美国麻省理工大学（MIT）最近闷声搞了个大新闻：他们拿到了意大利能源公司 ENI 的 5000 万美元投资，要在未来 15 年建设一座年发电量 200 兆瓦的发电站。其中 3000 万美金，将在未来三年中用于先导研究。

MIT 的姿势水平确实是高，可到底是什么技术，能让意大利人在一个发电站身上，一扔就是半个亿？

发电技术中的圣杯

虽然 200 兆瓦的装机规模说大不大（我国的秦山核电站 180 兆瓦，三峡水电站达到了 20000 兆瓦以上），但意大利人这钱花的可一点都不冤。

因为MIT要搞的，是人类史上第一个可控核聚变发电站。

常关注科技前沿的朋友看到这儿估计已经开始兴奋了。因为这短短五个字，意味着几乎取之不尽，用之不竭的清洁能源。

跟现在核电站使用的核裂变燃料相比，核聚变使用的是氢的一种同位素：氘，十来克就能满足全人类一年的电力需求，而且大海里到处都是。

理论计算表明，地球上氘的总量足够人类用上几百亿年。 要知道太阳还剩下的寿命也就50亿年而已，这个资源储量，是真正意义上的“足够用到地老天荒”。

（天行者运输公司了解一下？）

有了这种“无限能源”，人类将真正进入现在称为“科幻”的那个世界，补全臭氧空洞、遏制气候变化，移山填海甚至星际航行……全都不在话下。夏天再也不用担心没电开空调了。

能源危机？不存在的。

这种“无限能源”的诱惑力（和开发难度）甚至在科幻小说中都有体现：《三体》第二部中，章北海不惜杀人也要研发的，正是核聚变航天发动机。

（三体人：没关系的，都一样。）

拥有无限能源之后的未来生活在三体中也有描绘：深埋在地下的现代城市，无线供电设施遍布全城（手机续航有救了），依靠核聚变的巨大能量，农业彻底工厂化，一个星期就能收获一季粮食作物……这些是科学幻想，更是核聚变实现后近在眼前的未来。

更美妙的是，核聚变产生的高能中子还可以顺手处理核废料，让他们的半衰期从几万年缩短到数百年。这样的发电技术，简直就是人类梦寐以求的能源圣杯。

但这圣杯，想摸到可没那么容易。

（就算月球人也不行）

盗取“天火”

说起来有点令人惊讶，核聚变技术其实不是什么新鲜玩意儿。聚变理论的第一次提出是在1920年，眼看再过两年就是一个世纪前的东西了。但目前人类实现的核聚变，多少都面临一个问题：

要么不可控，要么没卵用。

不可控核聚变就是氢弹，诞生于上世纪50年代美苏冷战时期。虽然威力巨大，但只是作为武器，瞬间释放全部能量。靠它发电肯定是别想了。

（苏联“沙皇炸弹”试爆时的蘑菇云）

想要让核聚变发电，首先得找个东西把聚变材料装起来。但可控核聚变本质上就是人造太阳，常规材料肯定装不住。上世纪50年代，几位苏联科学家提出用巨大的磁力来约束带聚变燃料。这个理论成了可控核聚变的设计基础，一直被沿用到今天。

（美国 Alcator C-Mod 聚变装置全景）

事实证明他们是对的，这种被称为“托卡马克”的装置确实能成功运行。只是运行时间只能以秒计算，时间一长就得赶紧停机，免得烧坏。

而且现在的核聚变全是亏本生意：这些磁约束装置靠电力驱动，可运行一次产生的能量，还不如点火用掉的多。开机一次赔一次，这就有点受不了了。

种种因素，让这些核聚变装置全成了美元焚烧炉。尤为夸张的一个案例是国际热核聚变实验反应堆（ITER）。它动用了包括中国在内的 7 国之力，原定预算 100 亿欧元，花费 10 年建成。但 2013 年开工后短短两年半，光建筑成本就花掉了 150 亿美金，到现在还没搞完。

（建设中的ITER）

跟这些烧钱的怪物比起来， ENI 对 MIT 的投资仅有半个亿，简直不要太便宜。可问题是，这么多大国都没能搞定的高难操作， MIT 哪儿来的信心，用百分之 0.5 的预算就能搞定？

麻省理工的“金刚钻”

（一种超导电磁铁）

MIT 的秘密武器，就是要建造世界上最牛的超导电磁铁。

（ 超导无铜，破坏判刑 ）

传统的超导电磁铁大多是超级贵的合金材质，需要用同样超级贵的液氦冷却才能工作。 MIT 就准备从这里下手，通过特殊涂料，让普通的钢转化成超导体。一旦成功，不仅造价大大降低，产生的磁场更可以达到现存设施的 4 倍，让整个装置的功率增加 10 倍以上。

（涂料就是把这家伙抓住之后磨成粉啦~）

磁铁技术成功之后，MIT的下一步就是建造聚变反应堆原型和中试发电厂。如果顺利，这仅有 ITER 百分之 0.5 的预算，最终会制造出一个体积只有对方 1/65 的聚变反应堆，设计热功率预计为 200 兆瓦，相当于 ITER 输出功率的 1/5 ，简直超值。

虽然听着容易，但这一切目前还只是未来展望。 MIT 预计将在超导磁铁上花费 2 到 3 年的时间研究， 5000 万美金里的 3000 万也会先花在这个地方。一旦廉价超导磁铁研究取得成功，可控核聚变“扭亏为盈”就很有希望了。

不过看过那么多大国重器再看这个，总有种“这点钱能干啥”的感觉。

下一个 50 年

核聚变领域里有个玩笑，叫“ 50年诅咒 ”。是说每次核聚变发电取得重大突破，都会声称 50 年内实现应用。

MTI 这次放的卫星是 15 年，已经可以算是巨大进步了。

（中国人自己的“人造太阳”）

除了这次，可控核聚变的上一次刷屏，应该是去年夏天，合肥“东方超环”装置的突破性进展，高约束稳定运行超过 100 秒，创造了新的世界纪录。但距离想开就开、想停就停的发电反应堆，还有不少距离。

（就算这样我们也是世界第一）

而且核聚变研究真的很烧钱。

（不过不是这种烧法）

同样的资金拿去建设水电、核电甚至太阳能电站，都比核聚变研究来的更快更现实，尽管和聚变研究成功后的回报相比，前三种方式取得的那点能量简直不值一提。

研究人员需要资金和耐心，而我们能做的只有等待。

不知道是不是对研究前景早有预感，苏联物理学家，“托卡马克”之父，列夫·阿齐莫维齐（就是邮票上这位）曾有过这么一句话：

“社会有需要的时候，核聚变才会准备就绪。”

（为了苏维埃！）

不过，明天总比今天更好，不是么？