刘永是被这样一道电光“击中”的：漆黑的内壁开始明亮起来，在摄像机的镜头下泛着蓝光，一道白光突然出现，稍作间歇又是一道。随后，电光交织、频繁闪烁。“真美！”他的手掌心倏地张开，因为激动，手指微微泛白，掌心还残留着汗渍。

　　12月4日14时02分，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置（HL-2M）在成都建成并实现首次放电。刘永是这个项目的负责人。当天的放电仪式上，人们沸腾了。国家原子能机构主任张克俭说，今天，我国自主研制的中国环流器二号M装置建成运行，这是我国核聚变发展史上的重要里程碑。

　　这个被评价为里程碑式的装置总体参数达到国际先进水平，它的等离子体体积达到国内现有装置2倍以上，等离子体电流能力提高到2.5兆安培以上，等离子体离子温度可达到1.5亿度，相当于太阳芯部温度的近十倍，能实现高密度、高比压、高自举电流运行。

　　对此，刘永满怀豪情，他说，HL-2M主要是用来开展高参数、高性能条件下的可控核聚变研究的，而研究的最终目的是问鼎人类终极能源，再造一个太阳。

　　中国聚变不能只等ITER

　　万物生长靠太阳。支撑人类社会发展的一切能量来自太阳，而太阳的能量则来自核聚变。质量小的原子在一定条件下(如超高温和高压),会发生原子核互相聚合作用, 原子核的变化往往伴随着巨大的能量释放。如果人类可以掌控这种反应,就意味着世世代代将拥有无限的、清洁的能源。因此，从上世纪50年代开始，中国就一直致力于打造“人造太阳”。

　　这过程并不容易。要实现可控核聚变反应，必须满足三个苛刻条件：一是温度要足够高，使燃料变成超过1亿摄氏度的等离子体；二是密度要足够高，这样两原子核发生碰撞的概率就大；三是等离子体在有限的空间里被约束足够长时间。

　　为了达到这三个条件，目前，国际上大多数国家都采取建造托卡马克装置的形式。这是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形容器。它的名字 Tokamak 来源于俄语中环形、真空室、磁场、线圈几个单词的组合。它的中央是一个环形的真空室，外面缠绕着线圈。在通电的时候，托卡马克的内部会产生巨大的螺旋型磁场，将其中的等离子体加热到很高的温度，以达到核聚变的目的。

　　多年来，我国已经建成中国环流器—号、二号装置、“东方超环”等一批大科学装置,掌握了“人造太阳”的部分关键技术、积累了大量研究成果，但离让聚变反应持续可控的目标仍有不小的差距。事实上，这对世界各国来说都是个巨大的挑战。

　　一个可以佐证的事实是，由于难度实在太大，1985年，国际热核聚变实验堆(ITER) 计划被推出，集全世界力量以攻克难关。

　　该计划集成了当今国际上受控磁约束核聚变的主要科学和技术成果，首次建造可实现大规模聚变反应的聚变实验堆，将研究解决大量技术难题，是人类受控核聚变研究走向实用的关键一步，因此备受各国政府与科技界的高度重视和支持。吸引了包括中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国七方参与，是当今世界最大的科学工程之一,也是我国第一次以全权平等伙伴身份参加的大型国际科技合作项目。

　　ITER计划实施后，中国核聚变如何发展？这成为中国核聚变研究者必须直面的问题。当时，中国的托卡马克装置已经难以满足核聚变研究的要求，他们亟需性能更高、参数指标与国际先进水平媲美的平台做支撑。

　　“参数越接近ITER越有利于中国在全球核聚变领域发挥作用。但是，这是对国家综合实力，特别是工业制造能力一项严峻的考验。”刘永说，在前ITER时代，参数很低的装置显然没有必要建造。但是建造参数高的装置，中国技术积累够不够、是否具备建造能力、人才是否能支撑，经费是否能保障......对这一长串问题，专家们争议很多。

　　决策保守，没有创新性，价值有限，难以前进；决策冒进，我国工业基础难以支撑，风险太大。如何平衡和把握先进性和可靠性之间的关系，成为大家反复讨论的焦点。但专家们最终的意见是：努力跳，够得着。

　　刘永说，中国聚变研究不能只等ITER。中国全方位参与ITER，但也必须要有自己的研究计划，为此必须要有HL-2M这样能与国际一流比肩的装置和平台做支撑。

　　他还说，对于中国人来说，若要在ITER上发挥更多作用，像HL-2M这样高参数运行的装置不可或缺，一方面支撑ITER，为ITER开展预先研究，并探索相关物理与工程问题；另一方面就是作为我国可控核聚变人才培养的重要平台。这是承上启下的重要一步，不可逾越。

　　书写聚变历史

　　没有人精确地计算过HL-2M中究竟有多少项创新。事实上，对于HL-2M工程项目的科研人员、设计师、工程师和管理团队来说，他们每一天都在创新的路上。

　　中国可控核聚变研究与世界几乎同步。自1955年钱三强、李正武等老一辈科学家提议开展“可控热核反应”以来，我国在聚变领域取得了一系列重要科研成果。特别是1965年中核集团核工业西南物理研究院（以下简称核西物院）成立后，先后发展了脉冲磁镜、角向箍缩装置、仿星器、超导磁镜、反场箍缩装置和托卡马克等多种类型的磁约束聚变研究装置。

　　其中，最为典型的是1984年在四川乐山建成的中国环流器一号（HL-1）。这是我国核聚变研究史上的一个重要里程碑，标志着我国可控核聚变研究从原理探索进入规模化实验研究新阶段。从此，中国核聚变研究由小到大、由弱到强，进入高质量发展的新阶段。2002年，由核西物院建造的中国环流器二号A（HL-2A）成为这一时期的代表，这也是我国第一个具有偏滤器位形的托卡马克装置。

　　而HL-2M装置是HL-2A的改造升级装置。在HL-2M装置建设过程中，核西物院联合国内多家研制单位，在装置物理与结构设计、特殊材料研制、材料连接与关键部件研发、总装集成等方面取得了多项突破。

　　比如实现了可拆卸线圈结构，增强了控制运行水平，提升了装置物理实验研究能力；攻克了高镍合金双曲面薄壁件大型真空容器模压成型和焊接变形控制等关键技术；掌握了具有国际先进水平的异形铜合金厚板材制造成型工艺，实现了高强度膨胀螺栓组件的自主国产化等。

　　以HL-2M装置建设为牵引，核西物院掌握的特种材料、关键设备、极端条件精密制造等关键技术，已形成“同步辐射”效应，在航空、航天、电子等前沿领域实现创新应用。

　　这个团队的一名晚辈在学校时就一直在关注ITER的进展，前年博士毕业后因为想做核聚变的研究才加入了核西物院，正好赶上HL-2M装置的研制安装。

　　这个名叫刘林子的年轻人说，现实情况比起初预想要困难得多，HL-2M中的不少材料和工艺都是前人没有做过的，为了实现“努力跳、够得着”，他们中的不少人不断在向极限挑战。

　　一名建造人员数次腰疾复发，愣是坚守制造现场没说一声，直至被人发现脸色不对、直冒冷汗才下了工厂；为了突破技术瓶颈，有人干脆住在了工厂，后来一算日子，自己累计驻厂竟然近5年了；在重要部件的安装、调试期，有的团队一个月内做了十几个方案，反复验证，最终在现场苦战整整3个月才完成任务……

　　这其中，通宵达旦的工作是常态，往往遇上关键环节或节点，一群人会一边组织团队讨论调试方案和计划、一边组织专家讨论解决技术难点，晚上还要协调各外协厂家加班加点赶进度。

　　二十年弹指一挥间。HL-2M首次放电那天，不少人都松了一口气，相聚着聊着这些年的经历，年轻的后辈饶有兴致地听着。

　　刘林子很激动，她曾经参观过秦山核电站，那里的博物馆让她感触很深，“裂变都已经有一个展览馆可以讲述自己的历史了，以后聚变站建好了，我们会不会也有这样一个博物馆讲述我们的历史？”她希望自己能成为书写历史的一员。