歲末年初，科大硅谷片區(qū)企業(yè)星能玄光的實(shí)驗(yàn)廠房里一片火熱，研發(fā)人員正在緊張地進(jìn)行最終裝備調(diào)試，企業(yè)研發(fā)的先進(jìn)場(chǎng)反聚變裝置FLAME已經(jīng)完成建設(shè)，即將迎來(lái)首次放電（指裝置建成并首次產(chǎn)生等離子體）。
聚變能源何時(shí)能走進(jìn)我們的生活？這一關(guān)乎人類未來(lái)的尖端技術(shù)，正悄然在安徽合肥邁出商業(yè)化應(yīng)用的重要一步。
提起“人造太陽(yáng)”，大家總會(huì)想到托卡馬克，它就好比一輛“頂級(jí)超跑”，需要昂貴的超導(dǎo)材料，成本極高。而星能玄光打造的FLAME裝置，則像一根高效的“能量法棍”，走的是“場(chǎng)反位形”聚變路徑，成本僅需十分之一，就能造出一個(gè)“小太陽(yáng)”。
“我們的中短期目標(biāo)是在2030年，實(shí)現(xiàn)功率在1千萬(wàn)瓦左右的小型聚變示范堆。”企業(yè)首席AI科學(xué)家王舸博士透露，星能玄光的秘訣在于“AI+聚變”，通過(guò)數(shù)字孿生、人工智能控制能等方式，大大縮短研發(fā)周期。
聚變能源、量子科技、深空探索……近年來(lái)，這些科技含量十足的詞，在安徽不斷迎來(lái)突破。從“量子大道”到“人造太陽(yáng)”，從深空實(shí)驗(yàn)室到“月壤磚”，安徽正以一批“硬核”成果，擦亮創(chuàng)新名片。在這里，未來(lái)已來(lái)——不止是想象。
聚變商用“加速跑”
2025年11月24日，緊湊型聚變能實(shí)驗(yàn)裝置BEST研究計(jì)劃面向全球發(fā)布。來(lái)自法國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、意大利、瑞士、西班牙、奧地利、比利時(shí)等10多個(gè)國(guó)家的聚變科學(xué)家在合肥共同簽署《合肥聚變宣言》。聚變科學(xué)家們倡議開(kāi)放共享與合作共贏精神，鼓勵(lì)聚變領(lǐng)域的科研人員到合肥開(kāi)展聚變合作研究，共同開(kāi)創(chuàng)聚變能源的美好未來(lái)，實(shí)現(xiàn)人類的終極能源夢(mèng)想。
這一年，合肥聚變領(lǐng)域捷報(bào)頻傳：
9月，聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施（CRAFT）離子回旋加熱系統(tǒng)通過(guò)驗(yàn)收，標(biāo)志我國(guó)高功率射頻加熱技術(shù)取得突破；
10月，BEST裝置首個(gè)關(guān)鍵部件杜瓦底座成功落位；
同月，CRAFT偏濾器原型部件研制成功，成為國(guó)際尺寸最大、熱負(fù)荷最高的偏濾器原型部件。
在實(shí)現(xiàn)“點(diǎn)亮第一盞燈”目標(biāo)之前，聚變技術(shù)已開(kāi)始“沿途下蛋”。
在離子回旋（ICRF）加熱系統(tǒng)科研攻關(guān)過(guò)程中，多個(gè)關(guān)鍵部件的研發(fā)不僅滿足了自身科研需求，甚至還實(shí)現(xiàn)了出口。真空射頻饋口是離子回旋系統(tǒng)的關(guān)鍵組件，作為磁約束核聚變裝置中真空與大氣環(huán)境間的隔離屏障，能夠高效傳輸射頻波，并支持無(wú)線元件，抵御電磁力與熱應(yīng)力。
“陶瓷的金屬化和陶瓷與金屬間的釬焊是技術(shù)難點(diǎn)，既要實(shí)現(xiàn)耐熱，又要保證功率輸出，還要確保系統(tǒng)真空。”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹，該部件經(jīng)過(guò)團(tuán)隊(duì)幾年的攻關(guān)才把關(guān)鍵工藝摸索清楚，經(jīng)過(guò)技術(shù)迭代升級(jí)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定制造，相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)出口到法國(guó)。
在這個(gè)系統(tǒng)中，僅一個(gè)發(fā)射器就有上千個(gè)部件，實(shí)現(xiàn)完全國(guó)產(chǎn)化的過(guò)程并不容易，系統(tǒng)的順利運(yùn)行，更需要各個(gè)部件絲絲入扣、精準(zhǔn)無(wú)誤，為了實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)，團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)反復(fù)攻關(guān)、摸索工藝才實(shí)現(xiàn)目前的高功率長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，而發(fā)射器相關(guān)產(chǎn)品也已經(jīng)出口國(guó)外。
從設(shè)備依靠購(gòu)買到自研產(chǎn)品出口，科技創(chuàng)新又一次在安徽實(shí)現(xiàn)重大躍升，在科技研發(fā)的過(guò)程中，相關(guān)技術(shù)也被廣泛應(yīng)用在射頻消殺、“質(zhì)子刀”和火箭推進(jìn)器等領(lǐng)域。
安徽曦融兆波科技有限公司依托該技術(shù)資源，專注于射頻大功率發(fā)射機(jī)、高壓電源等核心產(chǎn)品研發(fā)，面向磁約束核聚變裝置提供離子回旋波加熱系統(tǒng)及射頻解決方案，實(shí)現(xiàn)了科技研發(fā)的“沿途下蛋”。
聚變能源企業(yè)星能玄光也在自主研發(fā)中性束注入系統(tǒng)（NBI），在商業(yè)發(fā)電實(shí)現(xiàn)前，利用NBI驅(qū)動(dòng)，裝置可轉(zhuǎn)型為高通量聚變中子源（FNS）。基于D-D聚變反應(yīng)產(chǎn)生的高通量中子（中子產(chǎn)額約9*1015n/s），單套系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行24小時(shí)可生產(chǎn)約157 Ci鉬-99，可滿足中國(guó)2025年醫(yī)用需求約50%，同時(shí)支持中子成像、核能材料輻照測(cè)試等高端科研與技術(shù)應(yīng)用。
“當(dāng)前生產(chǎn)醫(yī)用同位素的裂變堆正在關(guān)閉，我們的聚變堆產(chǎn)生的中子則可以經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)這些緊缺的醫(yī)療材料。”據(jù)介紹，通過(guò)這種方式，就可以實(shí)現(xiàn)醫(yī)用同位素（核藥）的生產(chǎn)。
在日前舉行的省政府新聞發(fā)布會(huì)上，省科技廳副廳長(zhǎng)姚群表示，“十四五”期間，我省大科學(xué)裝置“沿途下蛋”成效明顯。圍繞大科學(xué)裝置精準(zhǔn)發(fā)力，建立大科學(xué)裝置衍生技術(shù)清單，支持開(kāi)展技術(shù)二次開(kāi)發(fā)，構(gòu)建“大科學(xué)裝置+概念驗(yàn)證中心+市場(chǎng)化中試”全鏈條轉(zhuǎn)化應(yīng)用體系，在超導(dǎo)材料、等離子體診斷、低溫技術(shù)、太赫茲激光等領(lǐng)域累計(jì)孵化、引進(jìn)科技型企業(yè)100余家，包括中科光柵、中科太赫茲、曦合超導(dǎo)等一批“金娃娃”企業(yè)，前沿技術(shù)催生新質(zhì)生產(chǎn)力效用愈發(fā)突顯。
下一步，我省將持續(xù)服務(wù)保障好戰(zhàn)略科技力量建設(shè)，充分發(fā)揮高能級(jí)科創(chuàng)平臺(tái)、高水平研究型大學(xué)、國(guó)家科研機(jī)構(gòu)、大科學(xué)裝置的前沿引領(lǐng)作用，全面增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，努力搶占科技發(fā)展制高點(diǎn)，為科技強(qiáng)國(guó)建設(shè)提供戰(zhàn)略支撐。
“量子大道”寬又闊
聚變商用闊步向前的同時(shí)，安徽的量子科技也在不斷取得突破。在科大硅谷片區(qū)企業(yè)合肥幺正量子科技有限公司的實(shí)驗(yàn)室里，30歲的陶思景正盯著屏幕上跳動(dòng)的數(shù)據(jù)流，面前那臺(tái)巨型“量子機(jī)箱”泛著金屬冷光。這位離子阱量子計(jì)算系統(tǒng)工程師，手里擺弄的不是普通零件——那是能“鎖住”原子級(jí)粒子的精密裝置，而被鎖住的每一顆離子，都是他口中能創(chuàng)造算力奇跡的“超級(jí)牛馬”。
陶思景所在團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)完成了低溫芯片型離子阱量子計(jì)算原型機(jī)，以離子阱芯片為核心，整合精密光學(xué)、先進(jìn)電子學(xué)、量子測(cè)控、精密溫控、低溫恒溫五大子系統(tǒng)。
該系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)首個(gè)低溫芯片型離子阱系統(tǒng)，之后可為高校、科研機(jī)構(gòu)等單位提供量子真機(jī)使用，也可與超級(jí)計(jì)算機(jī)融合，應(yīng)用于生物醫(yī)藥、新材料、電力能源、金融安全、低空經(jīng)濟(jì)以及裝備仿真等領(lǐng)域。
位于合肥“量子大道”上的幺正量子，成立僅3年就研制出高通光離子阱量子計(jì)算工程機(jī)。“高新區(qū)的1800萬(wàn)元投資和市創(chuàng)投的1200萬(wàn)元資金，幫我們跨過(guò)了死亡谷。”創(chuàng)始人韓永建介紹，企業(yè)還孵化出多光子糾纏源等光學(xué)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)技術(shù)“沿途下蛋”。
在合肥高新區(qū)，這條因?yàn)榫奂藝?guó)盾量子、本源量子、國(guó)儀量子等超過(guò)30家量子科技企業(yè)而聞名的“量子大道”，已成為我國(guó)量子信息技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化的重要地標(biāo)，產(chǎn)業(yè)版圖覆蓋量子通信、量子計(jì)算、量子測(cè)量等核心領(lǐng)域。
在日前舉行的省政府新聞發(fā)布會(huì)上，合肥市政協(xié)副主席、市政府秘書(shū)長(zhǎng)羅平回答記者提問(wèn)時(shí)表示，合肥市大力推動(dòng)量子科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新融合發(fā)展，近三年全市量子領(lǐng)域成果轉(zhuǎn)化設(shè)立企業(yè)21家，67項(xiàng)科技成果實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，培育集聚量子產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)93家、居全國(guó)首位。合肥已經(jīng)連續(xù)五年承辦量子科技和產(chǎn)業(yè)大會(huì)，發(fā)布數(shù)十項(xiàng)重大科技成果和產(chǎn)業(yè)成果，推動(dòng)33家企業(yè)簽約，合肥在量子領(lǐng)域的社會(huì)認(rèn)知與產(chǎn)業(yè)認(rèn)同正加速躍升。
安徽率先建成全球首個(gè)規(guī)模化量子通信網(wǎng)絡(luò)“合肥城域量子通信試驗(yàn)示范網(wǎng)”，為企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的完善提供了寶貴的試驗(yàn)場(chǎng)。隨后，安徽又持續(xù)開(kāi)放金融、電力、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景，為企業(yè)創(chuàng)新產(chǎn)品提供了首批用戶和持續(xù)迭代的機(jī)會(huì)。
“大量應(yīng)用場(chǎng)景的開(kāi)放，讓企業(yè)能夠把量子技術(shù)作為一個(gè)自主可控的安全技術(shù)應(yīng)用到數(shù)字經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面。”國(guó)盾量子副總裁周雷表示，依托場(chǎng)景開(kāi)放，企業(yè)利用量子通信技術(shù)，保障政務(wù)系統(tǒng)安全，同時(shí)也積極地依托場(chǎng)景，向政務(wù)、金融、能源、民生等方面探索新的應(yīng)用。如今，國(guó)盾量子已擁有專利超1000件，成為全球極少數(shù)在量子通信、計(jì)算、測(cè)量三大領(lǐng)域均實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)。
“十五五”期間，安徽將繼續(xù)搶抓量子科技發(fā)展機(jī)遇，持續(xù)推動(dòng)科技與產(chǎn)業(yè)融合創(chuàng)新，努力將合肥打造成為具有全球影響力的量子科技和產(chǎn)業(yè)中心。
“月壤造房”不是夢(mèng)
2025年12月14日，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院、澳門科技大學(xué)與香港中文大學(xué)在合肥科學(xué)島共同簽署協(xié)議，三方合作共建“深空物質(zhì)成分光譜探測(cè)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”并同步啟動(dòng)天問(wèn)三號(hào)載荷“激光外差光譜儀”的聯(lián)合研制任務(wù)。
未來(lái)，聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室將聚焦深空探測(cè)中的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，重點(diǎn)發(fā)展高靈敏度、高分辨率光譜探測(cè)技術(shù)，開(kāi)展火星、月球等天體物質(zhì)成分的原位與遙感探測(cè)研究，聯(lián)合培養(yǎng)具備全球視野的行星科學(xué)與空間技術(shù)復(fù)合型人才，力爭(zhēng)成為具有國(guó)際影響力的深空探測(cè)聯(lián)合創(chuàng)新平臺(tái)。
2022年2月，深空探測(cè)實(shí)驗(yàn)室在安徽揭牌；2024年3月，深空探測(cè)實(shí)驗(yàn)室自主研制、環(huán)繞月球編隊(duì)飛行的新技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星“天都一號(hào)”、“天都二號(hào)”成功發(fā)射；2025年7月，國(guó)際深空探測(cè)學(xué)會(huì)成立大會(huì)在安徽合肥舉行……近年來(lái)，安徽在空天科技領(lǐng)域取得長(zhǎng)足的進(jìn)展。
在深空探測(cè)實(shí)驗(yàn)室，一項(xiàng)名為“月壤原位3D打印系統(tǒng)”的技術(shù)，讓“月球蓋房”走進(jìn)現(xiàn)實(shí)。
“我們不需要從地球攜帶任何輔料，真正實(shí)現(xiàn)了‘用月球的土，燒月球的磚，建月球的家’。”深空探測(cè)實(shí)驗(yàn)室未來(lái)院高級(jí)工程師、“月壤3D打印系統(tǒng)”技術(shù)負(fù)責(zé)人楊洪倫介紹。該系統(tǒng)利用高倍聚光太陽(yáng)能將月壤加熱熔融，通過(guò)3D打印技術(shù)“打印”成不同規(guī)格的“月壤磚”，為未來(lái)月球基地建設(shè)提供了無(wú)限可能。
依托全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)，多學(xué)科專家聯(lián)合攻關(guān)，僅用三年，該系統(tǒng)便完成從原理驗(yàn)證到樣機(jī)研制。實(shí)驗(yàn)室還同步布局月壤熔融電解制氧、水冰提取等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建了完整的地外資源開(kāi)發(fā)利用體系。
從嫦娥五號(hào)帶回月壤樣本，到如今實(shí)現(xiàn)月壤資源就地利用，中國(guó)深空探測(cè)正在完成一個(gè)從“取回”到“利用”的完整閉環(huán)。這項(xiàng)技術(shù)已入選安徽重大科技創(chuàng)新成果，并正在催生太空建造新產(chǎn)業(yè)。實(shí)驗(yàn)室正聯(lián)合企業(yè)籌建產(chǎn)業(yè)投資基金，推動(dòng)科技成果轉(zhuǎn)化。
“十四五”以來(lái)，安徽在量子模擬、聚變能源、深空探測(cè)等領(lǐng)域持續(xù)突破：“天元”量子模擬器在全球率先取得重大進(jìn)展，“祖沖之三號(hào)”“九章三號(hào)”量子計(jì)算原型機(jī)，使我國(guó)成為世界唯一在兩種物理體系達(dá)到“量子計(jì)算優(yōu)越性”的國(guó)家。“東方超環(huán)”創(chuàng)造“億度千秒”新的世界紀(jì)錄，全國(guó)首創(chuàng)引入社會(huì)資本建設(shè)緊湊型聚變能實(shí)驗(yàn)裝置（BEST），聚變能商業(yè)化進(jìn)程走在國(guó)際前列。成立深空探測(cè)實(shí)驗(yàn)室，自研“天都”試驗(yàn)星實(shí)現(xiàn)我國(guó)首次繞月編隊(duì)飛行……
合肥更是一路“開(kāi)掛”：綜合性國(guó)家科學(xué)中心全國(guó)第二個(gè)獲批，國(guó)家實(shí)驗(yàn)室首批掛牌，量子、聚變、深空三大科創(chuàng)引領(lǐng)高地全面建設(shè)，科技創(chuàng)新能力穩(wěn)居全國(guó)城市前十，在世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織發(fā)布的2025年全球創(chuàng)新指數(shù)報(bào)告中，合肥居全球“科技集群”第39位。
“十五五”期間，安徽將繼續(xù)強(qiáng)化戰(zhàn)略科技力量，發(fā)揮大科學(xué)裝置、高能級(jí)平臺(tái)的引領(lǐng)作用，全面增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，努力搶占科技發(fā)展制高點(diǎn)，為國(guó)家科技自立自強(qiáng)水平大幅提高目標(biāo)實(shí)現(xiàn)、奮力譜寫中國(guó)式現(xiàn)代化安徽篇章貢獻(xiàn)力量。（記者 張毅璞）
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