纽约时报：中国正在大力投入清洁、无限的能源开发竞赛

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Clean, Limitless Energy Exists. China Is Going Big in the Race to Harness It.
北京正投入巨资进行核聚变研究，而美国则希望由私营企业引领这一进程。最终的赢家可能会重塑人类文明。

展望聚变能源的未来：左图为一家美国初创公司正在建设中的实验装置的效果图，右图为一家中国实验室正在建设中的研究设施的效果图。联邦聚变系统公司；中国科学院合肥物质科学研究院
Keith Bradsher 从中国合肥报道；Raymond Zhong 从华盛顿报道；Chris Buckley 从中国台北报道；Harry Stevens 从纽约报道。
在中国东部一处绿树成荫的校园里，工人们日夜不停地工作，以完成一个巨大的圆形建筑，该建筑有两个与航空母舰长度相当的展开臂。
在该国西南部的昔日稻田上，一座庞大的X形建筑正在高度保密的情况下紧锣密鼓地建造。直到大约一年前，研究人员在卫星图像中发现它，这座建筑的存在才广为人知。
这些规模宏大的工程是中国迄今为止在利用核聚变这种可能改变文明的能源方面最雄心勃勃的尝试。
核聚变，即原子融合释放巨大能量的过程，使用储量丰富的燃料，不存在熔毁风险，也不会产生长期存在的放射性废物。它有望提供近乎无限的能源，不仅可以满足人工智能日益增长的电力需求，还有望最终摆脱对化石燃料的依赖，从而避免地球因过度升温而遭受威胁。
一个世纪前，科学家们就开始思考核聚变——恒星的能量来源。近几十年来，他们利用磁体和激光在实验室中模拟核聚变过程方面取得了重大进展。然而，使桀骜不驯的原子结合在一起远比分裂原子（例如如今产生核能的核裂变过程）要困难得多。
聚变反应堆首先必须将氢加热到比太阳还高的温度，使其变成等离子体——物质的第四种状态。然后，它需要将这种剧烈的等离子体维持足够长的时间，使原子发生聚变并释放能量。中国、美国和其他国家正在竞相研发能够完成所有这些步骤并能反复可靠地运行，从而为电网供电的装置。
世界两大超级大国正在展开一场日益激烈的能源未来主导权争夺战。在特朗普政府的领导下，美国致力于生产石油、天然气和煤炭并将其销往海外。而其主要经济竞争对手中国，已成为全球清洁能源的主要供应国，其产品包括太阳能电池板、蓄电池和电动汽车。

Construction on China’s BEST tokamak in October.Zhou Mu/Xinhua, via Getty Images

China worked with France decades ago to develop its EAST tokamak.Gilles Sabrié for The New York Times
核聚变技术可能会改变两国乃至全球的格局。谁掌握了这项技术，谁就能在全球各地建造核电站，并与能源需求旺盛的国家结成新的联盟。但美国和中国实现这一目标的战略截然不同。
美国寄希望于私营企业和美国本土的创新能力来取得成果，政府机构则提供有针对性的支持。从东海岸到西海岸，大量初创企业为这项探索注入了新的紧迫感和创造力。
在世界的另一端，中国已将聚变列为国家优先事项，并以惊人的速度调动资源。最近，一家上海初创公司在更短的时间内，几乎完全复制了美国资金最雄厚的聚变公司——联邦聚变系统公司（Commonwealth Fusion Systems）的一项工程突破。今年夏天，中国政府和私人投资者向一家新的国有聚变公司注资21亿美元。仅这笔投资就相当于美国能源部年度聚变预算的2.5倍。
两国的发展成果可能很快就会受到直接考验。
联邦能源公司表示，到2027年，其在马萨诸塞州建造的实验装置将完成一项关键壮举：产生的能量超过自身运行所需的能量。这将标志着核聚变技术未来有望为数据中心、钢铁厂等提供电力。
中国领先的等离子体物理实验室的目标是，在未来几年内，其名为“BEST”的新机器（将位于中国东部的双臂大楼内）也能跨越这一里程碑。
“时间非常紧迫，”实验室科学家连辉说。即便如此，他表示：“我们非常有信心能够实现BEST的研究目标。”
新的五年规划（2026年至2030年）承诺采取“非常措施”，以确保在聚变能源和其他领域取得突破。中国核能公司正在制定详细的聚变研究方案，称其为“未来大国科技竞争的主要赛道”。
二十年前，中国在聚变领域还只是个小角色，但它通过与其他国家合作迅速发展壮大。它与法国密切合作，开发了最先进的托卡马克装置——一种甜甜圈形状的聚变装置。它还成为由33个国家参与的ITER聚变实验的关键贡献者。在过去十年中的大部分时间里，中美研究人员开展了联合实验，并盛赞两国在等离子体物理领域的“长期友谊” 。
如今，中国的实验室和企业正在为自己的尖端研究设施浇筑混凝土。中国科学院等离子体物理研究所正在建设新的BEST托卡马克装置，以及附近一个占地100英亩的综合设施，研究人员将在那里开发和测试能够在聚变装置极端条件下运行的组件。该研究所的科学家们还在规划另一个托卡马克装置，该装置将在2030年代和40年代为一座试点聚变电站提供动力。
去年一月，在国际热核聚变实验堆（ITER）工作的英法混血物理学家理查德·皮茨参观了BEST项目现场，当时那里还只是一个空荡荡的平台。如今，它已经完成了一半。
皮茨博士说，中国从参与ITER项目中获益匪浅，现在正运用这些知识推动自身发展。“每次我去那里，都会被那里的人数之多和办事效率之高所震撼，”他说道。
然而，即使核心技术成功，在各公司找到以经济实惠的方式大规模建造和运营聚变反应堆的方法之前，聚变反应堆也无法为世界提供能源。
加州大学全球冲突与合作研究所高级研究员吉米·古德里奇表示，在这方面，中国在工程和建设方面的专长使其拥有明显的优势。“美国面临的风险在于，我们虽然率先开发出可行的技术方案，但中国却在我们之前就完成了工程设计和规模化生产，”古德里奇先生说道。
去年，该公司科学家发表学术论文，描述了他们最伟大的成就之一：巨大的D形磁体，这些磁体将安装在位于马萨诸塞州的新型托卡马克装置内部。这些磁体采用电阻极低的材料制成，能够产生超强磁场。
然后，就在去年夏天，上海一家名为“能源奇点”（Energy Singularity）的初创公司的科学家们发表了一篇关于他们自己研制的非常类似的磁体的论文。
在联邦公司联合创始人丹尼斯·怀特看来，这不仅仅是逆向工程的壮举。怀特博士说，如此迅速地调动供应链和制造技术来制造和测试这种磁铁，展现了“非常惊人的技能”。

“It’s a very tight schedule,” said Lian Hui, a scientist at the lab, about the Chinese government’s aim for BEST to be able, in the next few years, to briefly produce more energy than it takes to run.Gilles Sabrié for The New York Times

Inside a mock-up of the tokamak that Commonwealth Fusion Systems is building in Massachusetts.Simon Simard for The New York Times
激光路径
在西南地区，中国在聚变领域的另一项雄心壮志正在悄然推进，但公众关注度却低得多。
四川省中国工程物理研究院的科学家们密切关注着加州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的同行们，后者经过多年艰苦卓绝的努力，终于取得了令人振奋的聚变潜力演示。2022年底，该实验室的激光使一粒氢气颗粒“点燃”，这意味着反应产生的能量超过了激光的能量。
中国科学院一位资深科学家迅速呼吁中国效仿。
郑万国在2023年初接受采访时表示，利弗莫尔的成就标志着“一项重大的科学突破，将被载入人类史册”。他还表示，中国应该“加大对聚变能源的投资和研究”，“以激光聚变点火为主要技术手段”。
一年半的时间里，绵阳市郊外拔地而起一个巨大的 X 形设施。
中国激光行业报告、科学论文和一份专利申请表明，该地将建成神光四号——一座新型激光点火装置。早在15年前，就 有人提出建造这座名为“神光四号”的装置，但利弗莫尔实验室的成功似乎加速了它的进程。
利弗莫尔国家实验室主任金伯利·布迪尔表示，绵阳的建设速度“令人惊叹”，因为她的实验室花了20年时间才建成并全面投入运行其点火装置。不过，布迪尔博士也指出，“长期可靠有效地运行该系统需要相当的技能，而这些都是中国在建设过程中需要学习的经验教训。”
中国工程物理研究院的科学家们有理由保持神秘。和利弗莫尔国家实验室的许多科学家一样，他们从事核武器研究，而激光聚变提供了一种无需引爆实际武器即可研究核爆炸条件的方法。
近几个月来，工程物理研究院公布了在四川省会成都建造另一座激光点火装置的计划——这是绵阳激光点火装置的一个规模较小、更商业化的姊妹装置。
彭先觉，这位曾经默默无闻的武器设计师，如今已转型为能源企业家，致力于推广他构想的一种未经试验的反应堆，这种反应堆将聚变和裂变结合起来。彭博士在今年的一份提案中写道，中国应该“力争在2040年实现商业应用”。
法国著名物理学家阿兰·贝库莱特10月份在成都参加国际原子能机构年度聚变会议时，中美在聚变领域的分歧显而易见。贝库莱特博士说，会议上没有一个美国人。
三位研究人员告诉《纽约时报》，特朗普总统执政期间的能源部曾劝阻美国科学家参加此次会议。能源部未对此置评。
“中国现在具有创新精神，”国际热核聚变实验堆（ITER）首席科学家贝库莱博士说。“这不仅仅是抄袭或重复劳动。”
中国等离子体物理研究所11月宣布，欢迎与外国科学家利用其新型BEST托卡马克装置开展合作。“大门永远敞开，”该研究所负责海外合作的董绍华表示。
但是，随着能源安全对人工智能等行业变得越来越重要，美国政府和工业界的许多人现在将聚变视为争夺全球影响力的成败之战。
“谁能赢得比赛并取得成功，谁就能为本世纪余下的比赛奠定基础，”华盛顿一家研究机构——特别竞争研究项目负责人伊利·巴伊拉克塔里说道。
美国能源部于10月发布了一份新的路线图，旨在帮助聚变产业在2030年代发展壮大并实现商业化。该文件呼吁建设和升级多个科研设施，但取消了能源部此前提出的在2040年代牵头设计和建造一座试点聚变电站的计划。
该部门表示，原因是美国初创企业已经在迅速推进此类工厂的建设。
一些科学家认为，美国政府需要做得更多。
全球投资者已向聚变公司投入约140亿美元，其中76亿美元流向了美国公司。“这是一笔巨款，但要最终实现聚变目标，还需要更多资金，”麻省理工学院等离子体科学家乔治·泰南表示。
刘畅曾在能源部普林斯顿等离子体物理实验室担任物理学家多年。他表示，最近他试图为团队招募一些年轻的科学家，但实验室称预算不足。诸如此类的经历，加上家庭原因，促使他前往中国顶尖学府之一的北京大学任教。普林斯顿大学的一位发言人表示，实验室不对人事问题发表评论。
刘博士表示，在美国，缺乏政府支持是许多聚变研究人员加入创业公司的原因之一。
他表示，相比之下，中国官员正在投入大量资源，寻求解决人类能源需求的“终极方案”。他说：“他们确实能够把钱投资到真正重要的事情上。”
本文出处：https://www.nytimes.com/2025/12/13/climate/china-us-fusion-energy.html

gzcom520

除了核聚变，中国在光伏、风电这些“当下”的清洁能源上已经是全球引领者了。去年风光的装机量超过火电，这个转型速度确实惊人

superzhzh

中美聚变赛跑，谁赢谁给地球开外挂

神隐之左手

中国投21亿美元搞聚变相当于美国能源部年度预算2.5倍，但磁体虽强，真要稳定输出能量还得解决等离子体约束时长问题，就像高压锅再好也得控制火候

meandme

谢谢分享了

huohuczq

啥也不说了，楼主就是给力！

hurric

感谢分享！

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