当AI遇上“人造太阳”
作者／ IT时报 孙永会
编辑／ 钱立富 孙妍
“人造太阳”正在照进现实。
在法国南部卡达拉舍核研究中心，全世界最大的“人造太阳”——ITER（国际热核聚变实验堆）托卡马克装置坐落于此。这是一个全球合作的大型核聚变反应堆项目，如今汇集了中国、美国、俄罗斯、欧盟、日本、韩国、印度七方力量。其核心目标是，模拟太阳发光发热的核聚变过程，证明聚变能作为未来能源的科学和工程可行性。
托卡马克是一种利用磁约束实现受控核聚变的环形实验装置，被业内广泛认为是目前最有希望实现“人造太阳”梦想的技术路径。根据ITER组织2024年6月公布的计划，目标是在2035年实现初步氘－氚聚变运行，全功率实验预计在2039年后进行。
不过，一个现实问题是，即便聚变在实验室里被验证可行，距离真正点亮千家万户依旧遥远。在日前举办的2026浦江论坛“未来能源：可控核聚变”专题论坛上，中国国际核聚变能源计划执行中心副主任王敏表示，全球核聚变能界普遍认为当前面临三大重要难题——等离子体稳态燃烧、高耐辐照材料、燃料自持循环。
《IT时报》记者观察到两个现象：一方面，全球聚变发展取得显著进步，聚变投资快速升温，国际能源署预测，全球核聚变市场规模到2030年有望达到4965.5亿美元；另一方面，伴随人工智能浪潮，从业者正热议聚变如何从“永远的五十年”变成“看得见的未来”。AI的加入，或许正让这一答案变得清晰。
ITER计划稳步推进
可控核聚变有“人造太阳”之称，被誉为能源领域的“终极梦想”。它模拟太阳发光发热原理，以海水里储量丰富的氘为主要原料，在极端高温高压下控制核聚变反应的速度和规模，使轻原子核结合成较重原子核，从而释放出巨大能量，而且几乎不产生污染。
然而，人类无法将一颗恒星安放在地球上，因此科学家们的思路是，复制出一个类似恒星的环境。
根据等离子体的约束方式，可控核聚变的技术路线主要分为磁约束、惯性约束等类别。其中，磁约束核聚变（MCF）的主流路线包括托卡马克和仿星器。
“装置工程挑战极大。”ITER国际组织副总干事罗德隆在介绍项目进展时表示，ITER的组织模式不同于联合国会费模式，不会把全部资金汇集到国际组织，大部分部件任务分配给各参与成员国，各国按照统一设计、统一标准、统一管理，在本国完成研发制造，再运到法国现场总装。
“这是全世界规模最大的大科学工程，内部结构极其复杂。”罗德隆将ITER比作一座“桥梁”，通过国际合作弥补现有技术短板。令从业者欣慰的是，项目进展整体如期推进。根据ITER组织2024年7月修订的新基线，计划到2034年，开始研究运行，首先进行氢等离子体实验；2036年实现全磁能运行，开展氘-氘（D-D）聚变实验；到2039年，启动氘-氚（D-T）聚变实验，目标是实现500MW的聚变功率和Q≥10的增益。
据中核集团消息，今年6月，该计划的核心部件偏滤器已完成全部设计、认证与制造工作，正式由部件研制转入集成测试新阶段。
图源：unsplash
AI与核聚变双向赋能
不久前，聚变工业协会（FIA）发布的《2026年全球聚变产业报告》（简称《报告》）指出，全球聚变产业正加速从“国家实验室主导”向“市场化驱动”转变。2025年7月至2026年6月，全球56家聚变企业共融资44.8亿美元，较2021年首次统计增长7倍；71%的企业预测，首座商业聚变电站将于21世纪30年代实现并网发电。
《报告》首次将“人工智能算力用电需求”列为聚变产业发展的核心驱动力。产业人士普遍认为，AI与能源技术正在深度交汇。
一方面，大模型训练、超算与大型数据中心持续增长的用电需求，使具备零碳、基荷供电属性的聚变能源备受关注。诺瓦聚变创始人郭后扬此前表示，AI算力对电力的指数级需求，正在将核聚变的商业化窗口从30至50年压缩到5至10年。另一方面，核聚变研究面对的是瞬息万变的高温等离子体，参数维度极高、实验成本昂贵，很多场景没有成熟经验可循。不少从业者感慨，AI已在核聚变探索中“崭露头角”，此前看似两条平行线，如今也有了联动。
AI究竟能做什么？
2025年7月，中国聚变在上海闵行区挂牌成立，是中核集团的二级单位，代管核工业西南物理研究院，被媒体称为核聚变“国家队”。
“破解复杂性难题，恰恰是AI的终极战场。”中国聚变副研究员杨宗谕、助理研究员杨雨桐在《用AI赋能“人造太阳”》一文中阐述道，AI可以将原本割裂的感知、预测与决策链条整合在一起：智能化的数据分析手段能在毫秒级感知等离子体的全局状态；高保真的智能模拟，以惊人效率在数字世界里预演成千上万种控制方案并分析潜在风险；最终，经过千锤百炼的智能控制器，综合全局信息，在毫秒级内做出精准的控制决策。
“在数字聚变方面，我们正在打造自主可控的体系，沉淀算法、模型与数据库，希望能全方位推动人工智能突破聚变领域技术瓶颈。”中国聚变总工程师钟武律在论坛上表示，AI可在仿真模拟、实验设计、装置控制、新材料研发以及建造运营的全链条中发挥作用。
2026年8月，钟武律见证了中国聚变数字聚变堆IPD（集成产品开发）协同研发平台——星聚平台V1.0的首发。“平台的目标是，打造自主可控的聚变工业软件体系，聚焦聚变专用算法、模型与高质量数据供给，推动人工智能技术赋能聚变瓶颈突破、装置研发迭代和先导技术验证，实现研发精度提升、迭代周期压缩。”他说，该平台标志着“AI+聚变”协同研发取得实质性进展。同时，在充分吸收ITER技术与经验的基础上，要牢牢抓住"高温超导"和"人工智能"两大前沿技术的机遇，解决聚变能工程可行性关键核心问题，加速推动我国未来产业高质量发展和高水平科技自立自强。
中国聚变提速
那么，在中国，谁在造“人造太阳”？
王敏在《中国核聚变能科技发展总体情况》主旨分享中指出，我国核聚变发展大体分为起步筑基和快速发展两个阶段。前者自20世纪50年代启动相关研究，1983年提出核能“三步走”规划，明确“热堆——快堆——聚变堆”的发展路线，逐步搭建研究体系；21世纪初进入快速发展阶段，融入国际聚变合作，科研硬件实力快速提升。
我国“十五五”规划已将核聚变列为未来产业，《中华人民共和国原子能法》则提供法律保障，标志着聚变从科研探索上升为国家战略。
“根据欧盟聚变能组织（F4E）的报告，全球五大经济体有效的聚变专利超2000个，中国占比达60%。”王敏表示，我国正在加速推动核聚变能研发进程，当前上海、安徽、四川等地区形成核聚变产业集聚区，聚焦高温超导与商业化、科研与工程验证、基础研究与实验堆研发等方面任务。
同样在2026浦江论坛期间，安徽省科技厅披露了一组数据：区域内核聚变能源产业累计投入已突破230亿元。代表装置是中国EAST（东方超环），即中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所的全超导托卡马克核聚变实验装置，常被称作中国的“人造太阳”。今年初，该装置创造新世界纪录，首次实现1亿摄氏度1066秒“高质量燃烧”，标志着我国聚变能源研究实现了从基础科学向工程实践的重大跨越。
再看上海，一幅核聚变全景图已然呈现：上游以上海超导、强场科技、翌曦科技、超磁新能等企业为代表，主攻高温超导带材与强场磁体；中游汇聚上海电气核电集团及中国科学院上海光学精密机械研究所等，承担大型结构件、极低温系统、激光驱动与实验诊断等关键系统和技术研发；下游则集聚中国聚变能源有限公司（简称“中国聚变”）、能量奇点、星环聚能、诺瓦聚变、鸿鹄未来能源、东昇聚变等整机企业，覆盖球形托卡马克、仿星器、FRC-SMR、氘-氦3等多元路线，上海交通大学、复旦大学等高校院所与上海国投公司等资本企业提供基础研究和金融支撑。
“核聚变能正加速从科学研究向工程示范迈进。”王敏现场呼吁，既要应对挑战，也要抓住机遇。
排版／ 季嘉颖
图片／ 浦江论坛 unsplash
来源／《IT时报》公众号vittimes
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