追求聚变能源，这一潜在的无限清洁能源，几十年来一直吸引着科学家和工程师。其基本原理——通过融合原子来复制太阳的能量产生过程——在概念上很简单，但实现可持续、可控的聚变已被证明是一项极其复杂的技术挑战。然而，即使在一场关键的地缘政治竞争加剧之际，美国和欧洲面临着被中国在这一变革性技术的商业化方面超越的可能性，最近的进展正在激发新的乐观情绪。
多年来，聚变仍然是一个遥远的梦想，不断受到技术障碍和巨大成本的阻碍。早期的尝试，比如那个耗资数十亿美元的机器在启动之前就被关闭了，成为了警示故事。核心困难在于创造和维持聚变发生所需的极端条件——巨大的热量和压力。然而，材料科学的突破开始解决一些长期存在的问题。例如，麻省理工学院的研究人员正在开发更耐用的金属，将陶瓷纳米颗粒加入其中，以保护聚变反应堆内的结构部件免受损坏，从而显著延长其使用寿命。此外，高温超导电磁体的开发，实现了创纪录的 20 特斯拉的磁场强度，代表着向前迈出了一大步，解决了紧凑和经济的聚变发电厂设计中的一个关键不确定性。这些磁体，通过等离子体科学与聚变中心和 Commonwealth Fusion Systems 之间的合作开发，对于包含超热等离子体（聚变反应发生的地方）至关重要。
实现聚变能源的紧迫性与不断升级的气候危机密不可分。随着世界努力实现能源系统的脱碳，聚变提供了一个令人信服的解决方案：一种全天候的零碳排放能源。麻省理工学院能源倡议组织最近发布的一份报告强调了这一潜力，表明聚变可以在未来的电力系统中发挥重要作用，在有利的条件下，有可能降低全球脱碳成本。除了发电之外，聚变产生的高温热量还可以用于工业过程，如海水淡化和直接空气捕获，进一步扩大其影响。然而，这场竞赛不仅仅关乎科学成就，还关乎工业能力和地缘政治主导地位。第一个成功将聚变能源引入电网的国家，不仅将确保清洁能源的未来，还可能控制一个价值数万亿美元的产业。
在投资和进展方面，西方国家与中国之间的差距日益扩大，这尤其令人担忧。中国目前在聚变研究和开发方面的支出是美国的两倍，并且正在以明显更快的速度建设项目。至关重要的是，中国还在商业化聚变能源所需的关键材料——先进材料、半导体和电容器——的供应链中保持着强大的优势。由于缺乏健全的国内产业政策以及聚变相关博士学位的逐渐减少（中国培养的人数是美国的十倍），美国有可能输掉这场关键的竞赛。行业领导者警告说，如果没有共同努力加强国内能力，美国可能会“注定”失去赢得这个“地缘政治奖”的机会。即使是像谷歌这样的主要技术公司，也在积极寻求获得聚变能源的机会，这既认识到它的潜力，也隐式地承认了需要为未来做好准备，因为未来可能无法保证获得聚变能源。更复杂的是，这场竞赛现在不仅取决于物理学，还取决于工程、基础设施和扩大生产的能力。美国必须采取果断行动，避免被抛在后面，重点是建立强大的工业基础并促进必要技术的创新。Proxima Fusion 等公司倡导欧洲通过发展自己的聚变能力来减少对美国、中国和俄罗斯等外国势力的依赖，为全球图景增添了另一层复杂性。
当然，挑战依然严峻。除了技术障碍之外，关于广泛使用聚变能源可能产生的问题，以及当前的能源网络是否准备好整合聚变能源，仍然存在疑问。尽管如此，最近的突破，加上日益严峻的气候变化和日益加剧的地缘政治竞争，正在推动追求聚变能源的新目标。能源的未来，以及潜在的全球力量动态，很可能取决于谁能够解开星星的秘密并将聚变能源带到地球。随着中国在聚变能源领域的投资力度和发展速度都超过美国和欧洲，后者可能面临失去这场关键竞赛的风险。中国不仅在资金投入上领先，还在关键材料的供应链中占据优势，这使得其在聚变能源的商业化进程中更具竞争力。美国要想避免被甩在身后，必须采取果断措施，加强国内产业基础，培养相关技术创新。否则，美国可能会错过赢得“地缘政治奖”的机会。
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