震撼！解秘合肥科学岛人造太阳

近日，安徽卫视特别策划——《改革向前·奋进者》栏目聚焦科学岛“人造小太阳”。今天，我们一起跟着报道，一同来解密。

核聚变能是一种清洁能源，它的原料来自于海水。人类一旦掌握了和平利用核聚变能的技术，将一劳永逸地解决能源的问题。党的二十届三中全会提出：强化基础研究领域、重点领域前瞻性、引领性布局。在合肥科学岛有一个被称为中国全超导托卡马克核聚变实验装置，简称EAST，也被大家亲切地称作人造太阳，在这里有这样一群科技工作者，他们心怀“国之大者”，从打破外国人说中国人不可能建成人造太阳的论断，到现在在这一领域创造多项世界纪录，国际上领先，EAST实验运行总负责人龚先祖把这40多年的艰难历程，形象地比喻为“逐日追光”。

在碧水环绕、绿树掩映的的科学岛上，这段时间人造太阳实验运行总负责人龚先祖，正带领团队冲击一项新的世界纪录——超过1亿度1000秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，这是聚变研究从基础研究迈向工程实践的重要一步。20世纪70年代，中国刚开始启动可控核聚变应用研究的时候，从研究资料、到技术到成规模的实验装置都是一片空白，40多年后，中国人造太阳已经创造了10多次世界纪录。

2012年，实现30秒高约束模等离子体运行

2016年，实现60秒高约束模等离子体运行

2017年，实现101秒长脉冲高约束模等离子体运行

2018年，实现电子温度1亿度等离子体运行

2020年，实现电子温度1亿度20秒等离子体运行

2021年，实现1.2亿度101秒、1.6亿度20秒等离子体运行

2022年，实现360秒长脉冲高约束模等离子体运行

2023年，实现403秒可重复的长脉冲高约束模等离子体运行

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：

当年我们建EAST就是东方超环利用的资料，是我们万元熙院士作为一个访问学者，在别的实验室里面带回来一箱子复印件、光盘，我们通过消化吸收以后才开始自主设计。

时间回到32年前，刚刚走出大学校门的龚先祖就来到了位于合肥科学岛上的等离子体所工作，当时也正赶上所里对从前苏联引进的托卡马克装置T7进行改造。

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：

没有经费，当时我们利用以物换装置这种方式，用了皮夹克、羽绒服等等几车皮的这种生活资料运到俄罗斯，把他们T7装置换过来，然后通过我们自己几年的改造，把它变成一个真正的实验装置。当年在磁约束聚变，在核聚变的应用这方面，我们把我们自己当做一个“小学生”。

那时候，恰逢中国正在掀起新一轮改革开放的大潮，对缺技术、缺经费、缺保障的中国核聚变研究来说，也迎来了发展的黄金期。甘当“小学生”的龚先祖们，被中国科学院合肥物质院等离子体所派到法国、美国、德国等地，学习世界先进经验。

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：

当时说实话，无论是在国际会议上还是在国际交往中，没有我们的话语权。我们正好利用改革开放的这个大好的时机，与国际上磁约束聚变这方面有着领先地位的这些实验室，我们开展了全方位、多层次的一些深入的国际合作，提升我们自己研究队伍的研究水平。

学成归来，龚先祖作为科研骨干，很快参与到EAST的建设中来。EAST作为我国重大科技基础设施，1998年立项，随后的八年间，与国内科研院所、高校企业多方联合，克服了人才缺、资金少、技术薄弱等一系列困难，到2006年，建成了国产化率超过80%，国际领先的EAST，中国人开始在具有自主知识产权的核聚变能实验装置上开展各项实验。然而，短暂的兴奋过后，实验过程中新的问题又出现了。

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：

实验的过程中，这是(国内)第一个非圆截面的，就是有偏滤器位型的这种等离子体，当时我们没有任何经验。

如果把正在运行的EAST比喻成一个长跑的人，偏滤器就相当于他的肺。龚先祖带领着“追光者”们在自主创新的赛道上加速奔跑，那段时间，“军大衣一盖就能睡着，实验喇叭一响马上就醒。”龚先祖他们从偏滤器的设计、选材、加工制造，到运用的精度、位型的优化逐个攻关，实现了国产化。短短十几年，很多像偏滤器一样的关键部件，已经由原来完全依赖进口到现在开始对国外输出。

记者：龚老师，我们现在中国的“人造太阳”在国际上实验水平处于一个什么地位啊?

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：

目前EAST在长脉冲稳态运行方面处于世界领先地位。

截至目前，中国“人造太阳”已累计开展实验14万多次。2023年4月，龚先祖和他的团队冲刺一项新的世界纪录，就是稳态高约束模式等离子体运行400秒，为了这次实验，他们厉兵秣马了整整5年。

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：

如果一旦我们失控，会发生一些意外的安全事件，强的电子流，强的热流，那会对整个装置会是威胁。那这样我们整个的团队运用集成的技术、主动控制的技术，我们能够把这样高温的等离子体牢牢地约束住，避免这个等离子体与任何部件相接触。

2023年4月12日21点，龚先祖和他的团队终于成功实现了稳态高约束模式等离子体运行403秒，刷新了2017年他们创造的101秒的世界纪录，朝着“人造太阳”中国点亮的梦想，又向前迈进了一大步，安徽省委省政府为此专门致电祝贺。

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：

安徽对于EAST项目给予了极大的支持，在我们EAST升级改造过程中，无论是从资金的支持，包括对科研人员的待遇方面、生活方面都给予了大力支持，使得我们能够在全球范围内有着非常良好的优势去引进我们急需的人才。

“逐日追光”是场接力赛，随着等离子体所人才培养体系改革的不断深化，龚先祖和他的团队在人才体系建设中，不论学历、不论职称、不论年龄，通过揭榜挂帅的机制，设立了攻关小组、尖兵队、尖刀排，现在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。青年科学家徐旵东在龚先祖的团队中专攻等离子体加热，他们这个子系统是EAST能不能达到上亿度高温的关键。

中国科学院合肥物质院等离子体所青年科学家徐旵东：

这是我们其中一套微波加热系统，它这一套系统最大输出功率可以达到一个兆瓦，也就是大概有1000台微波炉这样的量，我们刚开始设计制造这个系统的时候，经验不是太充分，我们曾经出现过当高功率的这种微波传输给托卡马克的时候，我们发现这个波导(管)曾经出现过加热就像炮管打炮打红了那种状态。

为了解决波导管加热出现故障的问题，徐旵东和他的小伙伴们夜以继日进行攻关，花了一年多的时间，通过成千上万次测试，最终微波加热系统正常运转。当遇到困难，龚先祖的团队喜欢从老一辈科学家身上汲取精神力量。

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：

科学家精神，我们认为就是应该我们是做国家人、国家事、国家队、国家责，正是由于我们之前的这些老一辈的科学家们给我们EAST团队奠定了非常好的基础，希望我们能够传承我们老一辈科学家精神，能够把EAST做好，把未来的聚变(应用)做好。

中国科学院合肥物质院等离子体所科学家徐旵东：

正是因为这些老科学家积淀这种科学家精神，激励着我们在一步步地往前走。

沧海桑田、斗转星移，现在每年都有300多人次外国同行来到科学岛，学习聚变能研究的中国方案、中国智慧。

国际热核聚变实验堆ITER科学家理查德 皮茨：

EAST是一个非常好的装置，对我们ITER的科学家有很大的帮助。同时，中国聚变能的相关发展也给ITER的科学家一个很大的震撼，对国际核聚变研究来说是一个非常好的标杆。

久久为功，坚持不懈，白天做实验，晚上分析实验数据寻找薄弱环节，夜以继日，从3000万、5000万度到上亿摄氏度，龚先祖和他的团队在“逐日”攻关上不断取得新的突破。现在的EAST已拥有核心技术200多项、专利超过2000项。

中国科学院合肥物质院副院长、等离子体所所长 宋云涛：

习近平总书记提出，创新是引领发展的第一动力，抓创新就是抓发展，谋创新就是谋未来，我想我们从事的这核聚变研究也是一个缩影。我们从当初的跟跑并跑到领跑，实现了一个一个的跨越。

做实验和踢足球是龚先祖最大的两个爱好，每当实验遇到困难，龚先祖就叫上团队的年轻人踢踢球。在酷爱足球的龚先祖眼里，从事聚变能研究三十多年来感触最深的就是团结协作的大科学精神，支撑着他们不断爬坡过坎，勇攀高峰。

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：

在我们追求我们科学目标的过程中，一个团队，一股精神，一股力量。我们的装置一直是连续在运行，可能连续一周两周连自己家的孩子都见不到。作为这个团队的一份子，我们每个人发挥我们自己的聪明才智，这样最后汇总的就是我们最终的科学目标的实现，我们的成果的取得。

党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央把科技创新摆在国家发展全局的核心位置。党的二十届三中全会提出，教育、科技、人才是中国式现代化的基础性、战略性支撑。必须深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略，统筹推进教育科技人才体制机制一体改革，健全新型举国体制，提升国家创新体系整体效能。

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：

我们要坚决贯彻三中全会的精神，在科研体制上我们需要更多的创新的举措，才能更适应于我们未来的发展，真正地占据磁约束聚变能各项研究的制高点。道路是坎坷的，并且在这个研究的过程中可能会有一次又一次的失败，但是我们不怕失败，我们也不怕困难。跌倒了我们再爬起来，通过一代又一代人的努力，能够利用核聚变能，点燃所有人的灯。

眼下，在合肥科学岛西北面的不远处，比“人造太阳”更先进的聚变堆主机关键系统综合研究设施园区已经拔地而起。等离子体所一代又一代的科研工作者，作为勇敢的登攀者，正接力创新、勇攀高峰，让“人造太阳”一步步从梦想变成现实。