受太阳启发，人类致力于在地球上实现可控核聚变，也因此将其誉为“人造太阳”。可控核聚变产生的聚变能具有资源丰富、环境友好、安全零碳等突出优点，被视为解决全球能源与环境问题、推动人类社会可持续发展的根本途径之一。

世界经济论坛官网日前报道称，各国政府和工业界的研究表明，聚变能有望在本世纪30年代开始接入电网。而如今蓬勃发展的人工智能（AI）技术，正成为加速可控核聚变迈向商业化的重要推动力。

70年探索聚变能开发

核聚变是两个轻原子核结合成较重原子核并释放能量的过程。太阳与所有恒星的能量皆来源于此。

目前，大多数正在研发的核聚变反应堆用氢的同位素——氘和氚作为燃料。理论上，仅需几克反应物即可产生一万亿焦耳的能量，相当于发达国家一个人60年的用电量。每公斤聚变燃料释放的能量，约为核裂变的4倍，更是燃烧石油或煤炭的近400万倍。

自20世纪50年代以来，无数科学家与工程师不断探索如何在地球上复现并利用核聚变。一旦实现规模化应用，聚变能将为世界提供近乎无限的、清洁安全且经济的能源。

多国研发力度持续加大

多国政府与企业持续增加对可控核聚变的投入，多个聚变示范堆计划稳步推进，商业化进程明显加快。

据国际原子能机构官网介绍，历经十年设计、选址与制造，全球最大的国际聚变设施——国际热核聚变实验堆（ITER）于2020年在法国启动组装。ITER旨在验证聚变能发电的科学与技术可行性，为未来示范电厂奠定基础。该设施预计在本世纪20年代末开始首次实验，并于2036年进入全功率运行阶段。

与此同时，各国政府、公用事业与私营企业也在积极构建核聚变生态。2025年10月21日，美国能源部发布《聚变科学与技术路线图》，目标是到本世纪30年代中期，实现首座聚变实验电厂并网。该部门聚变能源科学办公室副主任让·保罗·阿兰表示：“核聚变已触手可及，我们正协调行动，全力推进。”

国际原子能机构报告显示，全球至少有45家企业正追求聚变商业化，超过160个聚变设施已运营、在建或规划中。谷歌、Eni、微软等企业的购电协议，也反映出行业信心的提升。

麻省理工学院分析预测，全球核聚变发电量将从2035年的2太瓦时跃升至2050年的375太瓦时，到2100年有望接近2.5万太瓦时。研究指出，随着清洁电力需求激增，核聚变可能为全球GDP增加数万亿美元。

各国日益将聚变视作战略领域。瑞士EconSight公司报告显示，2016—2023年间，中国在全球聚变专利中占比达67%，美国为19%，欧洲为5%。

AI助力突破发展瓶颈

国际原子能机构指出，可控核聚变汇聚了等离子体物理、核工程、材料科学等多领域难题，是人类迄今构想的最复杂能源系统之一。当前实验已接近实现聚变所需条件，但仍需提升等离子体约束性能与稳定性，延长反应时间，并使输出能量超越输入能量。而AI技术，正成为突破这些瓶颈的关键助力。

AI能够模拟等离子体运动规律、预测反应过程、优化实验条件，从而大幅加速商业化进程。美国能源部长克里斯·赖特表示，AI在聚变材料科学、数字建模与分子动力学等领域带来的催化作用难以估量。

据美国有线电视新闻网报道，普林斯顿大学与普林斯顿等离子体物理实验室2024年在《自然》杂志发表成果，他们利用AI成功预测等离子体的不稳定性。在美国DⅢ-D国家聚变装置实验中，AI控制器可提前300毫秒预警等离子体撕裂，避免反应中断，为反应堆设计优化提供支持。

2022年，深度思维公司与瑞士等离子体中心共同开发出一套AI强化学习系统，实现了托卡马克装置内等离子体的精准稳定控制。该公司还推出了快速可微分的等离子体模拟器TORAX。

就在美国能源部宣布加速推进聚变战略的同一天，深度思维公司与聚变初创公司“联邦聚变系统”（CFS）宣布合作，将上述工具应用于CFS的实际项目。结合TORAX与强化学习等方法，AI可探索海量运行场景，找到最高效的净能量产出路径。深度思维公司还在为CFS位于波士顿郊外的SPARC反应堆开发AI控制系统，以优化磁场配置、聚变功率与热负荷管理。

CFS计划在本世纪30年代初投产首座电网规模聚变电站，并已获得谷歌与Eni的购电协议，公司估值超过10亿美元。该公司透露，至2050年有望实现年产千座工厂的规模。

此外，由OpenAI首席执行官萨姆·奥尔特曼投资的美国聚变初创公司Helion，计划在2028年前建成聚变电厂，并已签约微软作为其首个购电伙伴。

随着AI不断推动技术突破，聚变能正从一个远大的科学梦想，加速走向现实，跃升为改变全球能源格局的重要力量。（记者刘霞）

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