今天，这个“太阳”20岁了

2006年9月28日，全超导托卡马克核聚变实验装置EAST在安徽合肥西郊的科学岛首次成功完成放电实验，获得电流200千安、时间接近3秒的高温等离子体放电，成为世界上第一个建成并成功运行的全超导非圆截面核聚变实验装置。当天，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所自主设计、研制的EAST首次实现高温等离子体放电，正式建成运行，使中国成为世界上第一个建成全超导托卡马克的国家。

万物生长靠太阳，太阳的能量来自其内部的核聚变反应——在极高温度和压力下，氢原子聚变成氦原子并释放出巨大能量。能否在地球上造出一个“人造太阳”，实现人类源源不断的清洁能源供应梦想？20世纪中叶，人类开始核聚变能源研究。科学家找到的模拟方法不少，其中有一种名为“托卡马克”的装置，它利用磁约束来实现受控核聚变，犹如一个螺旋形“磁跑道”，锁住高温等离子体，达到核聚变目的。

20世纪70年代，中国科学院成立了研究托卡马克的课题组，在合肥布局设点、开展研究。20世纪90年代，等离子体物理研究所用生活物资换回一台国外的核聚变装置。没有设备、零部件，老一辈科学家带着团队在简陋的实验室里放上车床，自己动手改造，先后建成常规磁体托卡马克HT-6B、HT-6M，以及我国第一个圆截面超导托卡马克核聚变实验装置“合肥超环”HT-7。1985年，HT-6M装置在合肥科学岛等离子体物理研究所建成并投入运行。1996年，在中国科学院等离子体物理研究所，科研人员在讨论HT-7超导托马克装置真空抽气及检漏情况。

研制HT-7后，科学家提出建设国际首台全超导托卡马克装置的设想。这意味着所有线圈全部采用超导材料，这在国际上尚无先例。2001年4月7日，合肥科学岛上的中国科学院等离子体物理研究所向公众全面开放，高级工程师杨道文向参观者介绍托卡马克装置。2005年4月15日，工作人员对EAST装置进行总装。2006年5月26日，一位专家在参观全超导托卡马克核聚变实验装置EAST。

扛起这个项目的中国工程院院士万元熙，接手时已年近六十，因病胃切除五分之四仍坚守一线，带领团队攻克超导磁体等核心难题，实现所有关键部件自主研制。2006年10月17日，EAST项目总负责人万元熙在第二十一届聚变能大会做报告。

在几代科学家的支持下，EAST的成长很“争气”：2006年，第一次高温等离子体放电仅3秒；2012年，长脉冲高约束模运行达到30秒；2016年，突破60秒；2017年，达到101秒；2023年，突破403秒。

一次次突破不只是时间越来越长，背后是一个个科学、工程难题被啃下来：怎样把上亿摄氏度的等离子体“关”得更久？怎样让热量不把装置“烤坏”？怎样让磁场、加热、真空、冷却、控制等几十个子系统长时间稳定协同？

托卡马克不是一台机器，而是一项“大科学工程”。EAST拥有20多个子系统、近百万个零部件，零部件数量相当于5架民航客机。20年来，它累计开展等离子体运行实验已超过16万次。2011年12月31日，科研人员对EAST内部部件进行检查。2013年10月24日，科研人员在升级EAST装置。

2010年11月7日，EAST实现100秒1500万度偏滤器长脉冲等离子体放电。2021年5月28日凌晨，EAST成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行，向核聚变能源应用迈出重要一步。2023年4月12日21时，EAST成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒。

2024年4月1日，中国科学院等离子体物理研究所所长宋云涛和EAST物理实验总负责人龚先祖庆祝EAST突破离子温度1亿度。2025年1月20日，EAST第150425次实验实现1亿摄氏度1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，意味着人类首次在实验装置上模拟出未来聚变堆高效稳态运行必备的条件，也把我国磁约束核聚变研究进一步推向工程化探索。同日，EAST在安徽合肥创造新世界纪录，首次完成1亿摄氏度1066秒“高质量燃烧”，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，对人类加快实现聚变发电具有重要意义。EAST物理实验总负责人龚先祖和中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所副所长陆坤拥抱庆祝，EAST物理实验团队在实验成功后庆祝。

如今20岁的EAST拥有核心技术200多项、专利2000余项，已经实现设计之初的全部科学目标，但远未到退休的时候，仍在不断升级改造，继续服务于新一代核聚变装置的预研工作。2026年4月28日，EAST团队特任副研究员郭晋在EAST上进行设备调试。

它的一路成长见证中国的聚变研究事业从跟跑到并跑，再到如今的部分领跑，还经常为ITER（国际热核聚变实验堆）等世界大科学计划“打样”。在它身边，新的聚变大科学装置正在加速推进。聚变堆主机关键系统综合研究设施CRAFT承担着聚变堆关键系统和部件的研发、测试任务。2024年4月25日，工作人员在搭建CRAFT 1/8真空室及总体安装实验平台。

紧凑型聚变能实验装置BEST则瞄准从“实验”走向“聚变能演示”的关键一步。2025年BEST主机总装正式启动，力争2027年建成，建成后将演示聚变能发电。这是位于安徽省合肥市未来大科学城的BEST建设现场（2026年4月15日摄）。

有人说，核聚变永远还要五十年。这句话背后，恰恰说明这件事何其艰难。20岁的EAST以其16万次的实验告诉我们，伟大的科学发现鲜有一鸣惊人，更多是漫长、沉默、反复的等待。终有一日，来自“人造太阳”的光会穿过漫长等待，点亮万家灯火。