我有一個美打砂機好的愿望，

    長GZ電磁震動給料機大以后去播種太陽。

&nb輸送設(shè)備sp;   僅種一顆就夠了，

    會結(jié)出許許多多的太板鏈?zhǔn)捷斔蜋C陽。

  TD、D型斗式提升輸送機;  一顆送給南極一顆送給北冰洋，

   熱礦篩; 一個掛在冬天一個掛在晚上。

    到破碎篩分那個時候，

    世界大型圓振動篩上的每個角落都會溫暖、明亮。

   &nbs螺旋進料器p;———摘自兒歌《種太陽》

    ⊙1987年，國際熱核聚變實驗堆項目ITER的概念設(shè)計誕生，被稱為“人造太陽”計劃。在進入“人造太陽”基地的工作人員中，將有10％的中國科振動電機學(xué)家身影。這也是中國迄今為止參與的最大一項國際科學(xué)合作計劃。有專家告訴記者，以往人們將核聚變實驗裝置稱為“人造太陽”，其實這是一種誤解。真正的“人造太陽”是ITER計劃所要實現(xiàn)的圖景。

    ⊙反對者曾經(jīng)把ITER計劃比喻為冷戰(zhàn)時代的“最后遺產(chǎn)”；更多人寧愿認(rèn)為，這是一場時間和資金ZSL系列大型冷礦振動篩消耗巨大的賭博———如果失敗，輸?shù)舻膶⑹菬o數(shù)天才的頭腦，以及數(shù)以百億美元計的資金；如果成功，則將為人類解決能源恐慌打開一個夢幻般的前景，意義深遠(yuǎn)。

    ⊙在中國，公垂直螺旋輸送機眾對“人造太陽”知之甚少。約有2000多名專業(yè)人員追逐“人造太陽”，并集中在核工業(yè)西南物理研究院、中科院等離子所?！叭嗽焯枴庇媱?，目前有多少檔案可以解密？帶著這一問題，記者走進核工業(yè)西南物理研究院———

   &nbs制砂生產(chǎn)線設(shè)備p;家住成都市雙流縣白家鎮(zhèn)黃棘路65歲的王進忠，在家門口一抬頭就能看到核工業(yè)西南物理研究院的大門。

   FTS-190型旋轉(zhuǎn)篩 “對面就是研制人造太陽的！”“啥子人造太陽？”一段對話，讓王進忠瞪大了眼睛：“活了一輩子，我就沒聽說過啥子‘人造太陽’。”

    王進忠的突然吃驚，印證了科學(xué)家數(shù)砂石料篩分設(shè)備十年“盜天火”的事實：人類研制“人造太陽”已經(jīng)50年，建造上百個實驗裝置，科研人員1.2萬多人，每年經(jīng)費超過20億美元。

    記者采訪時，恰遇院長潘傳紅正為原核工業(yè)集團公司科技委主任錢皋韻院士查找一篇1957年發(fā)表的論文，標(biāo)題是《共產(chǎn)主義時代的能源———核聚變能》。潘傳紅到資料室查找了大半天，終于找到。他很感慨，當(dāng)時眾多專家?guī)еで槎鴣?，追逐“人造太陽”的夢想，轉(zhuǎn)瞬間已延續(xù)了41年。

    絕密核聚變研究與“863”計劃

    自1973年以來，人類共向地球索取了5000億桶（約合800億噸）石油，按現(xiàn)有生產(chǎn)水平匡算，剩下的石油還可保證開采44年。天然氣也只能持續(xù)開采50多年，一些國家的煤炭資源已采掘殆盡。屆時，電燈不能發(fā)光、可燃燒物全部消失……人類將面臨永無止境的黑暗和寒冷。

    每次有專人來訪，潘傳紅總要帶客人逛逛大院，看看他和科研人員的“寶貝兒子”———“人造太陽”實驗裝置。眼下有兩件事令他欣慰，一件是實驗裝置加熱達到5500萬℃，一件是將有4名部下離開故土前往法國，加入世界大科學(xué)項目ITER熱核實驗堆建設(shè)。

“這是中國的驕傲！”潘傳紅一臉陽光。他話鋒一轉(zhuǎn)，“盡管離‘太陽’發(fā)光為時尚遠(yuǎn)，但‘太陽’露出的晨曦，人類終會瞧見?！?

    二戰(zhàn)前，人們普遍認(rèn)為在實驗室規(guī)模實現(xiàn)可控制的核聚變反應(yīng)，是科學(xué)狂人的異想天開。然而，1942年，芝加哥裂變反應(yīng)堆釋放出有用中子，改變了科學(xué)家的看法。有科學(xué)家甚至預(yù)言：21世紀(jì)傳給后人的紀(jì)念碑，將是聚變反應(yīng)堆?！耙驗樗梢砸粍谟酪莸亟鉀Q未來的能源危機?！?

    如此美好前景，令世界發(fā)達國家傾囊而動，誰都希望自己跑在前面，獨占鰲頭。從上世紀(jì)50年代初起，美、英、前蘇聯(lián)三國投入相當(dāng)大的力量，在絕密狀態(tài)下展開研究。隨后，法國、日本、意大利等國也不甘落后，強勢加入。

    但是，實現(xiàn)輕核聚變反應(yīng)并非“燒錢”那么簡單，更重要的是要掌握它的科學(xué)規(guī)律。幾個核大國試圖通過“磁鏡”、“仿星器”等途徑，打開磁約束聚變之大門，并揚言“再過二三十年就能應(yīng)用”。可實際上，悶頭搞了10余年后，這項研究依然“看不到希望”。于是開始解密。

    1965年，我國最早的核聚變研究單位———黑龍江原子核物理研究所，由東北邊陲哈爾濱遷至四川樂山。41年過去，幾經(jīng)更名、兩度易址，成了現(xiàn)在的核工業(yè)西南物理研究院。潘傳紅說，當(dāng)時的條件十分艱苦，傳遞到科技人員手中的資料，只有一張核聚變反應(yīng)裝置的照片和幾個簡單的參數(shù)。

    “三線”建設(shè)20年，西物院建成17臺中小型受控核聚變實驗裝置，占據(jù)國內(nèi)4/5?！白钚〉闹挥羞@么大。”潘傳紅兩手一比劃，居然小到可以放置于寫字臺上。1984年，我國最大的受控實驗裝置———中國環(huán)流器一號建成?！皬哪且院螅澜绾司圩冄芯款I(lǐng)域才真正出現(xiàn)中國的名字。”

    此刻，能不能繼續(xù)做下去的疑問悄然冒出：“看不到任何希望，不搞也罷”；“科技必須走進經(jīng)濟主戰(zhàn)場，而不是漫天狂想”。那時候，擔(dān)任副所長的潘傳紅也著急：“科學(xué)界，如果不未雨綢繆，還叫科學(xué)界嗎？”

    1986年，中國高技術(shù)研究發(fā)展計劃（“863”計劃）正式出臺，經(jīng)反復(fù)遴選，“聚變－裂變混合堆”項目列入“863”計劃。這在國內(nèi)核科學(xué)界引起巨大反響，并由此穩(wěn)定了聚變科研隊伍。

    走進西物院樂山老基地，這里已變成一所大專院?！啥祭砉ご髮W(xué)工程技術(shù)學(xué)院。從1965年到1990年，西物院在這里整整耕耘了25年。當(dāng)年轟動一時的中國環(huán)流器一號實驗裝置，依然保持原貌，訴說著25年的激情揮灑。一塊“愛國主義教育基地”的牌子，醒目地掛在大門旁。

    提起當(dāng)年的難忘時光，潘傳紅記憶猶新?！暗沁^山的人都知道，當(dāng)你歷經(jīng)千辛萬苦登上一座山峰后，往往會看到，前面還有更高的山峰等你去征服。”

    1994年，西物院又改建成功中國環(huán)流器新一號裝置。在該裝置的物理實驗中，他們?nèi)〉昧说入x子體電流320千安、等離子體放電持續(xù)時間4秒的實驗參數(shù)，達到國際先進水平。從“瞎子摸象”到“跟蹤別人”，再到“獨創(chuàng)研究”，潘傳紅動情地說，“每一步都跨得很艱難”。

    西物院的科技人員心里清楚，“新一號”裝置在取得輝煌成就后，終將退到歷史的幕后。

因此，早在“七五”期間，西物院就提出在21世紀(jì)初建成堆芯模擬裝置———中國環(huán)流器二號的初步方案。工程分兩期鋪開，第一期定名為中國環(huán)流器二號Ａ。

    之后，由于德國斥巨資再建一個更大型的裝置，經(jīng)過對俄羅斯、加拿大、中國的考察，將原有的托卡馬克裝置主機無償贈送給了西物院。2002年，中國環(huán)流器二號Ａ裝置即在此基礎(chǔ)上建成并成功投入實驗運行。

    “我們本來有能力自己干，但得花高達9位數(shù)的資金。”潘傳紅說，“醉翁之意不在酒”，當(dāng)時還有一個“野心”，就是要引進先進裝置的關(guān)鍵部件，建造我們自己的“殺手锏”。

    一西一東，成都、合肥各有所長

    西物院集中“火力”的是物理研究，中科院等離子所在超導(dǎo)技術(shù)上有特色，兩邊的主攻方向不一樣。作為中國核聚變研究的頂級隊伍，將分擔(dān)ITER的兩項核心技術(shù)研發(fā)———中子屏蔽技術(shù)和超導(dǎo)技術(shù)。前者是聚變反應(yīng)中避免污染環(huán)境的關(guān)鍵技術(shù)，后者則將提供反應(yīng)所需的強磁場。

    走向演講臺，展開長達8頁的報告，楊青巍抑揚頓挫地發(fā)表了近半小時的激情演說。主題只有一個：核聚變。2006年10月，第21屆世界聚變能大會在成都召開。800多名國際核聚變頂級科學(xué)家聚會成都，他們的目標(biāo)也只有一個：核聚變。

    楊青巍是西物院托卡馬克實驗與診斷研究室主任，3名登上此次演講臺的科學(xué)家之一。作完報告，ITER項目副總干事切瓦諾夫握著他的手久久不放，大加贊賞：“‘中國速度’讓人吃驚！”

    稀疏的頭發(fā)，才40出頭，“老楊”的稱呼卻早讓同事們叫得爛熟。“從我們這代算起，有三代人了。”楊青巍告訴記者，核聚變從可行到商用，要經(jīng)歷試驗堆、示范堆、商用堆、商業(yè)化等階段，大約要50年時間?！把巯绿幱诘谝浑A段，可見核聚變殊為不易?！?

    來到聚變科學(xué)所實驗大樓，穿過放置著幾十臺計算機的中央控制大廳，從一個窄小的入口進入，眼前豁然開朗：一個占據(jù)房間2/3空間的龐然大物居中擺放著，主體呈橢圓形，像一個倒扣著的大漏斗展現(xiàn)在記者面前。四周延伸出幾個三角形的“角”，整體如一枚巨大的五角星形狀。物體正面掛著一面五星紅旗，旁邊寫著“中國環(huán)流器二號Ａ”。中國環(huán)流器二號A裝置是國家大科學(xué)工程，“你別小看它，這將是未來核聚變反應(yīng)堆的關(guān)鍵部件?！睏钋辔≌f。

    除了地處成都的西物院，中國還有一個專事“人造太陽”的單位———位于合肥的中科院等離子所。現(xiàn)在運行的兩套托卡馬克實驗裝置，成都、合肥遙相呼應(yīng)，聚集了全國80%的核聚變專業(yè)人才。

    2006年，中國“九五”重大科學(xué)工程之一———世界上第一座“全超導(dǎo)”托卡馬克裝置EAST在中科院等離子所建成。由于它的位形和即將建造的ITER裝置極為相似，科技部部長徐冠華特意向世界各國科學(xué)家發(fā)出“英雄帖”：歡迎到這一裝置上“做實驗”。

    這樣的說法，是否意味著合肥那顆“人造太陽”更亮呢？楊青巍認(rèn)為，西物院集中“火力”的是物理研究，中科院在超導(dǎo)技術(shù)上有特色，兩邊主攻方向不一樣，不好簡單作比較。但可以肯定的是，作為國內(nèi)核聚變研究的頂級隊伍，將分擔(dān)中國承擔(dān)的ITER計劃任務(wù)。

“無論是中科院還是西物院，當(dāng)我們走上國際舞臺時就只有一個名字，中國?！?

    久攻不下，“多國部隊”大牽手

    ITER項目耗資將超過100億美元，46億用于反應(yīng)堆的建設(shè)，48億用于后期開發(fā)，剩余資金則用于實驗結(jié)束之后的拆除工作。作為參與國，中國將承擔(dān)10%的資金。占世界人口一半左右的7方聯(lián)合為后代尋找新的潔凈能源，意義不亞于“人類基因工程”和“國際空間站”。

    2006年11月21日，比利時首都布魯塞爾。一項影響未來的《國際熱核實驗堆聯(lián)合實施協(xié)定》草簽，ITER計劃進入正式執(zhí)行階段。

    “我親自參與了中國加入ITER的論證、談判。”一番尋找，潘傳紅從書柜里抱出兩本聘任書，頗為自豪。2002年9月，科技部成立5人科學(xué)家小組，評估中國加入ITER計劃的可能性，潘傳紅正是專家組成員之一。2003年2月，專家委員會參加談判，潘傳紅再度出馬。

    氫彈爆炸后，世界多國都在秘密搞聚變研究，“撞墻”后一抬頭，發(fā)現(xiàn)這一龐大工程還遙遙無期。于是封鎖解凍，各國開始了聚變研究的交流，既競爭又合作。

    1985年，在瑞士日內(nèi)瓦舉行的峰會上，前蘇聯(lián)、美國提議，聯(lián)合歐、日啟動ITER計劃。10余年的磕磕碰碰后，四方終于制訂出首個ITER設(shè)計方案。但是，高達100億美元的預(yù)算，足以讓人望而生畏。修改設(shè)計、最大程度地減輕經(jīng)濟上的壓力，不可避免。

    2001年，由ITER技術(shù)總部主持的新設(shè)計終于完成———預(yù)算從最初的100億美元下降到46億美元，預(yù)計建造期為八年到十年，之后將運行20年。但資金壓力仍然存在。2002年初，俄、歐、日三方向中國伸出“橄欖枝”。同年7月，由科技部牽頭，中國正式組織了一個5人專家組展開評估。4個月后，包括潘傳紅在內(nèi)的評審專家一致舉手———“ITER的科學(xué)基礎(chǔ)堅實，機遇很好，中國應(yīng)參與”。2003年2月，中國加入該計劃，成為6大成員之一。在這個“全球研究村”中，每個成員都是平等的。按照章程，我國將承擔(dān)熱核反應(yīng)堆工程總造價46億美元的10％，同時分享全部知識產(chǎn)權(quán)和科技、商業(yè)利益。

    2005年6月底，經(jīng)過與日本長達5年的“選址爭奪戰(zhàn)”后，世界首個熱核實驗反應(yīng)堆“花落法國”，它有一個形象的名稱：人造太陽計劃。作為當(dāng)今最具代表性的國際大科學(xué)合作研究計劃之一，它與國際空間站、人類基因組測序等項目一起，吸引了全世界的目光。

    然而從一開始，中國科學(xué)界內(nèi)部就充斥著激烈的爭論。科學(xué)界的悲觀論者諷刺說，“50年前就說50年內(nèi)核聚變能夠商用；現(xiàn)在，仍然是說50年?！币灿腥酥钢藗骷t的鼻子數(shù)落：“花那么大的代價，要是失敗了，看你怎么向后人交差？”

    在潘傳紅看來，任何科學(xué)探索都有風(fēng)險，但“中國花進口一個傳統(tǒng)核電站設(shè)備的錢投入到ITER中去，絕對是值得的”。他認(rèn)為，中國的煤炭、石油等傳統(tǒng)礦石資源走向枯竭的勢頭將不可逆轉(zhuǎn)，風(fēng)能、太陽能缺乏穩(wěn)定性，一旦核聚變能夠投入商用，其前景不可估量?！霸谶@樣的情況下，我們怎能不早作準(zhǔn)備？”

    “參與ITER計劃，并非中國核聚變研究的全部；這只是重要一步，但遠(yuǎn)非最后一步。

”潘傳紅加重了語氣，一臉自信。

    從5500萬℃到1億℃，還有很長的路要走

    “供電、測量、加熱……準(zhǔn)備好沒有？”“沒問題，可以做實驗了?！?006年12月底，負(fù)責(zé)實驗協(xié)調(diào)的段旭如教授通過控制人員下達了“啟動”指令———“5500萬℃！”電子顯示屏上，波段圖上下起伏跳躍，一組組最新的實驗參數(shù)傳來。

    5500萬℃，歷史最高溫！“比幾個月前獲得的2200萬℃參數(shù)，整整翻了一倍。”段旭如一時呆了，他形容就像自己的孩子出世一樣，流下的是幸福的淚。100多人的控制大廳突然一片靜謐，幾秒鐘后很快雷動起來。

    這次普通的放電試驗場景，卻引起了全世界的矚目。中國受控核聚變研究先驅(qū)李正武院士聞訊后盛贊這是一個“光彩耀眼的前沿進展”。

    “裝置還需要升級改造?！薄霸O(shè)備的更新強烈依賴于各個學(xué)科的發(fā)展，在于國家的綜合能力，比如神州飛船飛天，就是綜合技術(shù)的提升?！?006年，西物院做了2000多次實驗，實驗裝置實現(xiàn)6000多次放電。

    在段旭如看來，中國的受控核聚變與國際差距10年左右，加入ITER可縮短這個時間。一則通過承擔(dān)10%的部件，直接掌握加工和設(shè)計技術(shù)；二則將剩下的90%的技術(shù)掌握，為我所用。另外，可造就一批國際級的科學(xué)家，走向獨立自主。

    2008年，日內(nèi)瓦將召開22屆核聚變大會，作為獻給世界受控核聚變50周年的禮物。國際原子能機構(gòu)正組織編寫一本書，其中一個章節(jié)分給了西物院，潘傳紅正帶領(lǐng)一幫專家加班加點地寫。標(biāo)題是“等離子體邊界與器墻”。

    “不經(jīng)意跨進了國際富人俱樂部，但我們卻成了‘窮孩子’?！迸藗骷t自嘲。今后的使命，除了人才儲備外，要為ITER計劃提供更多的數(shù)據(jù)，包括觀察到的5500萬℃高溫，這是一個重要節(jié)點———走向聚變的條件之一，漫長道路上邁出的重要一步。

    在潘傳紅的眼里，“人造太陽”是一次普羅米修斯式的“盜火”之舉，磨難是意料中的事情。“畢竟，核聚變反應(yīng)堆實現(xiàn)發(fā)電還需要50年左右。”

    第一個50年已經(jīng)過去，聚變研究在各國“開花”，但通向“實用能源”的障礙仍未克服。到目前，托卡馬克裝置都是脈沖式的，等離子體約束時間很短，大多以毫秒計算，還沒有一臺裝置實現(xiàn)長時間的穩(wěn)態(tài)運行，而且在能量輸出上也是賠本運轉(zhuǎn)。

    第二個50年呢？

    猜想“后石油時代”：向月球和大海索取

    面容清瘦，頭發(fā)花白的聚變所副總工程師丁玄同踱到“人造太陽”處，仰頭久久凝視著這個巨大的鐵疙瘩，情不自禁：“人造太陽身上背負(fù)著幾代科學(xué)家的夢想啊……”

    “托卡馬克越造越大，人卻越來越老?！币惶柕叫乱惶?，到二號A，體積、半徑加大，輔助加熱功能也更大?，F(xiàn)在，丁玄同帶了3個博士生，1個碩士生?！皣?0多億元投入到ITER裝置，將來就是要把技術(shù)弄回來。10年后，我們要派得出人才來?！?

    物理學(xué)家早在1938年就證明，太陽里進行的氫核聚變成氮核的反應(yīng)，使它能夠光芒萬丈地燃燒幾十億年。

在地球上，人類也早已實現(xiàn)了核聚變———氫彈爆炸。但氫彈是一種不可控制的武器，會產(chǎn)生毀滅性的后果。

    “人造太陽”的原理就是，把氫彈的爆炸過程用人為手段大大減緩，反應(yīng)產(chǎn)生的能量被緩慢而穩(wěn)定地輸出，轉(zhuǎn)化為電能，成為一個取之不盡的天然能源庫。這種夢想一直激勵著“丁玄同們”投身于核聚變實驗中。

    “用智慧點燃藍(lán)色的海洋?！边@是西物院的一句形象用語，而核聚變的原料恰好來自大海中的氘、氚以及氦-3。1升海水能提取30毫克氘，在聚變反應(yīng)中能產(chǎn)生約等于300升汽油的能量?！?升海水等于300升汽油”，發(fā)現(xiàn)令人驚喜。畢竟，地球上的海水中含有45萬億噸氘，足夠人類使用百億年。

    “人工控制核聚變一旦成功，從理論上講，占地球面積70%的浩瀚海洋就變成一個龐大而永久的‘汽油庫’，比全球海洋還大300倍?！倍⌒芘d奮。

    成本同樣是核聚變的優(yōu)勢，1公斤濃縮鈾的成本約為1.2萬美元，而1公斤氘僅需300美元。聚變的優(yōu)勢還在于效率?？茖W(xué)家們一直看好使用氦-3同位素3He，聲稱全世界眼下一年所消耗的電力，只需要擁有100噸3He就能解決。哪里能找到3He？答案就在月亮。那里的土壤含有多達100萬至500萬噸的聚變原料。

    但再造“太陽”的難度也相當(dāng)大。譬如，如何讓聚變后產(chǎn)生的上億攝氏度的等離子體，長時間內(nèi)“老實地呆在容器里”，使聚變反應(yīng)穩(wěn)定持續(xù)地進行。為了制造出這么一個“魔瓶”來，科學(xué)家們嘔心瀝血幾十年，想出了一個巧妙的方法：用磁場。

    這就是呈現(xiàn)在記者眼前的古怪的“烤爐”，它同時擁有一個古怪的名字：托卡馬克。該裝置最初由俄羅斯人制造，在俄語中，托卡馬克是“環(huán)形”、“真空”、“磁”、“線圈”幾個詞拼湊在一起的。這幾個關(guān)鍵詞可以讓人形象地理解什么是受控?zé)岷司圩儼l(fā)電實驗裝置。上億攝氏度的等離子體在空腔里轉(zhuǎn)啊轉(zhuǎn)啊，如同游樂場里的旋轉(zhuǎn)木馬———它們不會接觸到容器壁，不會惹出亂子來?！斑@有點像傳說中的所羅門的魔瓶，不過起作用的不是魔法而是磁場。”丁玄同打了個比喻。

    核聚變堆將模擬太陽中心能源產(chǎn)生的模式，通過核聚變?yōu)槿祟愄峁┬履茉矗虼吮环Q為“人造太陽”。丁玄同稱，1公斤核聚變?nèi)剂峡梢援a(chǎn)生相當(dāng)于1000萬升石油的能量。這種熱核聚變能源預(yù)計將在2050年前后進入大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)階段。

    “這一時間正好與專家普遍預(yù)測的石油枯竭期相吻合?！睂脮r，世界人口數(shù)量也將達到90億。因此，熱核聚變能源可能是人類在“后石油時代”的能源保證。