-
青嵐:比比看,大洋兩岸誰能先摘取能源“圣杯”
正是基于這樣的認識,曾熱情推動托卡馬克大型化路線的赫希坦率承認:“在項目開發(fā)的早期,工程和商業(yè)可行性必須被整合和平衡,如果幾十年前在磁聚變研究中建立了這樣的平衡,可以肯定的是,托卡馬克方法會向不同的方向引導(dǎo)”。
至于ITER的管理問題,則很大程度上肇始于項目建設(shè)地點之爭。2005年5月,歐盟方面與日本達成協(xié)議,為換取后者退出選址競爭,歐盟不僅承諾了高比例的項目采購和資金補貼,還答應(yīng)支持日本推薦的ITER總干事人選,并為日本預(yù)留相當(dāng)比例的ITER行政人員編制,其后ITER項目實施階段最關(guān)鍵的十年里,前后兩任總干事均為日本人。
當(dāng)遷就各方利益的管理架構(gòu)和浸淫著“讀空氣”文化的日本管理者相遇,果然產(chǎn)生了奇妙的“化學(xué)反應(yīng)”。松散的開放式科學(xué)項目管理風(fēng)格大行其道,績效管理與問責(zé)壓力近乎于無,以至于2010年一次ITER評估會議中,美國代表團團長威廉·布林克曼忍無可忍地表示:“如果我能找到那個提出當(dāng)前管理架構(gòu)的人,我會親手掐死他”。(If I could get my hands on the person who proposed the current management structure, I would strangle him)
無論原因何在,落地進度一拖再拖的ITER,已然錯失了全球多邊合作的黃金窗口期,波詭云譎的地緣環(huán)境大變局里,這艘象征著人類合作精神的航船能否順利行駛到2039年,需要打上一個大大的問號,去年12月歐洲核子研究中心(CERN)叫停與俄羅斯科研合作,已經(jīng)釋放出一個不詳?shù)男盘枴?
更重要的是,ITER所代表的Scaling Law信仰正受到越來越多、越來越大的沖擊,當(dāng)下太平洋兩岸的核聚變創(chuàng)業(yè)潮,抑或看似突然的美國慣性約束聚變進展,都與托卡馬克大型化所代表的思路格格不入,新的核聚變技術(shù)潮流中,Scaling Law似乎已不再是必要的路標(biāo)。
從氣球到月球
事實上,早在托卡馬克熱潮興起之初,已有學(xué)者對資源押注于同一條技術(shù)路線表達過憂思。畢生致力于創(chuàng)新聚變概念研究的理查德·波斯特,就曾通過一個“從氣球到月球”的寓言,警示了過早選定技術(shù)路線的風(fēng)險:“這是關(guān)于一個原始文明決定登月的故事,他們發(fā)明了氣球,接下來的想法是,他們會制造越來越強大的氣球,顯然每個氣球都比上一個飛得更高,如果保持這種節(jié)奏,氣球最終會把我們帶上月球”。
半個世紀后,波斯特的寓言一語成讖。誠然,托卡馬克大裝置書寫過并在繼續(xù)刷新著輝煌記錄,人類通過其獲得的等離子體物理學(xué)知識及工程成果,也已極大助力了高端半導(dǎo)體裝備、電磁彈射系統(tǒng)、核磁共振(MRI)等創(chuàng)新,但不可否認的是,大裝置距離無限能源的“登月”承諾依然遙遠。
(源自核聚變研究的醫(yī)用超導(dǎo)磁體)
隨著Scaling Law信仰松動,長期被遮蔽在旗艦項目“樹冠”下的其他技術(shù)思路,也開始獲得更多“陽光雨露”,當(dāng)下的美國民營核聚變產(chǎn)業(yè),正是觀察這一多元化趨勢的極佳剖面。
如果將美國能源部聚變示范基金資助企業(yè)名單連同“劍走偏鋒”(反場位形FRC)的Helion Energy、TAE Technologies,共同視為美國核聚變產(chǎn)業(yè)“突擊隊”,那么通過簡要梳理不難發(fā)現(xiàn),托卡馬克技術(shù)路線已成為其中的少數(shù)派,并且其實施方法也明顯區(qū)別于ITER,而是與上世紀八十年代曇花一現(xiàn)的Inesco公司相呼應(yīng),聚焦于緊湊型托卡馬克裝置的開發(fā)。
以目前融資最多、風(fēng)頭最盛的Commonwealth Fusion System(CFS)為例,其技術(shù)驗證堆SPARC和商用堆ARC,直徑分別只有ITER的四分之一和一半大小,但通過新型高溫超導(dǎo)磁體的應(yīng)用,ARC的能量增益因子據(jù)稱將超越ITER,且大幅輕量化的超導(dǎo)磁體也將顯著降低維護難度,提高電站可用性。根據(jù)規(guī)劃進度,SPARC預(yù)計將于2025年末完成組裝調(diào)試,而ARC預(yù)計將在2030年代初期實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。
在技術(shù)路線多點開花的同時,對高溫等離子體的控制也涌現(xiàn)出重大創(chuàng)新。
長期以來,磁約束等離子體猶如用橡皮筋捆扎果凍,這樣的操作往往依賴于實踐knowhow而非理論knowwhy,而有限經(jīng)驗或者說“手藝”,相當(dāng)程度上保存在為大裝置服務(wù)的精英科學(xué)家圈子內(nèi),初創(chuàng)企業(yè)幾乎不可能與之相提并論。
不過2022年2月,谷歌DeepMind團隊在《自然》雜志發(fā)表了通過深度強化學(xué)習(xí)(RL)調(diào)控托卡馬克裝置等離子體的成果,就此開辟了一條全新路徑,人們突然頓悟,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)“黑盒”與瞬息萬變的等離子體或許正是天作之合,如一位美國學(xué)者所展望的:“很有可能一些涉及大振幅湍流的不透明過程將始終存在,我們可能永遠不知道為什么它能像那樣工作,也就是說,它可能就像人類對火的使用”。
總體而言,自2021年末CFS拿下18億美元巨額融資以來,全球核聚變研究與產(chǎn)業(yè)化,已經(jīng)進入到一個更生動又熱鬧的新階段,賽馬場上不再只有大型托卡馬克在孤獨奔跑。高溫超導(dǎo)磁體、深度學(xué)習(xí)等軟硬件技術(shù)支撐下,多元探索正在揭示核聚變研究新的可能性。
當(dāng)然,回顧這場如火如荼的熱潮,人們也不該遺忘保羅·艾倫、比爾·蓋茨這些硅谷“老男孩”的貢獻,他們的“鈔能力”無疑大大加速了人力資源與專有知識的重新配置,否則按照從原子能委員會(AEC)以降的傳統(tǒng),美國聚變研究恐怕還將長期處于學(xué)術(shù)機構(gòu)“自娛自樂”的狀態(tài)。
-
本文僅代表作者個人觀點。
- 責(zé)任編輯: 李沛 
-
我國科研團隊提出實時監(jiān)測鼻咽癌治療療效新方法
2024-07-27 07:32 -
千億規(guī)模!上海三大先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)母基金發(fā)布
2024-07-26 20:54 -
歐盟港停滿中國車?“產(chǎn)能過?!辈槐冲?/a>
2024-07-26 14:51 心智觀察所視頻 -
統(tǒng)一生態(tài):鴻蒙如何踩著諾基亞和三星的“尸體”前進
2024-07-26 14:22 心智觀察所視頻 -
專稿|“藍屏網(wǎng)災(zāi)”暴露三大悖論,“純血鴻蒙”另辟蹊徑
2024-07-25 15:01 心智觀察所 -
打破認知局限!我國科學(xué)家研發(fā)出這一新型材料
2024-07-25 09:39 科技前沿 -
歐盟的反補貼調(diào)查,到底圖中國啥?
2024-07-24 13:56 心智觀察所視頻 -
鴻蒙系統(tǒng)與安卓“割席”,未來勝算幾何?
2024-07-24 13:41 心智觀察所視頻 -
“慢就是快”的啟示:中國無人駕駛憑什么后來居上?
2024-07-24 09:49 心智觀察所 -
“7月24日至25日地球可能出現(xiàn)地磁暴過程”
2024-07-23 21:54 天文 -
我國科學(xué)家在月壤中首次發(fā)現(xiàn)分子水
2024-07-23 18:19 嫦娥奔月 -
代表人工智能第三次浪潮的快速發(fā)展,這是中國人的原創(chuàng)
2024-07-23 15:07 心智觀察所 -
新一代載人火箭三級液氫液氧發(fā)動機長程高模試驗成功
2024-07-23 10:17 航空航天 -
國內(nèi)最大、世界第二!可用于航空航天等領(lǐng)域大型核心零部件的加工處理
2024-07-20 22:18 中國精造 -
科技部通報國家重點研發(fā)計劃有關(guān)項目4個抄襲問題和1個評審請托問題
2024-07-20 14:52 學(xué)術(shù)造假 -
意義重大!中國電力體系的壯闊藍圖,正在逐步清晰
2024-07-19 13:44 電力改革 -
“中國沒有,國際也沒有,但不意味中國科學(xué)家不能做出來”
2024-07-19 08:11 科技前沿 -
我國團隊研發(fā)出太陽能動力微型無人機
2024-07-19 07:22 科技前沿 -
重大突破!我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新型高溫超導(dǎo)體
2024-07-18 20:45 科技前沿 -
我國科學(xué)家為“尼安德特人被現(xiàn)代人所同化”提供有力遺傳學(xué)證據(jù)
2024-07-18 15:11 科技前沿
相關(guān)推薦 -
最新聞 Hot
-
特朗普“先眨眼”:很多人催我,期待和中國談成
-
“英偉達很急:別再卡了,中國自研芯片已突圍”
-
印尼讓步了
-
“痛苦!關(guān)稅戰(zhàn)被中方拿捏,美國只能二選一”
-
中國在智利合建天文臺項目,美國又伸黑手
-
哈佛一下子更有錢了
-
“再沒進展,我們就撤”
-
“正事不干雜事一堆,特朗普讓美國科研機構(gòu)‘徹底崩潰’”
-
“中國人很團結(jié),就連親美人士都認為必須對抗美國”
-
又一位科學(xué)家回國!曾供職美頂尖能源實驗室
-
撐不住了?特朗普暗示降低對華關(guān)稅
-
國家發(fā)改委干將龔楨梽,“空降”廣東
-
廣西東蘭干旱“農(nóng)民求雨”?當(dāng)?shù)鼗貞?yīng):視頻系擺拍
-
外媒繼續(xù)緊盯:中國,70天了…
-
中央巡視組剛進駐吉林,正廳級趙明任上被查
-
“中方把波音飛機退回美國”
-