据路边社消息，北京时间今天晚上，美国能源部将会召开一次新闻发布会，预计将公布人类首次有收益的可控核聚变实验结果。

重要问题放前面，实验结果是：人类花费几十年努力，用一个价值几百亿的炉子，产生了可以烧开一壶水的能量。

这是我翻译的，原话是：美国能源部劳伦斯利弗莫尔国家实验室的可控核聚变“国家点火装置（NIF）”在十一月底的一次实验中，用2.1兆焦的能量输入，测量到2.5兆焦的能量输出，能量净收益400千焦。

不关注科学新闻的朋友可能觉得这没啥。经常关注核聚变研究进展的朋友也会觉得这也不是啥惊吓。处于两者之间的朋友们可能是最欢呼雀跃的。

当然我们要先说正能量消息，这个消息就是真正的正能量。核聚变因为其巨大的潜力，被很多人认为是解决人类未来能源乃至一切问题的根本解决方案。

可不，要是不可控的核聚变玩大了，有可能根本解决一切问题，毕竟那就是氢弹。核聚变的发生要在一个极端高温高压的环境里才能实现。自然界中，包括太阳在内的恒星，之所以可以用核聚变来产生巨大的能量，原因就在于它们都超级超级大，自身的引力在恒星内部产生了极大的压强。显然，地球上没法制造这么大的引力。在氢弹中,我们用原子弹爆炸产生的巨大压力来压缩物质使其达到聚变的条件。然而那是一锤子买卖，不可控。

几十年下来，最终有两种解决思路成了可控核聚变的主流方案。一个是用超强的磁场来约束等离子体。火就是等离子体，物质的能量大到一定程度就会变成等离子体。等离子体带电，所以可以用磁场来困住它，大家可以点个蜡烛，用强磁铁试试看能不能让火焰弯曲。磁场咋来？磁生电、电生磁。只需要一个电磁铁就能产生磁场。需要巨大的磁场就需要巨大的电流。巨大的电流在导线里，加上电阻，就会变成巨大的电炉子，最终烧了整个电磁铁。还好，我们现在有了超导，用超导电磁铁围住一个环，产生的超强磁场让里面的物质即便很热也跑不出去。跟太上老君的炼丹炉一样。这种思路，就是超导托卡马克装置，最早是苏联科学家提出的。目前，超导托卡马克派是国际核聚变界的更主流的力量，我国就是托卡马克派的主力。凭借在超导领域的领先地位，我国很早就开展了这个思路的可控核聚变研究。2006年，我们就在合肥建成了“东方超环”全超导托卡马克实验装置，此后不断创造世界纪录，现在已经可以把一亿度的等离子体束缚十几分钟。

我们还参与了可控核聚变界最大的国际合作项目-国际热核聚变实验反应堆（ITER）的建设，那个项目在法国南部，总花费将超过100亿欧元。欧盟作为发起人占45%份额，中、美、俄、日、韩、印分担其余的份额。它将会在2025年完成建设开始实验。到时候，它的磁场强度将达到5.3特斯拉。可不是5.3辆特斯拉。特斯拉是磁场强度的国际标准单位，地球表面的地磁强度才几十个微特斯拉。我们东方超环的磁场强度是3.5特斯拉。

托卡马克实验装置已经很接近净收益的可控核聚变了。什么叫净收益呢？就是有的赚。人工核聚变人类早实现了，可控人工核聚变也实现很久了，但是要实现它，我们需要花费巨大的能量。比如要维持托卡马克装置巨大的磁场，就需要巨大的电能，最终核聚变产生的能量还没我们为了实现它花的能量多。

另一派可控核聚变的技术流，是用激光实现等离子约束。激光可以让很大的能量集中在很小的区域内。这个新闻里的美国国家点火装置（NIF），就是用激光照射一个塑料小球，超高的温度瞬间让小球气化，产生一个冲击波，计算好，让激光精确打击，就能用冲击波把气化后的那团等离子体压缩到极致。具体数据是冲击波速度每秒350公里，等离子体密度达到铅的十倍以上。为了做到这一点，N IF用大约两百束紫外激光照射塑料小球，这些激光来自于掺钕磷酸盐玻璃激光器，总功率达到了惊人的500太瓦。太瓦是啥？瓦大家比较熟悉，什么充电器多少瓦的。千瓦是一千个瓦，空调电烤箱功率是一两个千瓦。一千个千瓦是兆瓦，飞机、轮船的发动机是兆瓦级别。一千个兆瓦是吉瓦，三峡水电站的装机容量大概二十吉瓦。一千个吉瓦是太瓦。500太瓦什么概念呢？三峡一年的发电量，可以让它运行十几分钟。好在，这500太瓦的激光是一瞬间工作的，工作时间以纳秒计算。即便如此，每次工作之后，NIF都需要几个小时让实验装置冷却下来。激光这一派以美国为领军者，我国也有自己的神光装置，几十太瓦的峰值功率虽然不及NIF，但是完全有可能用不同的点火方案实现类似的结果。

NIF今年年中也实现过一个能量输出的突破，但是之后没能重复出同样的结果。太瓦级巨大能量、皮秒级极小时间，这是完全超越了日常生活体验的世界。可控核聚变研究就是在世界的边缘探索。

今天这个大新闻意味着什么？可控核聚变研究领域有个自嘲的说法：人类距离可以使用核聚变解决能源问题永远只剩下五十年了。1962年的时候差50年，2022年了，大概还差48.5年吧。

人类加油。