如果要问，世界上最难的科学研究是什么？在中国工程院院士、华中科技大学教授潘垣眼中，毫无疑问是磁约束核聚变，也就是“人造太阳”。如何将这一“科幻”照进现实？他探索了很多年。
潘恒院士。湖北省科技厅供图
追逐“人造太阳”
今年，潘垣院士已经90岁高龄。他告诉记者，在他所有的科研成果中，最让他骄傲也最牵挂的，就是“人造太阳”。科学上讲，叫做磁约束核聚变。
“为什么叫‘人造太阳’？因为它的目的就是能源，核聚变能力就是要把氢弹控制起来，让它慢慢地释放能量。”潘垣说。
这项工程到底有多难？
潘垣解释，太阳核聚变的发生离不开巨大的太阳引力，高温高压条件下，充斥在太阳内部的氢原子核外电子摆脱束缚，其中两个原子核互相吸引、碰撞，进而发生聚变反应。但毕竟，地球的引力仅仅是太阳的三十三万分之一。要在地球上将超高温等离子体约束起来，实现可控核聚变，难度堪比“夸父逐日”。
早在1984年，潘垣参与并完成了中国第一座“人造太阳”装置——中国环流器一号。
建造中国环流器一号之初，所需的参考材料极为缺乏，工程设计人员手里仅有介绍原苏联相关装置概况的4页文章。至于装置的每一个部件具体该怎样设计，需要自己摸索琢磨。
“主接线图、控制系统的逻辑图都是我自己画的，那时候年轻，晚上一搞就搞到12点。装置很复杂，超高真空、外通电源好几套，一边画一边思考、讨论，反复修改，装置的尺寸配合总体是稳定的。”潘垣回忆道。
此外，还需要解决设备来源的问题。潘垣与外部工厂合作，进行了大量的设备研发。其中最令他自豪的是其主持研发的两台交流脉冲发电机，这为中国核聚变领域的发展提供了强大的动力。这两台80兆瓦的脉冲发电机是当时中国发电机容量最大的两台发电机，至今仍在使用。
潘垣和团队克服万难，终于在1984年9月21日，成功研制中国环流器一号装置研制。它标志着我国受控核聚变研究由原理探索进入到规模物理实验阶段，为中国核聚变研究和发展提供了重要的实验平台，成为中国受控核聚变研究发展的一个里程碑。
环流一号研制成功后，核聚变的相关研究一直都是潘垣的核心工作。2016年，潘垣又将聚变材料锁定为氘元素，在国际上首创提出了新的技术路径——氘氘聚变。
去年11月，湖北省重大科技基础设施“磁约束氘氘聚变中子源预研装置”项目获批，在武汉新城光谷科学岛启动建设，潘垣和他的学生将围绕项目建设继续探索。
探索终极能源
潘垣的关注点从来都是瞄准国家所需，目标锁定人无我有、人有我强、人强我新。
除了核聚变能源，潘垣还致力于中国脉冲强磁场实验装置的建设。20世纪末，潘垣敏锐地注意到，自20世纪80年代发现高温超导以来，欧、美相继建设了脉冲强磁场实验室。他随即于2001年提出尽快建设中国脉冲强磁场实验装置，这后来成为“十一五”期间我国建设的12项重大科技基础设施之一。
为推进工程，潘垣带领团队提出双电容器耦合动态调控方案，解决了脉冲平顶磁场生成过程中的一些技术难题，使得我国在脉冲强磁场技术方面走在了世界前列。
截至2022年底，该设施已累计运行超过7万小时，为北京大学、清华大学、中国科学院物理研究所等119个国内外科研单位提供科学研究服务1677项，在Nature、Science、PRL等期刊发表论文1385篇，取得了包括发现第三种规律新型量子振荡等在内的一大批原创成果。
潘垣常年订阅四份报纸，从国家发展的脉络里，找寻自己的专业背景能够解决的难题。
针对京津冀雾霾问题，他提出建设柔性直流电网，为2022年冬奥会的成功举办提供了优质环境保障；针对南方电网用电负荷大的问题，他创新研发世界首台50万伏机械型直流断路器，避免电网基础设施的损失……
眼下，潘垣团队正在对瞬间升温和能源回收方向，进行多类型实验，朝着终极能源的方向不断探索。潘垣说，这是他的收官之作，也是世界上最困难的科研工作。他可能看不到自己的收官之作在国际舞台大放异彩的那天了，但只要中国人能借此站上相关研究的世界之巅，他就高兴。
当地时间12月17日，美国国家航天航空局（NASA）发表声明称，受不利的天气情况影响，美国国家航天航空局和太空探索技术公司（Spa 中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在基于冷原子的量子存储实验研究中取得重要进展：该团队教授史保森、丁 12月20日，由中国工程院院刊Engineering评选的 “2023全球十大工程成就”在京发布，期刊执行主编、中国工程院陈建峰院士发 近日，北京市政府办公厅发布了《北京市关于推动科技企业孵化器创新发展的指导意见》（以下简称《指导意见》）。12月19日， 碳中和目标倒逼产业结构与能源结构向绿色低碳方向转变。作为一种具备诸多优点的清洁能源，氢能迎来重要的发展机遇期， 12月15日至16日，国家自然科学基金委员会管理科学部主办、首都经济贸易大学承办的数据要素与数字经济高层研讨会在首 。本文链接：潘垣：“90后”院士矢志造“太阳”http://www.sushuapos.com/show-11-4790-0.html
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