轨道。

在等离子体所的办公楼外，矗立着已经退役的上一代超导托卡马克装置HT-7。控制室内，是全球第一个全超导托卡马克装置EAST。而在不远处，新一代聚变堆主机关键系统综合研究设施“夸父”已经拔地而起。 

不谋万世者不足以谋一时，等离子体所按照“运行一代装置、建造一代装置、设计一代装置”的节奏，在五年甚至十年的时间跨度上规划研究路径。同时，人才培养体系的改革也在不断深化，破除论资排辈，实行揭榜挂帅，EAST团队的平均年龄只有39岁，20多个子系统中有九成是中青年负责人挑大梁。

中国科学院合肥物质院等离子体所青年科研工作者 陈冉

我们所一代一代的科学家也是不止一次地强调，希望更年轻的同志能够站出来勇于去攻克我们现在所面临的一些难题。

中国科学院合肥物质院等离子体所EAST装置实验运行 总负责人 龚先祖

我们要有创新，除了我们自己能够保持这些优良的传统，我们希望我们年轻的团队能有敢于挑战，敢于打头阵，敢于挑战自己的创新精神。

作为体育爱好者，龚先祖把追光逐日比作一场马拉松。特别是当我们以领跑的姿态，义无反顾闯入科学的无人区以后，龚先祖把自己定位为暂时跑在前面的人，在他身后，需要更多的、更有后劲的年轻选手。

在等离子体所1500人的团队里，不乏像陈冉、王腾这样的80后、90后科学家，他们不仅是EAST里的骨干，还承担起了下一代装置“夸父”的建造任务。

中国科学院合肥物质院等离子体所青年科研工作者 王腾

就是要研发当前国际上最大的一个超导磁体，那个超导磁体的单个磁体的规模立起来有19米高，重量超过600吨。它可以运行更大的电流，产生更强的磁场，也有更大的规模，以期在未来的聚变堆当中能够约束更强的等离体来实现真正的燃烧聚变和稳态运行。

接力 托起“明天的太阳”

无论是EAST还是夸父，都还只是实验装置。要造出真正有实用价值的“人造太阳”，必须经历从实验装置到实验堆、工程堆、商业电站的多个阶段，这需要数十年才能圆梦。

科学岛的任务，也不仅是要完成“人造太阳”的研究，还要托起“明天的太阳”。明天的太阳从哪里升起？这需要在年轻人甚至孩子的心里埋下一颗种子，让更多的人走进基础科学，立志为人类的未来贡献力量。科学岛从来不是一座孤岛，而是经常向公众开放，让他们近距离感受大科学装置。

中国科学院合肥物质院等离子体所青年科研工作者 陈冉

他们就可以进入到我们这个主机大厅，我们的控制大厅，甚至于我们在做实验的时候，他们也可以去看一看我们做实验的场景是什么样子的，我们这些人正在干什么。也是希望我们的公众把自己家的孩子领到我们这里来，激发他们的科学兴趣，特别是激发他们能够愿意未来投身我们聚变研究的兴趣。

在我们离开科学岛的时候，整备一新的EAST又在进行各系统的调试、测试，准备发起新一轮的冲击实验。对于未来，科学家们的初心和目标从未改变。

中国科学院合肥物质院等离子体所EAST装置实验运行 总负责人 龚先祖

继续保持领先地位，我们期待我们的基础科学的研究成果能够有更大的产出，能为中国早日实现聚变能的开发运用奠定基础。

中国科学院合肥物质院等离子体所青年科研工作者 陈冉

把我们的这个聚变事业传承下去，早日实现聚变发电。

中国科学院合肥物质院等离子体所青年科研工作者 王腾

我们未来的攻克下一个里程碑式的事件，就是第一盏聚变能点亮的灯亮在中国。