12月13日，美国能源部和国家核安全局宣布：经过60年的研究，美国劳伦斯-利弗莫尔国家实验室的国家点火装置已实现核聚变反应，并产生了净能量增益（注：媒体报道说是20%增量）。这是人类历史上的第一次，可能使清洁聚变能源的前景非常光明，或将改变碳中和的游戏规则，帮助实现净零碳经济目标（https://www.energy.gov/articles/doe-national-laboratory-makes-history-achieving-fusion-ignition）。

 核聚变反应好像是吐钱机，你扔进去5元，它吐出来6元，其诱惑是无穷的。

迄今为止，人来只能利用能源，而无法创造能源。工业革命以来，全球的能源消耗日益增加，目前大约是176431 兆瓦小时（相当于176.4万亿度电），其中大部分来自化石燃料（煤炭、石油、天然气），如下图所示。化石燃料大量使用释放的二氧化碳使得全球气候变暖、极端天气频发，造成生命和财产的重大损失。减少二氧化碳等温室气体的排放已成为全球的共识，由193国家和组织签名署的《巴黎协定》要求各国在本世纪中叶实现温室气体的净零排放（碳中和），中国已承诺2060年实现碳中和。

核聚变听上去是个好东西，只需要使两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核，就能释放出大量能量。由于太阳内部就是核聚变反应，所以人工核聚变也被称为人造太阳。这种方式产生的能量，不仅比核裂变释放的还要大，相关原材料还容易获取，而且安全，没有核废料的问题。理论上核聚变可以产生比核裂变更高的能量，只需要有几克这样的反应物，就能产生一万亿焦耳的能量，足够一个人一生的能源需求。

好事多磨，这个人造太阳可不是那么好造的，因为地球上可没有哪种材料能承受住太阳那种高温。一种办法就是利用磁约束（托卡马克装置）来操控氢的同位素 - 氘和氚，使之能够成等离子体，并加热至1亿摄氏度左右，产生碰撞，继而发生聚变，并释放能量。代表性的工作包括欧洲的国际热核聚变实验反应堆、中国的东方超环、韩国的KSTAR等。

 另外一种方法就是利用激光约束（如劳伦斯-利弗莫尔国家实验室的点火装置），用超高能的激光轰击微小的核燃料，使其坍缩内爆，模拟太阳内部的环境，实现氢聚变点火，这次的聚变反应产生了大约2.5兆焦耳的能量。由于激光核聚变的持续发电类似于发动机的汽缸技术，一次爆炸产生一段时间动力发电，技术比托卡马克成熟得多。这次惊人的科学进步让人类用清洁聚变能源替代化石燃料成为可能，聚变能源是人类未来能源的金字塔。

这次实验使用了耗资35亿美元的设备，占用了三个足球场那么大的场地。这种有组织的科学研究需要人才和资金的双重支撑，非小国和贫国所能及。

可以认为，美国在石油霸权之后即将开辟新的能源霸权，哪些靠化石能源可以躺平的财主们可能已经感到一丝寒意了。

（作者为肇庆学院特聘教授、碳中和技术研发中心主任）