AI助力核聚变新突破：中美科研竞速

AI助力核聚变新突破：中美科研竞速

近日，中美两国在AI驱动的核聚变技术领域接连取得重大突破，为实现清洁、安全和几乎无限的能源供应带来了新的希望。

美国普林斯顿等离子体物理实验室（PPPL）的研究团队开发了一套AI模型，实现了可控核聚变装置托卡马克中等离子体的实时预测。该模型能够提前300毫秒预测等离子体的不稳定状态，避免了等离子体撕裂的问题。如果没有这种干预，聚变反应很可能就会突然中断。这一突破性进展首次在两个不同的托卡马克装置——DIII-D和KSTAR上实现了无边缘爆发操作，同时将聚变性能提高了高达90%。

在中国，中科院提出了智能化科学设施（AI enabled Scientific Facility, AISF）的建设构想，旨在通过AI技术加速重大科学发现和变革性物质合成。这一构想包括科学大模型、生成式模拟与反演、自主智能无人实验及大规模可信科研协作等创新功能。在核聚变领域，AI实现了托卡马克装置的等离子流高效控制，为解决等离子体稳定性这一关键难题提供了新的解决方案。

最新数据显示，中国在核能领域的迅猛发展得益于一套明晰且高效的国家策略。自2008年至2023年间，中国在核技术专利领域的占比从1.3%显著跃升至13.4%，当前已领跑全球核聚变专利申请排行榜。此外，中国有27座核反应堆正在积极研发中，且平均每座反应堆从研发到上线仅需七年时间，这一速度显著领先于多数其他国家。

除了中美两国的突破，近期全球核聚变研究领域还有其他重要进展。例如，英国的欧洲联合环（JET）创造了新的核聚变能量输出纪录：使用0.2毫克氘氚燃料，在5秒内产生了69兆焦能量。在中国，位于合肥科学岛上的东方超环“人造太阳”也正在向更长时间的高约束模式运行发起挑战。

尽管取得了令人鼓舞的进展，但聚变能源距离商业化还有很长的路要走。要实现“可控”和“商业化”，还需攻克技术、材料、工程等多重难题。然而，AI技术的引入为解决这些难题提供了新的可能性。随着研究的深入和技术的不断进步，人类距离实现清洁、安全和几乎无限的能源供应的目标正越来越近。