未来的某一天，刚苏醒的你发现自己身处在一架梭形飞船之中，窗外一颗颗闪亮的星星匆匆而过。
此时，飞船中的一段语音传来“尊敬的乘客，你的目的地上海，即将到达”。你站起身，走出飞船，映入眼帘的是一座座漂浮在空中、造型各异的楼房。每座楼房底部都有十几架螺旋桨旋转，使楼房漂浮在空中。
这个时代，人类的粮食短缺问题得到了解决，机器农场夜以继日的生产，提供充足的粮食；淡水短缺问题得到了解决，巨大的海水淡化器在不停地工作；人们再也不需要为争夺石油发动战争了，因为每个人都拥有取之不尽的能源；你会看到每栋楼房之中的人们都在欢声笑语，享受生活……
这一幅幅未来的幻想，都离不开能源短缺问题的彻底解决。谁能够让未来照进现实呢？目前最有希望的答案是“人造太阳”托卡马克。
托卡马克装置的能源产生主要通过核聚变。简单来说，两个原子核相互碰撞、结合，释放出大量能量。核聚变是太阳能量的产生源泉，因此托卡马克又被称为“人造太阳”。
核聚变原理图（图片来源：中国网）
核聚变燃料可来源于海水和一些轻核，所以核聚变燃料是无穷无尽的，可以为人类带来更加高效、清洁、几乎无限的能源。但是产生可控核聚变需要的条件非常苛刻，核聚变燃料必须在超过一亿度高温环境下，才能产生大规模反应，形成高温等离子体。目前，没有任何一种材料能够承受如此高的温度。
20世纪50年代苏联物理学家伊戈尔·塔姆和安德烈·萨哈罗夫提出托卡马克(俄语：Токамáк)的概念。托卡马克，俄语的意思环状磁容器。在强磁场的约束作用下，高温等离子体被约束在环状腔体内，防止与设备内壁接触。1954年，苏联科学家成功造出世界上第一台托卡马克装置T-3，随后各个国家纷纷跟进研究。
托卡马克原理图（图片来源：Spektrum.de）
1982-1985年间，美国、欧盟、日本相继造出托卡马克装置TFTR、JET、JT60。自上世纪七十年代起，中国也开始研究托卡马克装置，只是当时受技术和资金限制，实验规模很小。后来苏联解体，莫斯科库尔乔托夫研究所将托卡马克装置T7赠送给中国。经过对T7的重新设计和改造，建成中国首个超导托卡马克实验装置合肥超环（HT-7）。2008年，合肥超环连续重复实现长达400秒的等离子体放电，创造了当时国际同类装置中时间最长的高温等离子体放电的新纪录。
为进一步推动托卡马克的发展，国际热核聚变实验堆计划ITER（International Thermonuclear Experimental Reactor）在1985年启动。我国于2006年正式签约加入ITER计划。2022年10月19日，中国新一代“人造太阳”装置（HL-2M）等离子体电流突破100万安培，创造了中国可控核聚变装置运行新纪录，标志着中国核聚变研发距离聚变点火迈进重要一步，跻身国际第一方阵，技术水平居国际前列。
中国实验性先进超导托卡马克装置东方超环（EAST） （图片来源：新华社）
参考文献
[1]中国核学会.核聚变[M].原子能出版社,1980.
[2]国家能源局.中国新一代“人造太阳”装置科学研究取得突破性进展.
[3]网页：《科工力量：制造人类终极能源，为什么中国最有希望？》.
[4]网页：《中国新一代“人造太阳”装置科学研究取得突破性进展》.
供稿｜刘中毅
责编｜郑雯洁