全国政协委员段旭如：我国核聚变研发水平总体上已位居第一方阵

近年来，我国核聚变研究取得了一系列突破。然而，当前我国核聚变研究总体水平在全球处于何种地位?未来核聚变能源将与风光电等清洁能源形成怎样的能源架构?在核聚变能研发过程中，中国如何统筹“国家队”与市场力量……

今年“两会”前夕，记者带着这些疑问采访了全国政协委员、中核集团聚变领域首席科学家段旭如，段旭如对我国核聚变技术未来发展面临的一系列关键问题进行了解答。

01应加快推进下一代聚变重大科技平台建设

记者（以下简称“记”）：近年来，我国核聚变装置运行不断取得突破。国内当前规模最大、参数能力最高的新一代人造太阳“中国环流三号”（HL-3）实现150万安培等离子体电流高约束模运行，东方超环（EAST）首次实现1000秒的高约束模运行，这些重要进展标志我国聚变能源研究实现从基础科学向工程实践的重大跨越。这些突破对我国核聚变研究意味着什么？我国核聚变研究还面临哪些瓶颈，未来将如何突破？

段旭如（以下简称“段”）：核聚变装置运行能力是衡量一个国家核聚变研究水平的重要参考。中国环流三号150万安培等离子体电流高约束模运行，达到国际领先水平，等离子体电流、聚变“三乘积”等核心参数再上新台阶，标志着我国磁约束核聚变研究向堆芯级高性能聚变等离子体迈出重要一步。东方超环（EAST）实现千秒级高约束模，对于我国自主掌握托卡马克放电控制具有重要意义。这些研究能力的提升及取得的进展意味着我国核聚变研发水平总体上已位居国际第一方阵，也是我国近年来在科技创新方面快速进步的很好体现。

面向未来聚变能源商用，当前核聚变研究仍面临一系列瓶颈问题需要突破。这里包括一些共性问题，例如聚变等离子体稳态燃烧、聚变堆材料、氚自持国际聚变界三大挑战。还包括与当前聚变能研发不相适应的短板，例如聚变核工程技术力量及工业界介入较晚且不足，在聚变堆的核工程与核安全等方面的经验积累较少等。此外，我国还缺乏堆芯级氘氚等离子体实验运行经验。美欧早在20世纪90年代装置参数已达堆芯级，实现了超过10兆瓦的氘氚聚变功率产出。在大电流堆芯级参数下，等离子体运行控制难度更高，大破裂威胁剧增，尽早开展堆芯级氘氚等离子体运行研究，补强技术短板是我国当下核聚变研究的重要任务之一。另外，我国核聚变领域工业软件自主化程度仍然较低。

针对上述问题，首先要充分发挥我国核工业完整体系作用和丰富的核工程经验的优势，加强企业、研究院所、高校协同创新，共同推进如聚变涉氚涉核等相关技术攻关。在装置高参数运行方面，充分发挥、挖掘我国现有大科学装置、平台作用，例如利用好中国环流三号能力优势，打造国际先进的聚变堆芯级等离子体实验研究平台，深化科学认识，积累聚变等离子体高参数运行经验。在核聚变领域工业软件方面，加快布局核心软件自主研发，加强人才队伍建设，积极开展创新升级，例如利用好以人工智能为代表的一批先进数字化技术赋能工业软件研发。其次，面向本世纪中叶为实现聚变能源应用，我国在积极参与国际热核聚变实验堆（ITER）计划，消化吸收ITER研究成果的同时，应加快推进高温超导强场紧凑型聚变实验装置、聚变材料测试中子源、聚变先导工程实验堆等一批聚变重大科技平台建设，推进核聚变技术原创策源地建设，自主掌握聚变堆核心技术，加速聚变能源研发进程。

02有望与清洁能源形成多元互补架构

记：可控核聚变技术，作为一种新能源领域的前沿颠覆性技术，被视为新质生产力的重要发展方向。国务院此前印发《2030年前碳达峰行动方案》要求推进可控核聚变技术研究。您认为未来核聚变能源将与风光电等清洁能源形成怎样的能源架构？

段：核聚变能具有资源丰富、环境友好、固有安全等突出优势，是人类理想的未来能源，是目前认识到的解决人类社会能源与环境问题的重要途径之一。开发核聚变能对于我国加速能源结构转型和升级，构建新型能源体系具有重要推动作用。未来核聚变能源在应用的前期有望与风光电等清洁能源形成多元互补的能源架构，随着聚变技术的进步，待聚变能的经济性比其它能源更具优势后，聚变能将占主导地位。核聚变能是绿色基荷能源，未来有望为城市、工业基地等高能耗区域提供持续稳定的电力，弥补风光电受天气影响而造成的间歇性、波动性。此外，核聚变能和风光电还可以形成区域协同，实现资源的优化配置，提升电力运营经济性。在风光电资源丰富的地区，风光电可成为主要能源，在资源匮乏或电力需求高的地区，核聚变可发挥主导作用。

03应鼓励"国家队"与市场力量深化协作

记：当前，核聚变技术在快速发展中，商业化的时代即将到来。核聚变商业化前景可观，资本市场融资金额屡创新高。面对民营资本纷纷加入“聚变赛道”的新趋势，您认为“国家队”与市场力量应如何协同推动核聚变事业发展？

段：可控核聚变是战略性前沿科技，具有技术难度大，投资成本高，研发周期长等特点，需要首先明确国家层面的发展推动管理主体，以实现国家层面统筹和促进跨学科合作；其次是形成稳定的国家层面科研支持渠道，以促进技术长期积累和持续更新迭代。开展核聚变能研发，把握未来能源主动权是国家意志。核聚变“国家队”在推进核聚变能技术发展路线，协调国内优势资源，推动科技创新，拓展国际合作，培育人才队伍等方面发挥着重要作用。随着近年来核聚变技术不断取得突破，全球商业资本正加速涌入可控核聚变领域。民营资本加入“聚变赛道”，为核聚变研究注入了新的活力。一些新概念、新方法，对推动聚变能商用进程将产生积极影响，有助于促进中间技术转化和产业升级。未来围绕核聚变能研发，应鼓励“国家队”与市场力量进一步开展深化协作，充分发挥国资央企的科技创新主体作用，发挥好民营资本在产业孵化、市场运营等方面的优势。依托相关企业产业链、供应链优势，组建创新联合体，促进企业主导的“产学研用”协同创新。同时，要不断探索优化协同范式，打造创新科技金融支持体系，通过在国家层面研究并出台我国核聚变能发展战略与路线，明确近中远期的发展目标与关键任务，引导并鼓励商业资本积极参与和投入行业关键技术研发，形成开放包容、鼓励原创的新局面，共同促进核聚变事业高质量发展。

04应提前布局构建科学、完善的监管体系

记：2023年1月，美国聚变发展监管规定制定工作正式启动。美国核管理委员会计划在今年5月底公布其拟议的相关规定，并在2026年10月公布最终规定。请您介绍一下我国核聚变监管领域的进展情况。您认为我国应如何未雨绸缪提前布局，提前构建核聚变技术应用的监管体系？

段：目前，我国核聚变研究主要依托现有的核能监管框架，核聚变监管领域仍处于起步阶段，生态环境部已于2024年9月起草了《聚变装置分级分类监管要求(征求意见稿)》，尚未形成专门的核聚变监管规范体系。当下，相关监管部门正积极与中核集团等企业、研究机构一道探索推进适合核聚变的监管体系。为应对聚变能源应用发展的迫切需求，我国应提前布局，构建科学、完善的核聚变监管体系。首先是制定专门的核聚变监管法规。通过加强国际合作和积累国内实践经验，明确核聚变技术研发、实验、商业化应用各阶段的安全标准和监管要求，制定专门的核聚变监管法规，实现核聚变与核裂变的分类管理。其次，需要加强各监管部门的协作，提升核聚变监管审批效率。第三是要完善安全标准和技术规范，制定核聚变装置的安全评估标准，以及核聚变技术规范，以便更好防控潜在技术风险。中核集团编制发布首项核聚变领域的国际标准，填补了ISO核聚变领域的标准空白，开创了聚变国际标准化工作新局面。第四是要加强风险评估与应急预案，建立核聚变技术的风险评估体系，识别潜在风险并制定应对措施，制定核聚变装置事故的应急预案，确保在紧急情况下能够快速响应。

05将积极争取更多ITER研发任务

记：国际热核聚变实验堆（ITER）作为一个国际大科学工程合作项目一直备受关注。中方在这个项目中起到了越来越重要的作用。您认为未来3至5年，中方在ITER项目中还将承担哪些核心任务？将起到怎样的作用？

段：ITER计划是当今世界规模最大、影响最深远的国际大科学工程之一，被誉为全世界最大的“人造太阳”，承载着人类和平利用核聚变能的美好愿望。我国作为ITER计划的七方成员之一，承担了涉核部件、磁体支撑、超导导体、诊断等多个关键系统的研制任务，突破了多个聚变堆设计建造的工程技术难题，研发出多项适用于聚变堆的新材料、新工艺、新器件、新设备，建立了聚变堆的重要部件或系统的设计、制造、检验、运行和维护维修的技术规范及测试平台。

当前ITER已进入装配关键阶段，中核集团牵头的中法联合体是目前ITER项目主机安装的唯一承包商，极大提高了我国在国际大科学工程中的参与度与话语权。通过承担ITER设计和建造任务，有力地提升了我国聚变堆的工程建造能力和水平，取得一系列瞩目的成果，一批科研机构、企业在ITER部件制造、工程建设及大科学工程管理等方面已经达到国际先进水平，不但为ITER计划做出了重大贡献，也为我国未来自主设计建造聚变堆奠定了基础条件。

未来3～5年，我国将继续承担一批关键部件核心任务，例如全钨第一壁、产氚测试包层、燃料注入与辉光放电清洗系统等，并积极争取更多研发任务，如射频负离子源中性束加热、聚变产物诊断、远程维护、等离子体控制等。同时，我国将继续向ITER培养和输送高素质人才。通过深度参与ITER计划，承担ITER关键系统、技术研发，我国在支持ITER项目建设的同时，自身研发实力也将得到快速发展，在ITER项目中的角色将更加突出，将会为全球聚变能研究贡献更多中国力量和中国智慧，对于我国未来自主设计建造聚变实验堆、示范堆，引领国际核聚变能源发展具有重要意义。