人造太阳坎途

计划。根据目前的进度计划，项目将于2020年实现一个重要里程碑，即产生第一束等离子体，这比早先的计划推迟了近两年。

延误首先来自工程设计方案的迟迟未决。由于工程本身的复杂性，很多设计与整个系统息息相关，牵一发而动全身，造成方案设计耗时较多。

另一个原因是与制造商长期且不顺利的谈判。例如，ITER组织目前无法明确告诉工程承包商细化的施工内容，导致承包商难以精确核算成本。根据英国《自然》杂志报道，最终的设计方案将在2013年3月完成，但按照预定时间，承包商必须在今年底提交工程合同。

ITER组织采购各种部件的复杂体系还会进一步拖延工期，且其所有决定，不管是工程预算、日程安排，还是技术决策，必须征得所有参与成员的一致同意，这需要相当高的外交技巧。参与ITER计划的欧盟、中国、日本、美国、俄罗斯、韩国和印度七个国际成员，包括了34个国家、全球一半以上的人口。“ITER不仅是一项技术工程，政治也掺和其中。”汉贾对《财经》记者说。

在工程建设阶段，欧盟大致承担了总费用的45.5%，其他六国各负担9.1%。这种责任并非仅出资即可，更多是以实物贡献。成员各自的执行中心共同承担组件和系统的采购任务，并由其支付费用，然后免费提供给ITER组织。ITER组织只承担一小部分的配件和系统采购任务，并承担实验堆的组装任务。

这样做的优势在于，各成员可以共同学习、分享最新科技。ITER组织总干事办公室传播事务主任米歇尔·克莱森斯（Michel Claessens）分析称，“如果ITER成功了，所有成员都能够在他们自己的国家复制ITER。”

但显而易见，这种采购方式增加了项目的复杂性，并直接影响项目进展。ITER组织对此也有准备，在组件制造过程中，采取严格的质量监控程序，以保证整体协调。

尽管ITER工程的很多部分都面临延迟，但总体进程并没有改变。ITER计划分三个阶段进行：第一阶段从2007年底至2019年，为实验堆建设阶段；第二阶段持续20年，为热核聚变实验阶段，其间将验证核聚变燃料的性能、实验堆材料的可靠性，以及核聚变堆的可开发性等，为大规模商业开发聚变能进行科学和技术论证；第三阶段历时五年，为实验堆拆卸阶段。在实验阶段结束后，各参与方还将同时进行示范堆建设，为最终实现商业堆开发做准备。

ITER进展迟缓似乎与生俱来。1985年，美国和前苏联两国首脑倡议建造ITER，后由美、苏、欧、日共同启动。三年后，1988年才开始概念设计，又用了13年才最终完成工程设计报告。

“我们会尽可能遵照进程计划。”汉贾表示，进程计划的任何改变都需要得到ITER组织理事会的批准。未来，如果确实找不到办法弥补项目建设的延迟，才会向理事会申请改变进程计划。

伴随延迟而来的，是ITER工程预算的不断攀升。

目前ITER的工程预算已从50亿欧元翻了3倍多，达到160亿欧元，但反应堆的规模却缩水了一半。

成本飙升的外部原因是，自2001年以来，建筑成本、人工等费用显著增长，其中钢铁的价格翻番，水泥的价格甚至翻了两番。

来自内部的原因则是，ITER组织2007年成立后，对工程设计重新评估，修改了一些设计，建设成本有所增加。据ITER组织提供的数据，工程成本增加了67%。

好在成本的上升并未直接影响项目进程。

新能源之路

ITER在拉丁语中有“道路”之意。在某种程度上，可控热核聚变也确实被视为能源的终极解决方案。在地球上，最容易实现核聚变反应的是氢的同位素氘和氚。

为了说明核聚变的无限潜力，科学家们总在说：1升海水中所含的氘发生聚变反应，可释放出相当于300升汽油燃烧的能量。地球上的海水资源异常丰富，用于产生氚的锂也有相当大的储量，这使得核聚变不会遭遇燃料瓶颈。理论上，这将是一种便宜、安全、海量的理想能源。

氘氚聚变反应的产物是稳定的氦，没有放射性废物，只产生易于处理的短寿命放射性物质，相对传统的核电站也更安全。因为核电站的反应堆要先期注入大量核燃料，而核聚变是在反应过程中随用随加原料，具有更高的安全性。

要想利用这些独一无二的优点，科学家们需要做一些前所未有的工作和创新。

恒星内部的核聚变反应，是由于星球自重产生巨大的引力，把处于等离子态的氢核压在一起，相互碰撞，引发链式反应。太阳拥有太阳系全部质量的99.8%，在地球上，无法产生如此大的压力，只能通过提高温度来弥补。聚变反应堆的温度要上亿摄氏度，燃料气体被电离成等离子体后，才能保证原子核有足够的动能彼此接近，并发生碰撞。

同时，还要实现充分的约束。将高温等离子体控制在高密度状态，维持足够长的时间，以便充分地发生聚变反应，直至无需再从外界输入能量，这一过程被称为“聚变点火”。要实现聚变点火，必须达到一定的约束时间。

科学家已找到两条途径来实现这种约束：磁约束和惯性约束。从研究进展看，这两种约束方式很难说哪种更具明显优势，而且都面临着不同的难题。由于在惯性约束中使用的大功率激光器还可用于核武器研究和基础科学研究，有能力开展研究的国家都倾向于自主研发。如美国的国家点火装置（NIF）和中国的神光Ⅲ装置，都属于惯性约束。

ITER选择的是磁约束，主要利用大电流产生强磁场。被称为托卡马克的装置是现在完成磁约束最成熟的构形，要想实现“点火”，就要建造一个全超导托卡马克装置，这是第一步。

下一步就要让输出的能量超过输入的能量，以获得净聚变能。ITER的设计总聚变功率为50万千瓦，如果一切按照计划进行，科学家们将用5万千瓦的启动功率，制造出50万千瓦的功率，能量增益达10倍之多。

此前最好的实验结果，是1997年位于英国的欧洲联合环（JET）创造的，其输入2.5万千瓦的功率， 输出只有1.6万千瓦，尚不能达到输入功率。JET的工程规模是ITER的二分之一。

“一定不能忘记ITER只是一个实验！” 汉贾表示，ITER或许是迄今为止人类所尝试过的最复杂、最具挑战性的实验。

中国的考量

像核聚变这样的研究，任何一个国家都很难独立完成，它远比传统的核反应堆困难得多。

各国政府愿意共同出资参与ITER计划，这与建造、运行ITER的科学和工程技术基础密不可分，通过国际合作，能够集中全世界核聚变领域最好的科学家和工程师，而且可以共同分担风险。

2003年1月，中国政府正式批准了加入ITER计划谈判进程。然而，部分中国科学家激烈反对，以中国科学院数学物理学部为主的40多名院士上书中央，反对中国加入ITER，主要理由是经费投入过于巨大，当时中国加入的话，要承担的费用超过10亿美元。

赞成者却认为，中国对ITER项目的投入，70%将会以国内制造的部件来支付，还有10%则由中方派出人员折算。这样核算下来，中国真正需要支付外汇的部分仅占20%，且ITER建设周期长达十年，分批支付，也不算特别昂贵。况且，该计划在理论上的不确定性已逐步消除，可以依赖的科学基础相对稳固。

从上世纪70年代开始，中国就以托卡马克为主要研究途径，先后建造了30多台核聚变实验装置，积累了较多的经验。2006年建成的全球首个全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），把等离子放电持续时间提高到1000秒，大大超过此前几十秒的装置。

2005年6月，中、欧、日、韩、俄、美六方共同签署了《ITER场址联合宣言》，确定将ITER场址设在卡达哈什。2006年5月，在ITER计划联合实施协定正式签署的前夕，印度火线加入。这印证了从国际主流决策看，ITER是受欢迎的。

中国国际核聚变能源计划执行中心副主任丁明勤曾这样描述中国加入ITER项目的好处：“以10%的投入，享受100%的知识产权”。

ITER项目的基本原则是各成员相互分享新增知识产权，不在成员之外的第三国传播。同时，也要尊重各成员的原有知识产权，可以通过谈判商定。

中国能否享受100%的知识产权，还要视具体情况而定。一位参与ITER项目的资深专家分析称，现在大部分组件都是分头采购，供货方可以直接宣称，其提供的设备组件具有专利。这就无法免费共享了。

ITER工程的组件被拆分成22个采购包，共97个子包，中国承担了其中12个子包的制造任务，预计研制费和加工费达40亿元。完成这些采购包，有利于提高中国在超导、稀有金属材料、高温高电压等众多领域的研究开发和制造能力。

中方有20个人在ITER组织任职，所占比例仅5%，总数最少。中国工程院院士、中国科学院等离子体物理研究所研究员万元熙曾表示，在ITER组织中，三分之二以上的核心科学、工程技术和技术管理领域几乎没有中国人任职，这必将影响到中国的权益。

能够投入到项目中的人才，一朝一夕无法培养出来。其中，物理和工程技术方面的人才更缺乏。中国科学院院士、北京大学应用物理与研究中心主任贺贤土告诉《财经》记者，除了加强自主培养，短期内的扭转方法就是海外引进。

2007年出台的《核电中长期发展规划》提出，中国在核电发展战略方面将实行“三步走”，即热中子反应堆、快中子反应堆、受控核聚变堆。

ITER的成功与否与第三步受控核聚变堆息息相关。即便ITER取得满意结果，还要再经过示范堆和原型堆核电站阶段的验证，因此，最乐观地估计是，聚变能的商业化应用也在本世纪中叶或稍晚才有可能实现。

这样的观点在30年前就有，说是“30年内核聚变能够商用”，现在，仍然说是下一个30年。

不过，如果回顾一下人类在过去几十年内取得的重大科技进步，又会重拾信心。“这个计划聚集了科技领域最聪明的人，我们一定会实现既定目标。” 汉贾说。

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