当我们越来越离不开能源时，“人造太阳”想法便诞生了──如今 45.7 亿岁的太阳不断以核融合释放光和热，如果核融合可控，将成为未来世界的能量来源，永久解决人类的能源与环境问题。
那么，只要设计出巨型装置产生核融合反应，是不是就能制造第二个太阳了？
为了解答此问题，各国-、科学家、商业公司都参与，“人造太阳”的梦想也逐步实现。
甜甜圈的巨大能量
所谓核融合，原理就是核外电子在极高温度和压力下摆脱原子核的束缚，使两个原子核互相吸引碰撞融合，形成质量更重的原子核；同时中子也逃离原子核的束缚，放出巨大的能量。
为了进行此核反应，苏联科学家设计了一种特殊装置──“托卡马克”（Tokamak）。
二战末期，苏、美、英等国都在进行核融合研究，旨在用于军事目的。20 世纪 1950 年代，苏联库尔恰托夫研究所的科研团队发明利用磁局限融合做到受控核融和的环形容器托卡马克。
装置的主要特征其实不难从名称看出──Tokamak 由环形（toroidal）、真空室（kamera）、磁（magnet）、线圈（kotushka）四个单词组合而成。
托卡马克的核心是个真空区，形状类似甜甜圈。
要进行核融合，科学家要先做一些准备工作。先抽出真空室的空气和杂质，接着充电可限制、控制电浆的磁体系统，并引入气态燃料。
受极高温度、压力影响，真空区的气态氢燃料会电分解，电离并形成电浆。当电浆粒子被触发并碰撞时温度升高，达到熔融温度（摄氏 1.5 亿至 3 亿度）。达到这种程度后，粒子便能克服碰撞时的自然电磁排斥力而融合，释放大量能量。
（Source：SELF 格致论道讲坛）
1968 年 8 月，于苏联新西伯利亚召开的第三届电浆物理和受控核融合研究国际会议，库尔恰托夫研究所研究团队的阿齐莫维齐宣布受控核融合领域研究的重大突破（电子温度 1keV，质子温度 0.5keV，nτ=10 的 18 次方 m-3.s）。
之后，一股托克马克风潮掀起，各国研究院所开始自主建造或在苏联的基础上改建，希望利用托卡马克（认为是最有优势的受控核融合装置）进行受控核融合研究，包括美国普林斯顿大学、美国橡树岭国家实验室、法国冯克奈─奥─罗兹研究所、英国卡拉姆实验室、西德马克斯─普朗克研究所等。
七国一起做太阳
如上文所述，研究核融合不仅是科学家的事，也涉及政治因素。
1985 年，尽管还在冷战期，美国总统雷根和前苏联总统戈尔巴乔夫仍在某次首脑会议，倡议一项国际核融合研究合作。
同年，在国际原子能机构（IAEA）主持下，“国际热核融合实验堆”（International Thermonuclear Experimental Reactor，ITER）计划创立。
1987 年，国际原子能机构总干事邀请欧共体、日、美、加、苏联等国的代表共同探讨并达成协议合作建造。次年，研究设计工作正式开始。
本质上，ITER 是能产生大规模核融合反应的超导托克马克，也称为文章开头所说的“人造太阳”。
做一颗“太阳”谈何容易。一直到 13 年后的 2001 年，耗资 15 亿美元的 ITER 工程设计才完成。
2006 年 5 月，经过 5 年谈判，中国与欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国共同草拟了 ITER 计划协定。
2007 年，此国际大科学工程计划在法国启动，最初计划 2016 年完成，耗资 110 亿美元。然而 ITER 计划是仅次国际空间站的国际大科学工程计划，进展并不顺利。
2020 年 4 月底，施工人员开始安装 ITER 托卡马克的首个主要零件。
实际上，这次疫情也影响了工程进度──施工现场的工作人员数从 2,500 人削减至 700 人。
ITER 官网指出，截至 2020 年 4 月 30 日，第一个电浆完成进度为 69.3%。
能把进度条放在官网醒目位置，可见 ITER 团队对这专案既有期待也很焦虑。
据悉，ITER 团队计划在 2021 年底前将主要零件运到现场，希望 2025 年 12 月前启动“人造太阳”，届时，世界最大的托卡马克装置将问世。
中国“太阳”创世界纪录
自 1968 年 8 月第三届电浆物理和受控核融合研究国际会议后，中国科研力量也逐步投入托卡马克装置研究。
1990 年，中国国家科学院等离子所开始组织兴建大型超导托卡马克装置，当时也受俄、美、欧盟等地专家大力支援。
1993 年，中国建成 HT-7，成为继俄、法、日（分别为 Tore-Supra、T-15、JT-60U）后，第四个拥有同类大型装置的国家。
HT-7 源自苏联方面赠送给中国的 T-7 装置，不过 T-7 装置原本不具物理实验功能。经过改造，HT-7 才能启动多种实验。
在 HT-7 的基础上，1998 年大型非圆截面全超导托卡马克核融合实验装置 HT-7U 立案。
2003 年 10 月，HT-7U 正式改名为 EAST，即 Experimental and Advanced Superconducting Tokamak，也就是世界第一个非圆截面全超导托卡马克，让中国跻身可控核融合前线的“东方超环”。
2006 年，EAST 工程全面完成，两次放电调试都获得稳定、重复和可控的电浆。
2009 年，“东方的太阳”首轮物理放电实验成功。
前不久，EAST 再次取得重大突破，电浆中心电子温度首次达成摄氏 1 亿度运行近 10 秒。
虽然成绩卓越，不少人更关注的是如何应用。
据 SELF 格致论道讲坛报导，中国工程院院士、中国科学院电浆物理研究所研究员李建刚表示：
我们现在正在做实验装置、参加 ITER，但希望十年以后能建造中国自己的工程堆，这样才能验证发电。有了这个东西以后，50~60 年内就能商用化。
“人造太阳”的梦想始于半个世纪以前，如今梦想逐步走向现实，究竟可控核融合何时真正惠及人类，拭目以待。
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