从中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所获悉，近期该所核聚变大科学团队利用有“人造太阳”之称的全超导托卡马克大科学装置（EAST），发现并证明了一种新的高能量约束模式，对国际热核聚变实验堆和未来聚变堆运行具有重要意义。1月7日，国际学术期刊《科学•进展》发表了该研究成果。

核聚变能源的原材料在地球上近乎取之不竭，且排放无污染，被视为人类“终极能源”。未来要实现聚变能发电，必须要解决高性能等离子体稳态运行这一关键科学问题。近年来，中国的EAST先后实现“1.2亿摄氏度等离子体运行101秒”“近7000万摄氏度等离子体运行1056秒”等创造世界纪录的重大突破。

近期，等离子体所核聚变大科学团队发现并证明了一种新的高能量约束模式，这种先进模式大幅度提高了能量约束效率，并实现了芯部高能量约束与边界低能量损失的兼容，保证了长时间尺度上的高能量约束等离子体运行。这种新的稳态高能量约束模式，对于国际热核聚变实验堆和未来聚变堆运行具有重要意义。

“如果把核聚变反应比喻成一道闪电，那么我们的主要目的就是把一道道闪电收集在‘磁笼子’里，聚集更高的能量，然后长时间持续地向外稳定输出这些能量，为人类所用。”中科院合肥物质科学研究院副院长、等离子体物理研究所所长宋云涛说，新发现的高能量约束模式将能“聚集更多的闪电”，不损坏“磁笼子”，并长时间保持稳定运行。

超乎想象的市场前景，不仅使市场上出现了一批相关初创企业，也令投资人们心驰神往。“近一年以来，我们发现市场上开始出现少数的核聚变项目”，有投资人表示。值得注意的是，这些企业均成立不久，但都在很快时间内就完成了首轮融资。

2022年以来，已经有核聚变初创企业能量奇点、星环聚能、翌曦科技完成投资。在它们背后，站着红杉中国、中科创星、顺为资本、昆仑资本、和玉资本、险峰长青、九合创投等机构。一线机构们，都向核聚变赛道涌来了。

但欣喜之余，不得不承认的现实是，目前核聚变赛道尚处于萌芽期，还存在者资金、技术等诸多难题需要攻破。“人造太阳”，将是一个数十年的命题，序幕才刚刚拉开。

世界多国都在“造太阳”

20世纪中叶，苏联科学家研制出了一种利用磁约束来实现可控核聚变的环形容器。这种名为托卡马克的装置，为可控核聚变技术的突破打开了一扇大门。

“造太阳”，托卡马克装置被寄予厚望，是世界各国都在研发探索的方向。上世纪90年代，美欧日先后建成3个大的托卡马克装置，均实现在三五秒钟的时间内维持核聚变反应，且可重复。这意味着，科学上的可行性在实验中得到了验证，而中国在这方面也逐渐实现了“弯道超车”。

从上世纪50年代，中国开启核聚变研究，到1984年中国环流器一号（HL-1）的建成，为中国自主设计、建造、运行“人造太阳”培养了大批人才，积累了丰富经验。再到1994年，更名为“ht-7”的大科学装置成功研制，中国成为继俄、法、日之后第四个拥有超导托卡马克装置的国家。

现如今，中国已有多座成功运行的国产托卡马克装置。

其中，中国设计的东方超环EAST，是世界首个全超导托卡马克装置，坐落于中国科学院合肥等离子体物理研究所。2021年12月，EAST实现1056秒的长脉冲高参数等离子体运行，这是目前世界上托卡马克装置高温等离子体运行的最长时间。

今年10月，中国新一代“人造太阳”托卡马克装置（HL-2M）等离子体电流突破100万安培（1兆安），创造了中国可控核聚变装置运行新纪录。

投资暴涨139% 海外领潮核聚变

随着近年来聚变装置紧凑化、小型化的发展趋势，核聚变赛道开始收到重视，并逐渐开始有商业资本进入，包括比尔•盖茨、杰夫•贝索斯、彼得•泰尔在内的亿万富翁都已经开始掏腰包支持核聚变公司。

在国外，核聚变俨然已经成为一条炙手可热的赛道。虽然核聚变相关技术动辄需要十亿、几十亿美元的资金投入研发，但是受到全球气候升温、对清洁能源的需求等因素的影响，流向这条赛道的资金不在少数。

同时，相关的投资项目开始多了起来。

比如，2021年12月，美国公司Commonwealth Fusion Systems（CFS）宣布拿到18亿美元的融资。值得注意的是，一方面，这一数据刷新了人类历史上核聚变私人投资额的新纪录；另一方面，在这轮融资背后，投资方包括比尔盖茨、索罗斯、Marc Benioff、谷歌母公司Alphabet、DFJ Growth等一众大佬。

这是迄今为止在核聚变领域最大的一笔私人投资，CFS希望将核聚变商业化，并在2030年代初将其并入电网。

“作为全球能源转型的一个关键部分，世界已准备好对商业核聚变进行巨额投资。” CFS首席执行官鲍勃蒙加德表示。

2022年2月，德国核聚变公司Marvel与西门子能源、法国Thales以及德国工程集团Trumpf签订了合作协议，并由科技投资公司Earlybird牵头投资了3500万欧元，用于核聚变研发。

同样在2月，从牛津大学分离出来的核聚变技术研发商First Light Fusion （FLF），获得4500万美元融资。这家成立于2011年的企业，自成立以来，累计外部融资达到1.07亿美元。值得注意的是，该公司背后的投资方还包含中国科技公司腾讯。

在巨大的资金需求面前，有实力的巨头成为率先入局核聚变赛道的投资人。

2022年7月，美国石油巨头雪佛龙携手科技巨头谷歌，还有日本住友商事株式会社，一起投了核聚变初创企业TAE Technologie，投资金额为2.5亿美元。完成该轮融资后，该公司融资总额达到了12亿美元。目前，TAE已经是全球最大的核聚变私营公司，专注核聚变能源的商业用途，拥有超400名员工、1100多项专利，前后共建立了五代核聚变反应堆平台。

此外，雪铁龙还投资了位于西雅图的核聚变初创企业Zap Energy、老虎环球、比尔•盖茨、意大利石油公司Eni等还投资了位于波士顿的核聚变企业Commonwealth Fusion Systems……

根据美国核聚变工业协会在7月份发布的行业研究报告显示，在过去的12个月里，核聚变领域的投资暴涨了139%，私人投资核聚变的资金达到了28.3亿美元。

加拿大核聚变公司GF的首席执行官Mowry认为，核聚变行业与航天业有许多相似之处，航天业原先也是集中在政府机构层面展开，如今灵活的私营领域充满干劲和想象力，为航天业注入了更多活力，这是聚变行业的Space X时刻。

目前，全球30家左右从事核聚变的私营公司获超40亿美元的融资，近一半公司在过去5年间成立，其中，美国、英国所占数量位居前二，发展中国家只有中国和印度有。

“人造太阳”何时实现？

可以看到，随着技术的进步，这种积极情绪也从实验室传导到投资机构和创业公司，在核聚变领域的投资和创业热情在近一年内高涨。

正如常常在科幻电影中看到的那样，核聚变一直都被被科学界认为有望为人类提供近乎无限的清洁能源，对于解决全球能源危机至关重要。具体来说，如果这一技术能商用在聚变能电站、大中型船舶、海上作业平台等，人类从此便可以从中获得取之不竭的清洁能源。

毫无疑问，可控核聚变身后超乎想象的市场，彻底点燃了VC/PE的投资热情。从上文中提到的初创企业背后星光熠熠的资本阵营便可见一斑。但尽管所有人都已经对可控核聚变商业化翘首以盼，何时能实现商业化？尚存争议。

“我们很有可能在不到10年的时间里实现这个目标”，TAE Technologies首席执行官Michi Binderbauer的态度比较乐观。随着资本的大量涌入，核聚变领域的技术突破很可能提前出现。

不过，更多的专业人士对此持怀疑态度。有就职于核聚变创业公司的研究人员表示，“私营公司说10年内就能成功，只不过是为了吸引投资者，10年内实现聚变商业化的想法过于乐观了。”核聚变物理学家Sehila M. Gonzalez de Vicente也提出，核聚变能源的应用也很可能会在三十年或五十年后成为现实。

一个现实的案例是，早在1985年，就有多个国家联合发起了“国际热核聚变实验堆（ITER）计划”。但如今37年过去了，已经有35个国家参与、花费超过240亿美元的ITER计划，仍未实现。

“主要原因在于现在技术的复杂度越来越高，产业化周期越来越长，可能达到20年左右”，投资人表示。过去，面对可控核聚变在技术和工程方面面临的诸多挑战，行业内也常常戏称这是一个“永远要50年”才能实现的技术。

但这一次，投资人们已经做好了长期陪伴的准备。正如中科创星米磊所说，“经过这么多年，有一小部分投资机构终于愿意去做一些更高风险但能解决人类终极问题的前沿科技项目，哪怕失败概率可能较高，遇到的挑战可能更大。这其实才是风险投资的本质。”

如今，实现可控核聚变看似“遥遥无期”，距离真正实现商业化还需要更好的技术、更多的钱、更长的建设周期等课题需要攻破，注定还有很远的路要走。但在投资人们的大胆押注下，风投+科研团队，或将加速可控核聚变商业化。未来，“人造太阳”的梦想终会实现，而作为不可或缺的力量，投资人们也将成为这场历史洪流中的见证者。

文章来源： 光明网，新华社，融中财经