光明日報頭版聚焦！國際領先，全球唯一，湖北院士團隊20年研製"人造太陽"

2020-12-23 華中科技大學本科招生

前不久，參與新一代"人造太陽"裝置——中國環流器二號M裝置（HL-2M）的情侶劉林子、佟瑞海的合影，"刷屏"了華中科技大學師生的朋友圈。作為華中大人，這對90後情侶見證了"人造太陽"的誕生，而在喻家山下，追夢、造夢的華中大人其實已在這條路上奮進了20年。12月22日，《光明日報》頭版刊發了這群華中大人的奮鬥歷程，譜寫了新時代"夸父逐日"的故事。

近年，世界各國逐漸意識到，不管是傳統的化石能源還是新興起的各種新能源，實際上都無法滿足人類未來社會的發展需求。於是，持續發光發熱的太陽就成了科學家們在能源領域重點關注的研究對象：我們可以模擬太陽發光發熱的機制，升起一輪能自主掌控的"人造太陽"嗎？

面對核聚變研究這一大型研究項目，國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃應運而生。此項研究由我國與歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯和美國六方一同參與，是目前全球規模最大、影響最深遠的國際科研合作項目之一，旨在模擬太陽發光發熱的核聚變過程，為人類提供"無汙染、無碳、安全、實際上不產生廢料的能源"。華中科技大學潘垣院士團隊就活躍在這項國際大科學工程之中。

2001年，建在美國德克薩斯大學的磁約束聚變實驗研究裝置TEXT（後升級為TEXT-U）面臨著報廢或拆遷的選擇，潘垣敏銳意識到這是我國低成本直接介入磁約束聚變研究前沿，參與國際合作研究的絕好機會。2003年，TEXT-U漂洋過海，落戶武漢喻家山腳下。依託這一裝置，華中大不僅發展了等離子體物理及核聚變等學科，還依託其大型脈衝發電機組，建成了教育部部屬高校和湖北省首個國家重大科技基礎設施——武漢國家脈衝強磁場科學中心。

隨著研究工作的逐步開展，團隊也日益壯大，從當初的六七人發展到如今有研究人員27人，技術人員14人，研究生超過100人。先後承擔了國家級重大研究項目數十項，發表SCI論文近200篇。更為重要的是，從一開始團隊就以ITER計劃中最重要的問題——磁流體不穩定性及其導致的等離子體大破裂為主攻方向，積極準備著在ITER上開展實驗，與世界各國同臺競技。

潘垣認為，科學研究既要不等不靠，也離不開強強聯手。通過國際合作，結合全人類的智慧將能更快地實現跨越式的突破。等離子體大破裂對實驗裝置穩定運行帶來的巨大危害，多年來始終困擾著研究者。2008年，聚變所丁永華教授團隊在對比研究了過去普遍使用的經典研究思路後，提出了一種新的思路來解決這一問題。而為了驗證這一思路是否可靠有效，就用了將近10年。

在"等離子體破裂"這一研究領域，團隊的等離子體不穩定性控制和破裂危害緩解技術位居全球領先地位。同時也是全球唯一能做到破裂逃逸電子完全抑制的科研團隊，在實驗中得到的逃逸電流耗散速率曾創下世界第一的紀錄。今年10月，團隊的J-TEXT實驗裝置也被ITER國際科技顧問委員會列為四大SPI破裂緩解技術研究裝置之一，進一步確立其研究在國際領先方陣的地位。

圍繞J-TEXT的研究，華中大、聚變所為我國聚變領域培養和輸送了大批人才，不斷提高了我國在該領域的國際競爭力。國內兩大聚變院所——核工業西南物理研究院、中國科學院合肥物質科學研究院陳偉、季小全，亞太物理學會等離子體物理大會"傑出青年科學家獎"獲得者王璐，"青年科學家獎（U30）"獲得者郭偉欣以及現任ITER工程司副司長武松濤，都是從華中大走出的該研究領域的佼佼者。

2020年11月，一份為國家新能源戰略建言獻策的報告牽動著黨中央與潘垣院士團隊的心。這份報告以詳盡的數據和科學的論證，重點匯報了改善我國能源結構、解決能源環境問題的相關途徑與方法。潘垣團隊作為報告起草人，20年來以從根本上解決人類能源問題為目標，積極參與國際大科學工程，主動貢獻"中國方案"。

在全人類的能源研究問題上，潘垣院士團隊做出了"中國貢獻"，在國內的能源領域也同樣有著"華中大貢獻"。

為解決用電束縛的問題，潘垣團隊用11年攻堅克難，於2018年9月，在南方電網重大科研攻關項目"大容量短路電流開斷裝置研發及工程應用"支持下研發的220kV系統用大容量短路電流開斷裝置，在西安國家高壓電器產品質量監督檢驗中心成功通過100kA級短路電流開斷試驗，使我國220kV系統用高壓斷路器的開斷容量指標達到國際最高水平。該試驗的成功為我國佔領"大容量短路電流開斷裝置"領域國際制高點和工程化應用打下了基礎，為我國電力系統大容量短路電流開斷的難題提供了更為有效經濟的解決方向

20年來，中國人升起自己的"人造太陽"的信念不曾動搖，人類追求聚變的夢想也不會止步。華中大聚變人在升起這輪全球矚目"紅日"的徵程中，還將不斷燃燒，釋放更多的光與熱。


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文章素材來源：華中科技大學官微、華中科技大學新聞網

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