Wired杂志（日文版）今年6月就《死神永生》专访刘慈欣（全文翻译）——
Q：《三体Ⅲ：死神永生》在空间、时间和概念上都有压倒性的规模和速度感，比如：二维宇宙，口袋宇宙，人造黑洞和宇宙的热寂等等。第三部给人感觉是看到了使出全力的刘慈欣，简直让人觉得前两部作品是在为第三部打下基础。请问您最初开始构思《三体》这个故事时，就已经想到了这样宏大的高潮吗？
刘：没错。从我第一次开始预想这个故事时，就在想“这应该是它的结局。”老实说，写《三体》和《三体2：黑暗森林》时，有些地方是为了应对出版商的要求，他们希望我的作品能让非科幻迷也能看懂。不过，我是为科幻迷写的《三体Ⅲ：死神永生》，所以正如你所说，这是一部纯硬科幻作品。中国科幻迷的一大特点，就是很多人对科技本身感兴趣。在美国，这些硬科幻可能会被认为很老套，但在中国，硬科幻是很受欢迎的。
Q：这部作品充满了许多原创的构思，例如“二向箔”等等。我们想知道在科学技术的细节设定上，有什么趣事或困难吗？
刘：包括“二向箔”在内，我会在现有的技术的基础上——当然有时候也有新的、或者稍微不太一样的技术，用想象力来构建出创意的大致轮廓，这是我作品的核心。长篇和短篇小说都是如此。总之创意最难得，却也是乐趣所在。
Q：关于这些科技设定，比如多维宇宙或难以置信的时间尺度等等，你有没有考虑过有的读者可能无法瞬间想象、立即明白的情况？
刘：我一直很注意这一点。以一种尽可能容易理解的方式去给读者讲述故事，我认为是非常必要的。但可以肯定的是，不同的文学题材有特定的读者。以科幻小说为例，对科技有深刻理解的读者——比如科技专业的大学生——他们就会希望自己从未见过的科技被文字描绘出来。正如写历史小说就必须做大量的历史研究一样，写科幻小说就需要一定的科技知识。如果因为觉得“读者大概看不懂吧”就省去了那些关键元素，科幻小说就失去了吸引力。
Q：除了《三体II：黑暗森林》中的罗辑以外，对《三体》三部曲的情节发展有决定性影响的角色都是女性。你的意图或你背后的想法是什么？
刘：我不是刻意的。说实话，我对角色们的性别设定并没有考虑太多。我认为把叶文洁和程心变成男性，故事也不会有太大的区别。事实上，三部曲中的男女比例大致相同。的确，这两位女性都以不同的方式改变了世界，但这只是一个巧合。
Q：在这三部曲中，有没有哪个角色是你最投入感情的，或者有没有哪个角色是自己的投影？
刘：没有。在我自己的朋友圈里，没有任何人是我笔下角色的原型。对我来说，科幻作品中的角色应该是人们经常看到的那种象征性的人物，或者在极端情况下的象征性人物。读者对“科学家”的角色会有“模版”，如果你在某种程度上不遵守这个“模版”，他们就不会喜欢。 中国读者的这种倾向特别强烈。程心（《三体Ⅲ：死神永生》的主人公）也是，我是把她作为一个道德正确，“走在光辉正义大道上的人物”来描写的。
我有很多科学家朋友，但是现实生活中的科学家和科幻小说里的科学家截然不同。如果我在作品中描写我所真实认识的科学家，大家可能不会喜欢。作品中的角色是为了让读者能产生共鸣，而特意强化了特征，真实的人却要复杂很多。
Q：《三体Ⅲ：死神的永生》于2010年在中国出版，2016年在英语国家出版。与中国读者的反应相比，你觉得英语读者的反应有什么不同？
刘：首先，不管用哪种语言阅读，我经常收到相同的反馈。我认为这是科幻小说的特征：如果是描写现实的小说，通常会描写某个国家、某个民族，或者某个个人的矛盾，但如果是科幻小说，那就倾向于呈现人类共同的问题和未来。
不过，我还是从英语国家的读者那里感受到，他们对中国元素，或者说与中国相关的东西更感兴趣。我觉得《三体》很好地体现了我的写作风格，但因为《三体》是第一部被翻译成英语的中国科幻，所以人们把我表现在作品中的思维过程和方式，误解为“哦，原来中国人是这样想的。”
我确实是中国人，被打上“我是中国人，所以这样写”的烙印，也是没有办法的事。就我个人而言，我其实并不觉得自己加入了很多中国元素。感觉有被误解。比如，我认为我们应该警惕外星人，我们必须采取预防措施，我在我的作品中表达了这一点，但在中国，无论是普通大众还是科学家，大部分人对外星人的印象都是积极的。我想再次强调这一点——把我的观点当成是中国人的普遍观点，是一种误解。
Q：在现实世界中，如果发现几百年后全球就要毁灭，你认为人类会怎么做？
刘：这取决于什么样的灾难会到来，或者说取决于我们不得不应对什么样的灾难，所以很难说......如果地球真的要毁灭，那么现有的社会、政治、文化和经济体系可能都无法应对这样的灾难，所以我们必须创造一个能够适应危机的新系统，就是说我们不应该认定当下的社会制度等体系是正确的。
比如说，如果一场全球规模的灾难来临，有两种选择：一个选项是90%的人将死亡，10%的人生存；另一个选择是每个人都会死。那在这两个选项中，你会选择哪一个？ 对于这个问题，人类很难给出答案。但是今后人类可能面对艰难抉择，到时候不能说自己给不出答案，我觉得应该提前培养可以给出答案的能力。
不要误会我的意思，我不是说“90%的人死了，10%的人活着”更好，或者“所有人都死了”更好。我的意思是说，现在人类没有做出这种选择的能力，这是不好的，应该提前做好准备。
Q：即使最终地球没有被毁灭，这个世界还是有许多问题，比如新冠疫情、环境危机和人类内部的分裂等等。在这种情况下，像您的《三体》这样的积极的科幻作品的意义是什么？
刘：我们的眼下，传染病在蔓延，自然灾害在发生......科幻小说的作用是向人们展示未来可能发生的事件，以及可以采取什么措施来处理这些问题。这是科幻小说承担的角色。与现实生活中类似的灾难在各科幻小说中都有被描述过，所以至少那些读过小说的人可以做好预备。
如果你从更深的层次来看，比如，新冠疫情之所以会给全世界带来这么大的损失，而且还没有得到解决，是为什么呢？一个主要原因就是，在全人类的内心深处，大家都认为过去30年全球发展相当稳定，大家都觉得未来30年，甚至300年以上的日子，社会都会继续这样稳定发展。如果我们没有预料到灾难的发生，我们就无法应对。
我认为科幻小说之所以非常重要，正是因为它们可以告诉人们未来可能会发生哪些意想不到的事——人类社会不会以线性方式发展，会有哪些问题，在前方还有哪些限制。
Q：从您的作品中可以看出，您总是在作品中留下一丝希望。在故事中编织积极的元素，是您特意为之的吗？
刘：正是如此，我刻意在我的作品中编织希望的元素。我是一个彻头彻尾的乐观主义者，我相信我们都有一个光明的未来，尽管为此牺牲许多。我也相信科学和技术的发展会给我们带来希望，这也反映在我的作品中。
Q：我想问您最后一个问题：您认为《三体》中的太空电梯和冷冻休眠技术会成为现实吗？如果能的话，您愿意亲身尝试吗？
刘：我想去太空，我很愿意太空电梯成为现实。我想去火星上观光，甚至想住在那里。我很想在还活着的时候去一次太空。还有，冷冻睡眠技术是把我们带入未来的技术。如果有一天它真的实现了，我想去看看各种科幻故事中描绘的未来，究竟是什么样子。我想这是很多科幻作家共同的梦想。
#三体日文版#
原文见https://t.cn/A6VYT9ou
Q：《三体Ⅲ：死神永生》在空间、时间和概念上都有压倒性的规模和速度感，比如：二维宇宙，口袋宇宙，人造黑洞和宇宙的热寂等等。第三部给人感觉是看到了使出全力的刘慈欣，简直让人觉得前两部作品是在为第三部打下基础。请问您最初开始构思《三体》这个故事时，就已经想到了这样宏大的高潮吗？
刘：没错。从我第一次开始预想这个故事时，就在想“这应该是它的结局。”老实说，写《三体》和《三体2：黑暗森林》时，有些地方是为了应对出版商的要求，他们希望我的作品能让非科幻迷也能看懂。不过，我是为科幻迷写的《三体Ⅲ：死神永生》，所以正如你所说，这是一部纯硬科幻作品。中国科幻迷的一大特点，就是很多人对科技本身感兴趣。在美国，这些硬科幻可能会被认为很老套，但在中国，硬科幻是很受欢迎的。
Q：这部作品充满了许多原创的构思，例如“二向箔”等等。我们想知道在科学技术的细节设定上，有什么趣事或困难吗？
刘：包括“二向箔”在内，我会在现有的技术的基础上——当然有时候也有新的、或者稍微不太一样的技术，用想象力来构建出创意的大致轮廓，这是我作品的核心。长篇和短篇小说都是如此。总之创意最难得，却也是乐趣所在。
Q：关于这些科技设定，比如多维宇宙或难以置信的时间尺度等等，你有没有考虑过有的读者可能无法瞬间想象、立即明白的情况？
刘：我一直很注意这一点。以一种尽可能容易理解的方式去给读者讲述故事，我认为是非常必要的。但可以肯定的是，不同的文学题材有特定的读者。以科幻小说为例，对科技有深刻理解的读者——比如科技专业的大学生——他们就会希望自己从未见过的科技被文字描绘出来。正如写历史小说就必须做大量的历史研究一样，写科幻小说就需要一定的科技知识。如果因为觉得“读者大概看不懂吧”就省去了那些关键元素，科幻小说就失去了吸引力。
Q：除了《三体II：黑暗森林》中的罗辑以外，对《三体》三部曲的情节发展有决定性影响的角色都是女性。你的意图或你背后的想法是什么？
刘：我不是刻意的。说实话，我对角色们的性别设定并没有考虑太多。我认为把叶文洁和程心变成男性，故事也不会有太大的区别。事实上，三部曲中的男女比例大致相同。的确，这两位女性都以不同的方式改变了世界，但这只是一个巧合。
Q：在这三部曲中，有没有哪个角色是你最投入感情的，或者有没有哪个角色是自己的投影？
刘：没有。在我自己的朋友圈里，没有任何人是我笔下角色的原型。对我来说，科幻作品中的角色应该是人们经常看到的那种象征性的人物，或者在极端情况下的象征性人物。读者对“科学家”的角色会有“模版”，如果你在某种程度上不遵守这个“模版”，他们就不会喜欢。 中国读者的这种倾向特别强烈。程心（《三体Ⅲ：死神永生》的主人公）也是，我是把她作为一个道德正确，“走在光辉正义大道上的人物”来描写的。
我有很多科学家朋友，但是现实生活中的科学家和科幻小说里的科学家截然不同。如果我在作品中描写我所真实认识的科学家，大家可能不会喜欢。作品中的角色是为了让读者能产生共鸣，而特意强化了特征，真实的人却要复杂很多。
Q：《三体Ⅲ：死神的永生》于2010年在中国出版，2016年在英语国家出版。与中国读者的反应相比，你觉得英语读者的反应有什么不同？
刘：首先，不管用哪种语言阅读，我经常收到相同的反馈。我认为这是科幻小说的特征：如果是描写现实的小说，通常会描写某个国家、某个民族，或者某个个人的矛盾，但如果是科幻小说，那就倾向于呈现人类共同的问题和未来。
不过，我还是从英语国家的读者那里感受到，他们对中国元素，或者说与中国相关的东西更感兴趣。我觉得《三体》很好地体现了我的写作风格，但因为《三体》是第一部被翻译成英语的中国科幻，所以人们把我表现在作品中的思维过程和方式，误解为“哦，原来中国人是这样想的。”
我确实是中国人，被打上“我是中国人，所以这样写”的烙印，也是没有办法的事。就我个人而言，我其实并不觉得自己加入了很多中国元素。感觉有被误解。比如，我认为我们应该警惕外星人，我们必须采取预防措施，我在我的作品中表达了这一点，但在中国，无论是普通大众还是科学家，大部分人对外星人的印象都是积极的。我想再次强调这一点——把我的观点当成是中国人的普遍观点，是一种误解。
Q：在现实世界中，如果发现几百年后全球就要毁灭，你认为人类会怎么做？
刘：这取决于什么样的灾难会到来，或者说取决于我们不得不应对什么样的灾难，所以很难说......如果地球真的要毁灭，那么现有的社会、政治、文化和经济体系可能都无法应对这样的灾难，所以我们必须创造一个能够适应危机的新系统，就是说我们不应该认定当下的社会制度等体系是正确的。
比如说，如果一场全球规模的灾难来临，有两种选择：一个选项是90%的人将死亡，10%的人生存；另一个选择是每个人都会死。那在这两个选项中，你会选择哪一个？ 对于这个问题，人类很难给出答案。但是今后人类可能面对艰难抉择，到时候不能说自己给不出答案，我觉得应该提前培养可以给出答案的能力。
不要误会我的意思，我不是说“90%的人死了，10%的人活着”更好，或者“所有人都死了”更好。我的意思是说，现在人类没有做出这种选择的能力，这是不好的，应该提前做好准备。
Q：即使最终地球没有被毁灭，这个世界还是有许多问题，比如新冠疫情、环境危机和人类内部的分裂等等。在这种情况下，像您的《三体》这样的积极的科幻作品的意义是什么？
刘：我们的眼下，传染病在蔓延，自然灾害在发生......科幻小说的作用是向人们展示未来可能发生的事件，以及可以采取什么措施来处理这些问题。这是科幻小说承担的角色。与现实生活中类似的灾难在各科幻小说中都有被描述过，所以至少那些读过小说的人可以做好预备。
如果你从更深的层次来看，比如，新冠疫情之所以会给全世界带来这么大的损失，而且还没有得到解决，是为什么呢？一个主要原因就是，在全人类的内心深处，大家都认为过去30年全球发展相当稳定，大家都觉得未来30年，甚至300年以上的日子，社会都会继续这样稳定发展。如果我们没有预料到灾难的发生，我们就无法应对。
我认为科幻小说之所以非常重要，正是因为它们可以告诉人们未来可能会发生哪些意想不到的事——人类社会不会以线性方式发展，会有哪些问题，在前方还有哪些限制。
Q：从您的作品中可以看出，您总是在作品中留下一丝希望。在故事中编织积极的元素，是您特意为之的吗？
刘：正是如此，我刻意在我的作品中编织希望的元素。我是一个彻头彻尾的乐观主义者，我相信我们都有一个光明的未来，尽管为此牺牲许多。我也相信科学和技术的发展会给我们带来希望，这也反映在我的作品中。
Q：我想问您最后一个问题：您认为《三体》中的太空电梯和冷冻休眠技术会成为现实吗？如果能的话，您愿意亲身尝试吗？
刘：我想去太空，我很愿意太空电梯成为现实。我想去火星上观光，甚至想住在那里。我很想在还活着的时候去一次太空。还有，冷冻睡眠技术是把我们带入未来的技术。如果有一天它真的实现了，我想去看看各种科幻故事中描绘的未来，究竟是什么样子。我想这是很多科幻作家共同的梦想。
#三体日文版#
原文见https://t.cn/A6VYT9ou
【人造太阳：为开发核聚变能源探路】
眼下，合肥科学岛春光无限、生机盎然。小岛的中间地带，矗立着一座外形酷似宇宙飞船的大楼——中国科学院合肥研究院等离子体所；大楼深处，有一个大科学装置——全超导托卡马克核聚变实验装置（中文名为东方超环，简称EAST），俗称“人造太阳”。
这座由我国自主设计、自主建造的核聚变实验装置，多次创造出等离子体运行的世界纪录，代表着我国磁约束聚变研究在高温等离子体运行物理和工程方面的研究水平，为全人类开发利用核聚变清洁能源奠定了重要的技术基础。
“人造太阳”长什么样？何时能造福人类？前不久，记者进行了实地探访。
一旦人类掌握了核聚变能，将拥有可使用上百亿年的清洁能源
尽管提前做了一些功课，当真正来到“人造太阳”面前，这个庞然大物依然让人震撼。装置主体高11米、直径8米、重达400吨，周围供电、冷却等辅助设备林立。其核心结构是一个像面包圈的环形磁容器“托卡马克”。
探访当天，“人造太阳”并未进行实验。大约十几名科研人员手持检测工具，在装置主体上下攀爬，进行设备维护和更新。装置零件数量巨大，材料和工艺完全依靠自主研发。从2006年建成至今，装置每年都会进行保养和零部件更新换代，确保实验的顺利进行。
俗话说万物生长靠太阳。在太阳内部无时无刻不在发生着核聚变，为大自然带来最普遍的能量来源。所谓“人造太阳”，是指充分利用这个科学原理，在地球上建造一套核聚变装置，像太阳一样发生核聚变反应，从而源源不断地产生能量。严格意义上讲，“人造太阳”的称谓并非专属于东方超环，凡是应用了类似原理的装置，都能这么称呼。
“人造太阳”重要性体现在哪里？
这要从核聚变能的优点说起。相比核裂变，核聚变没有放射性。氘和氚反应的生成物是氦气，对环境无害，一旦造成反应的等离子体熄灭，聚变反应会终止。核聚变的原料储量也很丰富，氘可以直接在海水中提取，氚则可以通过中子和锂反应产生。据估算，一升海水中提炼出来的氘经过核聚变反应释放出的能量相当于300升汽油完全燃烧释放的能量。核聚变能凭借资源无限、清洁环保，不产生高放射性核废料等优点，是目前认识到的、可以最终解决全球能源问题的重要途径之一。一旦人类掌握了核聚变能，将拥有可使用上百亿年的清洁能源。
东方超环这座大科学装置对实现核聚变能有什么贡献？
中科院合肥研究院副院长、等离子体所所长宋云涛介绍，这座大科学装置的科学目标，正是从前期基础研究出发，对受控核聚变相关的前沿物理问题展开探索性实验研究，既着眼物理理论突破，同时验证工程上的可行性，为将来打造真正的商业聚变堆、电站打下基础。
太阳发生核聚变，主要依靠星球引力约束等离子体。可地球上没有那么大引力，要想让能量不失控，就需要借助磁场来约束。受控热核聚变的实现离不开超高温、超低温、超强磁场、超大电流、超高真空的极限环境，科学家们用磁场做成“托卡马克”这座“磁笼”，牢牢将高温物质控制住，磁场外面用真空隔绝，保护装置材料不被烧毁。
尽管主流可控核聚变方式不止有磁约束这一种，还有惯性约束、引力约束等，但磁约束在实验室条件下接近成功，也是国际上主流的研究方向。因此，托卡马克核聚变实验装置被公认为是探索、解决未来稳态聚变反应堆工程及物理问题的最有效的途径，是地球寻找聚变能源出路的希望。
在东方超环这座大科学装置的牵引下，衍生出一系列创新成果
从5000万摄氏度放电30秒至60秒，再到百秒，再到1亿摄氏度运行20秒……东方超环不断刷新着放电纪录。如果能较长时间维持1亿摄氏度的高温，实现接近1000秒的放电时间，将证明人类距离解决核聚变商业化应用的步伐更进一步。
每一秒的增长，在科学上都具有极高的难度，背后是科研人员夜以继日的钻研和呕心沥血的付出。
实现受控热核聚变和稳态约束等离子体，是国际共性科学难题。根据物理学理论“劳森判据”，核聚变点火条件包括核聚变燃料的温度、密度和约束时间这三个要素。据等离子体所博士鄢容介绍，想实现聚变反应，首先要达到1亿摄氏度以上，使聚变燃料完全电离，并在保证等离子体密度的前提下，将高温等离子体维持相对足够长的时间，不泄露不逃逸，才可能释放出足够多的能量。托卡马克的高温物质，就像是一群正在嬉戏打闹的淘气孩子，很难控制。温度、密度、时间这三个要素缺一不可，相互协调到最佳状态，才能实现稳态约束。
除了科学实验难度高，作为集成系统，这个装置对工程配合要求也极高。据了解，整个大科学装置总共有48个窗口，零件数量相当于5架波音777飞机的零件总和。短短的数十秒运行中，任何一个零件失灵，任何一滴不该出现的水珠，任何一个停滞的环节，都会导致实验风险。科研人员不舍昼夜地实验、调试，就是希望能更精确掌握等离子体的基本特性，研究改进磁笼子的形态和性质，在看似杂乱无章的现象中发掘科学规律，提出长时间等离子体稳定约束的最佳运行方案。
大科学装置集高精尖技术于一身，其承载的意义早已不止追求科学目标本身。在东方超环这座大科学装置的牵引下，衍生出了一系列重要的创新成果，形成了超导技术、低温技术、等离子体技术、生物技术、材料技术、机器人技术等多个产业技术板块，推动一大批高新技术成果实现转移转化，实现了“一路摘瓜”“沿途下蛋”。
比如，质子和重离子放疗是目前国际公认最尖端的放射治疗技术，一直被发达国家所垄断。等离子体所利用大科学装置的超导技术，积极研制国内首套具有自主知识产权的医用超导质子癌症治疗系统，将大幅降低患者治疗费用。
此外，等离子体还能治疗皮肤病，有广谱抗菌、加速凝血、促进细胞增殖、无耐药性及副作用等优点；等离子体所将大科学装置离子束技术引入生物学科，致力于微生物新菌种的创制、发酵调控、产物分离分析及终端产品的研究和产业转化。
据介绍，我国的核聚变研究与国际基本同步，甚至在聚变某些技术领域确立了领跑地位，在超导、稳态控制、加热等方面巩固了中国特色。有国外期刊称赞“中国创造了聚变历史”“在这里科学价值得到极大体现”。
以东方超环项目为依托，科研人员参与了目前全球规模最大的国际科研合作项目
在国际科技合作方面，东方超环作为国际磁约束聚变装置中最前沿的国际开放平台之一，积极开展国际联合实验，促进了全面开放共享。
更重要的是，以这个项目为依托，我国科研人员参与了目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目ITER（国际热核聚变实验堆计划）。该计划的目标是在和平利用聚变能的基础上，探索聚变在科学和工程上的可行性。包含中国在内的多个国家参与了这个国家大科学项目，举多国合力向受控聚变实验堆迈进。
“东方超环很像ITER的缩小版，运行模式也都是采用了长脉冲高约束。我国科研人员在这个装置上摸爬滚打这么多年，每个材料都摸过，每个环节都练过，真正积累了等离子体运行的实际经验，能在科学原理和工程建设上为ITER提供宝贵参考经验。”宋云涛说。
当前，我国承担了ITER10%左右的采购包，其中七成由中科院合肥研究院等离子体所承担。科研人员勇于担当，直接争取到ITER最重要的核心设备“超导磁体”的建造任务。这个任务风险很大，但科研人员不畏艰难，高效高质交付了18个采购包制造内容，涵盖了ITER装置几乎所有关键部件, 由上百家科研院所和企业承担。大电流高温超导直流电缆、脉冲高压变电站首台主变压器……自主研发的各项设备运到欧洲，获得了合作伙伴的高度认可。也正因为他们的出色表现，我国直接拿下了整个装置的总装任务。2020年10月，ITER计划启动主体安装工作，我国科研人员恪守承诺，确保安装进度正常。
参与ITER项目十几年，我国科研团队获得了深度参与国际科研合作项目的机会，积累了建造“人造太阳”的经验，在材料科学、超导技术等领域研发能力得到进步，为中国建造聚变工程实验堆（CFETR）奠定了基础。
“许多研究物理的年轻人通过在ITER的历练，开阔了眼界，锻炼了本领，回国后成为‘挑大梁’的骨干。”宋云涛说，许多与合肥院合作的国内企业，在生产超导材料、打造零部件方面达到水平一流，积累了国际工程管理、国际合作经验；一些企业甚至走出国门，拿到了国际订单。
“作为东方超环的科研团队，我们感到责任重大、使命光荣。近期，我们希望通过努力，向超高温度更长时间的放电努力，产出一批原创性、战略性、集成性创新成果；长期而言，我们盼望着能够实现大科学装置能量输出大于输入，争取在2040年前后建成聚变电站，让千家万户早日用上核聚变能源，实现清洁能源梦想。”宋云涛说。（记者 刘诗瑶）
来源：人民日报
眼下，合肥科学岛春光无限、生机盎然。小岛的中间地带，矗立着一座外形酷似宇宙飞船的大楼——中国科学院合肥研究院等离子体所；大楼深处，有一个大科学装置——全超导托卡马克核聚变实验装置（中文名为东方超环，简称EAST），俗称“人造太阳”。
这座由我国自主设计、自主建造的核聚变实验装置，多次创造出等离子体运行的世界纪录，代表着我国磁约束聚变研究在高温等离子体运行物理和工程方面的研究水平，为全人类开发利用核聚变清洁能源奠定了重要的技术基础。
“人造太阳”长什么样？何时能造福人类？前不久，记者进行了实地探访。
一旦人类掌握了核聚变能，将拥有可使用上百亿年的清洁能源
尽管提前做了一些功课，当真正来到“人造太阳”面前，这个庞然大物依然让人震撼。装置主体高11米、直径8米、重达400吨，周围供电、冷却等辅助设备林立。其核心结构是一个像面包圈的环形磁容器“托卡马克”。
探访当天，“人造太阳”并未进行实验。大约十几名科研人员手持检测工具，在装置主体上下攀爬，进行设备维护和更新。装置零件数量巨大，材料和工艺完全依靠自主研发。从2006年建成至今，装置每年都会进行保养和零部件更新换代，确保实验的顺利进行。
俗话说万物生长靠太阳。在太阳内部无时无刻不在发生着核聚变，为大自然带来最普遍的能量来源。所谓“人造太阳”，是指充分利用这个科学原理，在地球上建造一套核聚变装置，像太阳一样发生核聚变反应，从而源源不断地产生能量。严格意义上讲，“人造太阳”的称谓并非专属于东方超环，凡是应用了类似原理的装置，都能这么称呼。
“人造太阳”重要性体现在哪里？
这要从核聚变能的优点说起。相比核裂变，核聚变没有放射性。氘和氚反应的生成物是氦气，对环境无害，一旦造成反应的等离子体熄灭，聚变反应会终止。核聚变的原料储量也很丰富，氘可以直接在海水中提取，氚则可以通过中子和锂反应产生。据估算，一升海水中提炼出来的氘经过核聚变反应释放出的能量相当于300升汽油完全燃烧释放的能量。核聚变能凭借资源无限、清洁环保，不产生高放射性核废料等优点，是目前认识到的、可以最终解决全球能源问题的重要途径之一。一旦人类掌握了核聚变能，将拥有可使用上百亿年的清洁能源。
东方超环这座大科学装置对实现核聚变能有什么贡献？
中科院合肥研究院副院长、等离子体所所长宋云涛介绍，这座大科学装置的科学目标，正是从前期基础研究出发，对受控核聚变相关的前沿物理问题展开探索性实验研究，既着眼物理理论突破，同时验证工程上的可行性，为将来打造真正的商业聚变堆、电站打下基础。
太阳发生核聚变，主要依靠星球引力约束等离子体。可地球上没有那么大引力，要想让能量不失控，就需要借助磁场来约束。受控热核聚变的实现离不开超高温、超低温、超强磁场、超大电流、超高真空的极限环境，科学家们用磁场做成“托卡马克”这座“磁笼”，牢牢将高温物质控制住，磁场外面用真空隔绝，保护装置材料不被烧毁。
尽管主流可控核聚变方式不止有磁约束这一种，还有惯性约束、引力约束等，但磁约束在实验室条件下接近成功，也是国际上主流的研究方向。因此，托卡马克核聚变实验装置被公认为是探索、解决未来稳态聚变反应堆工程及物理问题的最有效的途径，是地球寻找聚变能源出路的希望。
在东方超环这座大科学装置的牵引下，衍生出一系列创新成果
从5000万摄氏度放电30秒至60秒，再到百秒，再到1亿摄氏度运行20秒……东方超环不断刷新着放电纪录。如果能较长时间维持1亿摄氏度的高温，实现接近1000秒的放电时间，将证明人类距离解决核聚变商业化应用的步伐更进一步。
每一秒的增长，在科学上都具有极高的难度，背后是科研人员夜以继日的钻研和呕心沥血的付出。
实现受控热核聚变和稳态约束等离子体，是国际共性科学难题。根据物理学理论“劳森判据”，核聚变点火条件包括核聚变燃料的温度、密度和约束时间这三个要素。据等离子体所博士鄢容介绍，想实现聚变反应，首先要达到1亿摄氏度以上，使聚变燃料完全电离，并在保证等离子体密度的前提下，将高温等离子体维持相对足够长的时间，不泄露不逃逸，才可能释放出足够多的能量。托卡马克的高温物质，就像是一群正在嬉戏打闹的淘气孩子，很难控制。温度、密度、时间这三个要素缺一不可，相互协调到最佳状态，才能实现稳态约束。
除了科学实验难度高，作为集成系统，这个装置对工程配合要求也极高。据了解，整个大科学装置总共有48个窗口，零件数量相当于5架波音777飞机的零件总和。短短的数十秒运行中，任何一个零件失灵，任何一滴不该出现的水珠，任何一个停滞的环节，都会导致实验风险。科研人员不舍昼夜地实验、调试，就是希望能更精确掌握等离子体的基本特性，研究改进磁笼子的形态和性质，在看似杂乱无章的现象中发掘科学规律，提出长时间等离子体稳定约束的最佳运行方案。
大科学装置集高精尖技术于一身，其承载的意义早已不止追求科学目标本身。在东方超环这座大科学装置的牵引下，衍生出了一系列重要的创新成果，形成了超导技术、低温技术、等离子体技术、生物技术、材料技术、机器人技术等多个产业技术板块，推动一大批高新技术成果实现转移转化，实现了“一路摘瓜”“沿途下蛋”。
比如，质子和重离子放疗是目前国际公认最尖端的放射治疗技术，一直被发达国家所垄断。等离子体所利用大科学装置的超导技术，积极研制国内首套具有自主知识产权的医用超导质子癌症治疗系统，将大幅降低患者治疗费用。
此外，等离子体还能治疗皮肤病，有广谱抗菌、加速凝血、促进细胞增殖、无耐药性及副作用等优点；等离子体所将大科学装置离子束技术引入生物学科，致力于微生物新菌种的创制、发酵调控、产物分离分析及终端产品的研究和产业转化。
据介绍，我国的核聚变研究与国际基本同步，甚至在聚变某些技术领域确立了领跑地位，在超导、稳态控制、加热等方面巩固了中国特色。有国外期刊称赞“中国创造了聚变历史”“在这里科学价值得到极大体现”。
以东方超环项目为依托，科研人员参与了目前全球规模最大的国际科研合作项目
在国际科技合作方面，东方超环作为国际磁约束聚变装置中最前沿的国际开放平台之一，积极开展国际联合实验，促进了全面开放共享。
更重要的是，以这个项目为依托，我国科研人员参与了目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目ITER（国际热核聚变实验堆计划）。该计划的目标是在和平利用聚变能的基础上，探索聚变在科学和工程上的可行性。包含中国在内的多个国家参与了这个国家大科学项目，举多国合力向受控聚变实验堆迈进。
“东方超环很像ITER的缩小版，运行模式也都是采用了长脉冲高约束。我国科研人员在这个装置上摸爬滚打这么多年，每个材料都摸过，每个环节都练过，真正积累了等离子体运行的实际经验，能在科学原理和工程建设上为ITER提供宝贵参考经验。”宋云涛说。
当前，我国承担了ITER10%左右的采购包，其中七成由中科院合肥研究院等离子体所承担。科研人员勇于担当，直接争取到ITER最重要的核心设备“超导磁体”的建造任务。这个任务风险很大，但科研人员不畏艰难，高效高质交付了18个采购包制造内容，涵盖了ITER装置几乎所有关键部件, 由上百家科研院所和企业承担。大电流高温超导直流电缆、脉冲高压变电站首台主变压器……自主研发的各项设备运到欧洲，获得了合作伙伴的高度认可。也正因为他们的出色表现，我国直接拿下了整个装置的总装任务。2020年10月，ITER计划启动主体安装工作，我国科研人员恪守承诺，确保安装进度正常。
参与ITER项目十几年，我国科研团队获得了深度参与国际科研合作项目的机会，积累了建造“人造太阳”的经验，在材料科学、超导技术等领域研发能力得到进步，为中国建造聚变工程实验堆（CFETR）奠定了基础。
“许多研究物理的年轻人通过在ITER的历练，开阔了眼界，锻炼了本领，回国后成为‘挑大梁’的骨干。”宋云涛说，许多与合肥院合作的国内企业，在生产超导材料、打造零部件方面达到水平一流，积累了国际工程管理、国际合作经验；一些企业甚至走出国门，拿到了国际订单。
“作为东方超环的科研团队，我们感到责任重大、使命光荣。近期，我们希望通过努力，向超高温度更长时间的放电努力，产出一批原创性、战略性、集成性创新成果；长期而言，我们盼望着能够实现大科学装置能量输出大于输入，争取在2040年前后建成聚变电站，让千家万户早日用上核聚变能源，实现清洁能源梦想。”宋云涛说。（记者 刘诗瑶）
来源：人民日报
《三体1·地球往事（每个人的书架上都该有套《三体》！关于宇宙的狂野想象！）》——刘慈欣
简介：《三体1》军方探寻外星文明的绝秘计划“红岸工程”取得了突破性进展。但在按下发射键的那一刻，历经劫难的叶文洁没有意识到，她彻底改变了人类的命运。地球文明向宇宙发出的一声啼鸣，以太阳为中心，以光速向宇宙深处飞驰……四光年外的“三体文明”百余次毁灭与重生，正被逼迫不得不逃离母星，而恰在https://t.cn/A6cyK3jm
简介：《三体1》军方探寻外星文明的绝秘计划“红岸工程”取得了突破性进展。但在按下发射键的那一刻，历经劫难的叶文洁没有意识到，她彻底改变了人类的命运。地球文明向宇宙发出的一声啼鸣，以太阳为中心，以光速向宇宙深处飞驰……四光年外的“三体文明”百余次毁灭与重生，正被逼迫不得不逃离母星，而恰在https://t.cn/A6cyK3jm
✋热门推荐