中国的聚变突破：EAST 反应堆的 1000 秒里程碑如何重新定义全球实力

2025 年 1 月，中国的实验性先进超导托卡马克 （EAST） 反应堆实现了曾经被认为不可能的事情——将聚变等离子体维持在 1.2 亿摄氏度下 1000 秒，即近 17 分钟。这比太阳的核心热五倍，这不是科幻小说。这一里程碑点燃了一场价值 10 万亿美元的全球能源革命，可能会极大地改变地缘政治权力平衡并重塑全球经济——让美国和大部分西方国家争先恐后地迎头赶上。

科学：为什么 1,000 秒在 1.2 亿度下会改变游戏规则

核聚变是能源的圣杯，它模仿了为太阳提供动力的过程，将氢同位素（如氘和氚）融合以产生氦和能量爆发。与核裂变不同，核裂变会分裂原子并产生危险的放射性废物，而聚变是清洁、安全且可能无限的。

几十年来，聚变一直是一个诱人但遥远的梦想，被困在理论和实验物理学的领域。最大的挑战是什么？维持聚变所需的极端条件。达到比太阳核心更热的温度是一回事，保持等离子体稳定并被容纳足够长的时间以提取可用能量是另一回事。

EAST 在 2025 年 1 月的突破打破了之前的记录。从这个角度来看：

2021 年，EAST 将等离子体保持在 1.2 亿度 101 秒，这在当时是一项了不起的成就。

到 2025 年，EAST 将这一时间延长到 1,000 秒（近 17 分钟），这是一个巨大的飞跃，使聚变能与实际商业可行性相距甚远。

这个持续时间不仅仅是象征性的，它是连续、自我维持的聚变成为能源生产可行的阈值。通过保持等离子体稳定性超过 16 分钟，EAST 证明了聚变可以超越实验限制并进入实际发电领域。

影响：一场 10 万亿美元的能源革命开始

聚变能不仅仅是一个技术奇迹，它还是一个地缘政治和经济颠覆者，威胁着价值 3 万亿美元的化石燃料行业，并可能重塑国家之间的权力平衡。

1. 化石燃料主导地位的终结

Fusion 的成功可能会摧毁化石燃料行业，该行业每年产生 3 万亿美元的收入，在全球拥有数百万名员工。由于能够生产清洁的、几乎无限的能源，聚变将使石油、天然气和煤炭过时，从而扰乱依赖这些商品的整个经济。

石油进口（$400B/年） – 美国每年在石油进口上花费数千亿美元。聚变可以消除这种依赖性，从而改变美国的能源格局。

化石燃料行业的失业 – 随着聚变技术的加速采用，到 2040 年，仅在美国，与石油和天然气相关的 150 万个工作岗位就可能面临风险。

地缘政治影响 – 随着对化石燃料的需求暴跌，石油资源丰富的国家，尤其是中东和俄罗斯，可能会看到其经济崩溃。

2. 电费暴跌至 20 美元/月

摩根士丹利估计，到 2040 年，聚变能市场的价值可能达到 5 万亿美元。随着聚变厂的激增并取代传统能源，能源成本预计将大幅下降。分析师预测，发达国家的每月能源账单可能会降至 20 美元/月，这只是当前成本的一小部分。

3. 气候影响：到 2035 年减少 50% 的排放量

Fusion 提供了一种清洁、零碳的替代方案，可以帮助到 2035 年将全球温室气体排放量减少 50%，与联合国的气候目标完全一致。与面临间歇性问题的太阳能和风能不同，聚变提供了一种稳定、可靠的电源，可以稳定电网并加速从化石燃料的过渡。

4. 太空旅行革命：马斯克的火星梦想及超越

埃隆·马斯克 （Elon Musk） 的火星殖民梦想取决于能源技术的突破。聚变紧凑的高能输出可以缩短行星际旅行时间，使深空探索更加可行。聚变动力推进可以将火星旅行时间从 9 个月缩短到 3 个月，从根本上改变太空探索的经济性。

中国的领先地位和美国不顾一切地追赶

中国在聚变研究方面的主导地位并非偶然。中国政府每年投入超过10亿美元用于聚变研发，在融合能源商业化的竞赛中建立了强大的领先优势。EAST 反应堆的成功使中国处于技术革命的风口浪尖，这可能会使其成为 21 世纪无可争议的能源领导者。

美国落后：劳伦斯·利弗莫尔 （Lawrence Livermore） 瞬间获利

美国曾经是聚变研究的先驱，现在发现自己落后了。2022 年 12 月，劳伦斯利弗莫尔国家实验室在惯性约束聚变 （ICF） 方面取得了里程碑式的成就，产生的能量略高于瞬间消耗的能量。虽然被誉为一项突破，但这种增长是转瞬即逝的——远不及中国东方所实现的持续、实际的持续时间。

ITER 推迟到 2035 年：错失良机？

国际热核聚变实验堆 （ITER） 是一项涉及 35 个国家的全球合作项目，曾被视为人类商业聚变的最大希望。但 ITER 的时间表一再推迟，现在全面运营能力被推迟到 2035 年。到那时，中国的 EAST 或其他中国本土反应堆可能已经将聚变推向市场，这使得 ITER 及其西方合作伙伴难以保持相关性。

美国的应对措施：500 亿美元的 Fusion 法案和私营部门的喧嚣

为了缩小差距，美国最近通过了 500 亿美元的《聚变法案》，旨在加快国内聚变的研发。该立法为公私合作伙伴关系提供资金，激励聚变初创公司，并推动到 2030 年的商业示范工厂。

初创公司和亿万富翁支持者：Commonwealth Fusion 和 Helion

私营部门的创新为美国在聚变领域的主导地位带来了一线希望。Commonwealth Fusion Systems 和 Helion Energy 等公司正在利用高温超导体和等离子体约束方面的突破来加快聚变发展。

Commonwealth Fusion Systems – 在 Bill Gates 的支持下，这家初创公司正在寻求可以与 EAST 的性能相媲美的先进托卡马克设计。

Helion Energy – 在 Jeff Bezos 的支持下，Helion 专注于直接能源转换，承诺跳过传统的蒸汽轮机系统并更高效地输送电力。

聚变的不确定未来：争夺经济霸权还是全球合作？

聚变能源有可能颠覆全球能源市场，重新定义经济权力结构，并改变环境。但它也带来了深远的挑战：

经济混乱 – 化石燃料行业的崩溃可能引发大规模失业和地区不稳定。

能源公平 – 聚变能会得到公平分配，还是会被最先掌握聚变能的国家垄断？

地缘政治后果 – 中国在聚变技术方面的领先地位可能会巩固其在全球能源市场的主导地位，从而造成新的地缘政治紧张局势。

在美国及其盟友争先恐后地缩小聚变差距之际，世界正站在一场将决定 21 世纪进程的能源革命的悬崖边上。聚变会成为全球合作的工具，还是经济和地缘政治竞争新时代的催化剂？

有一点是肯定的：中国 EAST 反应堆在 2025 年持续聚变等离子体的 1000 秒可能刚刚改变了人类文明的轨迹。