記者（以下簡稱“記”）：近年來，我國核聚變裝置運(yùn)行不斷取得突破。國內(nèi)當(dāng)前規(guī)模最大、參數(shù)能力最高的新一代人造太陽“中國環(huán)流三號(hào)”（HL-3）實(shí)現(xiàn)150萬安培等離子體電流高約束模運(yùn)行，東方超環(huán)（EAST）首次實(shí)現(xiàn)1000秒的高約束模運(yùn)行，這些重要進(jìn)展標(biāo)志我國聚變能源研究實(shí)現(xiàn)從基礎(chǔ)科學(xué)向工程實(shí)踐的重大跨越。這些突破對我國核聚變研究意味著什么？我國核聚變研究還面臨哪些瓶頸，未來將如何突破？

段旭如（以下簡稱“段”）：核聚變裝置運(yùn)行能力是衡量一個(gè)國家核聚變研究水平的重要參考。中國環(huán)流三號(hào)150萬安培等離子體電流高約束模運(yùn)行，達(dá)到國際領(lǐng)先水平，等離子體電流、聚變“三乘積”等核心參數(shù)再上新臺(tái)階，標(biāo)志著我國磁約束核聚變研究向堆芯級(jí)高性能聚變等離子體邁出重要一步。東方超環(huán)（EAST）實(shí)現(xiàn)千秒級(jí)高約束模，對于我國自主掌握托卡馬克放電控制具有重要意義。這些研究能力的提升及取得的進(jìn)展意味著我國核聚變研發(fā)水平總體上已位居國際第一方陣，也是我國近年來在科技創(chuàng)新方面快速進(jìn)步的很好體現(xiàn)。

面向未來聚變能源商用，當(dāng)前核聚變研究仍面臨一系列瓶頸問題需要突破。這里包括一些共性問題，例如聚變等離子體穩(wěn)態(tài)燃燒、聚變堆材料、氚自持國際聚變界三大挑戰(zhàn)。還包括與當(dāng)前聚變能研發(fā)不相適應(yīng)的短板，例如聚變核工程技術(shù)力量及工業(yè)界介入較晚且不足，在聚變堆的核工程與核安全等方面的經(jīng)驗(yàn)積累較少等。此外，我國還缺乏堆芯級(jí)氘氚等離子體實(shí)驗(yàn)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。美歐早在20世紀(jì)90年代裝置參數(shù)已達(dá)堆芯級(jí)，實(shí)現(xiàn)了超過10兆瓦的氘氚聚變功率產(chǎn)出。在大電流堆芯級(jí)參數(shù)下，等離子體運(yùn)行控制難度更高，大破裂威脅劇增，盡早開展堆芯級(jí)氘氚等離子體運(yùn)行研究，補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)短板是我國當(dāng)下核聚變研究的重要任務(wù)之一。另外，我國核聚變領(lǐng)域工業(yè)軟件自主化程度仍然較低。

針對上述問題，首先要充分發(fā)揮我國核工業(yè)完整體系作用和豐富的核工程經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)勢，加強(qiáng)企業(yè)、研究院所、高校協(xié)同創(chuàng)新，共同推進(jìn)如聚變涉氚涉核等相關(guān)技術(shù)攻關(guān)。在裝置高參數(shù)運(yùn)行方面，充分發(fā)揮、挖掘我國現(xiàn)有大科學(xué)裝置、平臺(tái)作用，例如利用好中國環(huán)流三號(hào)能力優(yōu)勢，打造國際先進(jìn)的聚變堆芯級(jí)等離子體實(shí)驗(yàn)研究平臺(tái)，深化科學(xué)認(rèn)識(shí)，積累聚變等離子體高參數(shù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。在核聚變領(lǐng)域工業(yè)軟件方面，加快布局核心軟件自主研發(fā)，加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)，積極開展創(chuàng)新升級(jí)，例如利用好以人工智能為代表的一批先進(jìn)數(shù)字化技術(shù)賦能工業(yè)軟件研發(fā)。其次，面向本世紀(jì)中葉為實(shí)現(xiàn)聚變能源應(yīng)用，我國在積極參與國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）計(jì)劃，消化吸收ITER研究成果的同時(shí)，應(yīng)加快推進(jìn)高溫超導(dǎo)強(qiáng)場緊湊型聚變實(shí)驗(yàn)裝置、聚變材料測試中子源、聚變先導(dǎo)工程實(shí)驗(yàn)堆等一批聚變重大科技平臺(tái)建設(shè)，推進(jìn)核聚變技術(shù)原創(chuàng)策源地建設(shè)，自主掌握聚變堆核心技術(shù)，加速聚變能源研發(fā)進(jìn)程。

記：可控核聚變技術(shù)，作為一種新能源領(lǐng)域的前沿顛覆性技術(shù)，被視為新質(zhì)生產(chǎn)力的重要發(fā)展方向。國務(wù)院此前印發(fā)《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》要求推進(jìn)可控核聚變技術(shù)研究。您認(rèn)為未來核聚變能源將與風(fēng)光電等清潔能源形成怎樣的能源架構(gòu)？

段：核聚變能具有資源豐富、環(huán)境友好、固有安全等突出優(yōu)勢，是人類理想的未來能源，是目前認(rèn)識(shí)到的解決人類社會(huì)能源與環(huán)境問題的重要途徑之一。開發(fā)核聚變能對于我國加速能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和升級(jí)，構(gòu)建新型能源體系具有重要推動(dòng)作用。未來核聚變能源在應(yīng)用的前期有望與風(fēng)光電等清潔能源形成多元互補(bǔ)的能源架構(gòu)，隨著聚變技術(shù)的進(jìn)步，待聚變能的經(jīng)濟(jì)性比其它能源更具優(yōu)勢后，聚變能將占主導(dǎo)地位。核聚變能是綠色基荷能源，未來有望為城市、工業(yè)基地等高能耗區(qū)域提供持續(xù)穩(wěn)定的電力，彌補(bǔ)風(fēng)光電受天氣影響而造成的間歇性、波動(dòng)性。此外，核聚變能和風(fēng)光電還可以形成區(qū)域協(xié)同，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，提升電力運(yùn)營經(jīng)濟(jì)性。在風(fēng)光電資源豐富的地區(qū)，風(fēng)光電可成為主要能源，在資源匱乏或電力需求高的地區(qū)，核聚變可發(fā)揮主導(dǎo)作用。

記：當(dāng)前，核聚變技術(shù)在快速發(fā)展中，商業(yè)化的時(shí)代即將到來。核聚變商業(yè)化前景可觀，資本市場融資金額屢創(chuàng)新高。面對民營資本紛紛加入“聚變賽道”的新趨勢，您認(rèn)為“國家隊(duì)”與市場力量應(yīng)如何協(xié)同推動(dòng)核聚變事業(yè)發(fā)展？

段：可控核聚變是戰(zhàn)略性前沿科技，具有技術(shù)難度大，投資成本高，研發(fā)周期長等特點(diǎn)，需要首先明確國家層面的發(fā)展推動(dòng)管理主體，以實(shí)現(xiàn)國家層面統(tǒng)籌和促進(jìn)跨學(xué)科合作；其次是形成穩(wěn)定的國家層面科研支持渠道，以促進(jìn)技術(shù)長期積累和持續(xù)更新迭代。開展核聚變能研發(fā)，把握未來能源主動(dòng)權(quán)是國家意志。核聚變“國家隊(duì)”在推進(jìn)核聚變能技術(shù)發(fā)展路線，協(xié)調(diào)國內(nèi)優(yōu)勢資源，推動(dòng)科技創(chuàng)新，拓展國際合作，培育人才隊(duì)伍等方面發(fā)揮著重要作用。隨著近年來核聚變技術(shù)不斷取得突破，全球商業(yè)資本正加速涌入可控核聚變領(lǐng)域。民營資本加入“聚變賽道”，為核聚變研究注入了新的活力。一些新概念、新方法，對推動(dòng)聚變能商用進(jìn)程將產(chǎn)生積極影響，有助于促進(jìn)中間技術(shù)轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。未來圍繞核聚變能研發(fā)，應(yīng)鼓勵(lì)“國家隊(duì)”與市場力量進(jìn)一步開展深化協(xié)作，充分發(fā)揮國資央企的科技創(chuàng)新主體作用，發(fā)揮好民營資本在產(chǎn)業(yè)孵化、市場運(yùn)營等方面的優(yōu)勢。依托相關(guān)企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈優(yōu)勢，組建創(chuàng)新聯(lián)合體，促進(jìn)企業(yè)主導(dǎo)的“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同創(chuàng)新。同時(shí)，要不斷探索優(yōu)化協(xié)同范式，打造創(chuàng)新科技金融支持體系，通過在國家層面研究并出臺(tái)我國核聚變能發(fā)展戰(zhàn)略與路線，明確近中遠(yuǎn)期的發(fā)展目標(biāo)與關(guān)鍵任務(wù)，引導(dǎo)并鼓勵(lì)商業(yè)資本積極參與和投入行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，形成開放包容、鼓勵(lì)原創(chuàng)的新局面，共同促進(jìn)核聚變事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

記：2023年1月，美國聚變發(fā)展監(jiān)管規(guī)定制定工作正式啟動(dòng)。美國核管理委員會(huì)計(jì)劃在今年5月底公布其擬議的相關(guān)規(guī)定，并在2026年10月公布最終規(guī)定。請您介紹一下我國核聚變監(jiān)管領(lǐng)域的進(jìn)展情況。您認(rèn)為我國應(yīng)如何未雨綢繆提前布局，提前構(gòu)建核聚變技術(shù)應(yīng)用的監(jiān)管體系？

段：目前，我國核聚變研究主要依托現(xiàn)有的核能監(jiān)管框架，核聚變監(jiān)管領(lǐng)域仍處于起步階段，生態(tài)環(huán)境部已于2024年9月起草了《聚變裝置分級(jí)分類監(jiān)管要求(征求意見稿)》，尚未形成專門的核聚變監(jiān)管規(guī)范體系。當(dāng)下，相關(guān)監(jiān)管部門正積極與中核集團(tuán)等企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)一道探索推進(jìn)適合核聚變的監(jiān)管體系。為應(yīng)對聚變能源應(yīng)用發(fā)展的迫切需求，我國應(yīng)提前布局，構(gòu)建科學(xué)、完善的核聚變監(jiān)管體系。首先是制定專門的核聚變監(jiān)管法規(guī)。通過加強(qiáng)國際合作和積累國內(nèi)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，明確核聚變技術(shù)研發(fā)、實(shí)驗(yàn)、商業(yè)化應(yīng)用各階段的安全標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管要求，制定專門的核聚變監(jiān)管法規(guī)，實(shí)現(xiàn)核聚變與核裂變的分類管理。其次，需要加強(qiáng)各監(jiān)管部門的協(xié)作，提升核聚變監(jiān)管審批效率。第三是要完善安全標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，制定核聚變裝置的安全評估標(biāo)準(zhǔn)，以及核聚變技術(shù)規(guī)范，以便更好防控潛在技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。中核集團(tuán)編制發(fā)布首項(xiàng)核聚變領(lǐng)域的國際標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)了ISO核聚變領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)空白，開創(chuàng)了聚變國際標(biāo)準(zhǔn)化工作新局面。第四是要加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)評估與應(yīng)急預(yù)案，建立核聚變技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)評估體系，識(shí)別潛在風(fēng)險(xiǎn)并制定應(yīng)對措施，制定核聚變裝置事故的應(yīng)急預(yù)案，確保在緊急情況下能夠快速響應(yīng)。

記：國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）作為一個(gè)國際大科學(xué)工程合作項(xiàng)目一直備受關(guān)注。中方在這個(gè)項(xiàng)目中起到了越來越重要的作用。您認(rèn)為未來3至5年，中方在ITER項(xiàng)目中還將承擔(dān)哪些核心任務(wù)？將起到怎樣的作用？

段：ITER計(jì)劃是當(dāng)今世界規(guī)模最大、影響最深遠(yuǎn)的國際大科學(xué)工程之一，被譽(yù)為全世界最大的“人造太陽”，承載著人類和平利用核聚變能的美好愿望。我國作為ITER計(jì)劃的七方成員之一，承擔(dān)了涉核部件、磁體支撐、超導(dǎo)導(dǎo)體、診斷等多個(gè)關(guān)鍵系統(tǒng)的研制任務(wù)，突破了多個(gè)聚變堆設(shè)計(jì)建造的工程技術(shù)難題，研發(fā)出多項(xiàng)適用于聚變堆的新材料、新工藝、新器件、新設(shè)備，建立了聚變堆的重要部件或系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、運(yùn)行和維護(hù)維修的技術(shù)規(guī)范及測試平臺(tái)。

當(dāng)前ITER已進(jìn)入裝配關(guān)鍵階段，中核集團(tuán)牽頭的中法聯(lián)合體是目前ITER項(xiàng)目主機(jī)安裝的唯一承包商，極大提高了我國在國際大科學(xué)工程中的參與度與話語權(quán)。通過承擔(dān)ITER設(shè)計(jì)和建造任務(wù)，有力地提升了我國聚變堆的工程建造能力和水平，取得一系列矚目的成果，一批科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)在ITER部件制造、工程建設(shè)及大科學(xué)工程管理等方面已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平，不但為ITER計(jì)劃做出了重大貢獻(xiàn)，也為我國未來自主設(shè)計(jì)建造聚變堆奠定了基礎(chǔ)條件。

未來3～5年，我國將繼續(xù)承擔(dān)一批關(guān)鍵部件核心任務(wù)，例如全鎢第一壁、產(chǎn)氚測試包層、燃料注入與輝光放電清洗系統(tǒng)等，并積極爭取更多研發(fā)任務(wù)，如射頻負(fù)離子源中性束加熱、聚變產(chǎn)物診斷、遠(yuǎn)程維護(hù)、等離子體控制等。同時(shí)，我國將繼續(xù)向ITER培養(yǎng)和輸送高素質(zhì)人才。通過深度參與ITER計(jì)劃，承擔(dān)ITER關(guān)鍵系統(tǒng)、技術(shù)研發(fā)，我國在支持ITER項(xiàng)目建設(shè)的同時(shí)，自身研發(fā)實(shí)力也將得到快速發(fā)展，在ITER項(xiàng)目中的角色將更加突出，將會(huì)為全球聚變能研究貢獻(xiàn)更多中國力量和中國智慧，對于我國未來自主設(shè)計(jì)建造聚變實(shí)驗(yàn)堆、示范堆，引領(lǐng)國際核聚變能源發(fā)展具有重要意義。