西方曾断言，要让钢材在零下269摄氏度的极寒中既坚硬又有韧性，同时扛住20特斯拉强磁场的拉扯，“绝对不可能”。

如今，中国研制的CHSN01超低温高强韧钢已被认为攻克了这道难题。

据中国钢铁新闻网报道，这种钢材由钢研总院联合中科院多家研究所攻关研制，屈服强度超过1500兆帕，已用于紧凑型聚变能实验装置BEST。

聚变装置对材料的要求究竟有多苛刻，可以从世界上最大的聚变工程看出端倪。

英国《泰晤士报》记者康斯坦丝·坎普夫纳曾探访国际热核聚变实验堆，也就是ITER。

在工地上，现场人员指着一大块金属介绍：“这是一种非常特殊的金属，是ITER级钢。

这是真空室的一部分，聚变反应将在其中发生。”他解释说，这是约束等离子体的第一道屏障，“它把热的世界和冷的世界隔开”。

热的世界在真空室内部，外面是巨型磁体，磁体在接近绝对零度的超低温下运行，而两个世界只隔着几米。“里面比太阳核心还热，外面比月球背面还冷。”

这几句话道出了聚变材料的核心难题：结构材料要在极近的距离内同时承受极热与极寒，还要处在强大的磁场环境之中。

ITER位于法国南部，从马赛向北开车约一小时可到。园区规模庞大，有点像联合国机构，可以远眺法国南阿尔卑斯山。

坎普夫纳形容它“像一个巨大的建筑工地”，有大型仓库和光鲜的办公楼，场地大到需要开车绕行。现场人员介绍，工地平台面积达42公顷。

项目仍在建设中，建成后将是世界上最大的聚变反应堆。它由35个国家组成的联合体共同推进，成员包括欧盟、英国、中国、美国、俄罗斯、日本和韩国，在走廊里能听到来自世界各地的语言。

负责传播工作的德裔英国人萨宾娜·格里菲斯回忆，最初有人问她是否愿意加入传播团队，她的第一反应是反问：“聚变是什么？”

入职一周时，她在德国加兴采访了ITER新任命的各位主任，随后被邀请迁往法国，至今已经度过“疯狂的16年”。

早年团队在树林里的活动板房办公，还有野猪从旁边跑过。她说：“我们不是在造汽车，这可能真正改变游戏规则。”

ITER的核心装置是托卡马克，这被认为是目前最先进的聚变装置设计。要实现聚变，燃料必须足够热、足够致密，并维持足够长的时间。

托卡马克利用巨型磁体形成一个甜甜圈形的真空环境，用来约束等离子体。等离子体是被加热到1.5亿摄氏度的带电氢原子混合体，温度约为太阳中心的10倍。

坎普夫纳觉得，这台装置的外观有点像科幻剧里的“塔迪斯”。

现场人员说：“60多年来，人们一直在建造聚变装置，这是迄今最复杂精密的一台。”世界上最大、最强的磁体“中心螺线管”正在托卡马克坑外组装。

吊装一个包含真空室和磁体的完整扇区，花了将近五天。据现场人员描述，那一天，连从不流露情感的硬汉也眼含泪水。

坎普夫纳说，对于在这一领域干了几十年的人来说，看到巨型磁体被吊入安放托卡马克的大厅，“几乎是一种准宗教般的体验”。

工程进展并不顺利，ITER原计划在2025年完工，但近来出现了一些制造问题，这个目标看来已不现实，战争也造成了一些延误。

坎普夫纳认为，这个项目“不能靠砸钱加速”，现阶段的关键是精度。现场人员也表示，生产中一旦出错，机器就会失败，只能全部拆开重来，“现在必须慢慢来”。

她打了个比方：“就像以为在马身上多押钱，它就会跑得更快。真正重要的是训练。

”这也从侧面说明，像真空室所用的特种钢这样的关键材料，容错空间极小。

ITER本身只是概念验证。它的目标是用聚变实现能量净增益，这与美国此前证明的结果类似。

不同之处在于，ITER要证明反应可以持续，维持时间可能长达数小时，而美国的实验只有一瞬间。项目最初的目标期限约为2035年，但“很可能也会推迟”。

一旦证明成功，ITER将成为未来聚变电站的蓝图，但它本身不会接入电网。

现场人员打了个比方：“我们要证明飞机能飞，而不是造一架空客340。”

科学部门负责人、西班牙人阿尔贝托·洛阿尔特一生都在从事聚变研究。他所在的“科学、控制与运行”部门，负责装置建成后的运行和科学利用。

他说这份工作“像驾驶一级方程式赛车”，还说：“我们是最希望明天就看到聚变的人，因为这才是有趣的部分。”

现场人员对前景表示确信：“除非出现重大技术故障，我毫不怀疑ITER会产生数百兆瓦的聚变能量。

”他们也承认，仍然没有定论的是能否达到期望的倍增因子，以及反应能否长时间维持。

上文提到的美国成果，指的是美国国家点火装置（NIF）的突破。

在某年12月的一个周一凌晨1点03分，位于旧金山约一小时车程外的实验室里，聚变实验产生的能量首次超过了消耗的能量。

实验输入2.05兆焦，输出3.15兆焦，大约够烧开几壶水。这项实验从2012年开始，此后每两周进行一次，这次成功大约是第100次尝试。

实验方法是用192束激光射向一个胡椒粒大小的氢燃料胶囊，使其向内坍缩，从而引发聚变。据报道，美国总统可能确实用过“天大的事”来形容这一成果。

质疑声同样存在，激光本身的效率只有约1%。反应实现了净增益，但为激光供能所消耗的能量是另一回事。

而且这只是一个胶囊、一次反应，持续时间不到十亿分之一秒。如果要规模化，需要几乎无穷无尽的胶囊供应，每分钟打击多次，这“在后勤上是噩梦”。

坎普夫纳认为，这项成果短期内不太可能带来新能源，但让人类离目标近了一点。聚变研究自20世纪50年代就已开始，此前虽然理论上可行，却从没有人实现过能量净增益，因此这是一个巨大的心理里程碑。

聚变赛道上并非只有这两家，国营项目中，还有位于英国牛津郡的欧洲联合环（JET），据称它在此前一年打破了持续聚变反应产生能量的世界纪录。

近年来，私营项目也大量涌现，牛津附近就有一组科学家，尝试用一门22米长的炮和大量火药实现聚变。

总体来看，这一领域大致分为两大阵营：一是以美国为代表的激光路线，制造一系列短暂的瞬时反应；二是以ITER为代表的托卡马克路线，追求长时间的持续反应。多数人认为，后者最有希望实现规模化。

聚变之所以吸引人，在于它试图复制为太阳提供能量的过程，与现有核电站的裂变正好相反。裂变把重原子一分为二，会产生难以储存的核废料。

聚变则把两个较小的原子合成一个较大的原子，需要极高的温度和压力。在太阳中，氢原子相互碰撞聚合成氦，并释放出巨大能量。

按照相关说法，聚变产生的能量约为裂变的4倍，而且不排放二氧化碳或其他温室气体。它的产物是惰性气体氦，以及具有放射性的氚。

氚用量少、半衰期短，比较容易清理。聚变也不会发生失控的链式反应，不会出现切尔诺贝利式的事故，“关掉机器，反应就停止”。

原料氢在地球上十分丰富，不存在稀缺问题，也没有哪个国家能够垄断。

ITER还被称为“冷战之子”。1985年11月，里根与戈尔巴乔夫在日内瓦首次会面，会址是日内瓦以北约8英里的一座湖畔宅邸。

那次峰会几乎没有达成什么共识，只签署了一份相当含糊的协议，但双方在聚变上达成了合作，决定开展“造福人类”的国际聚变能源开发。在此之前，各国各自为战、不共享成果，进展比本该达到的慢。

2022年2月俄罗斯全面入侵乌克兰后，西方切断了许多与俄罗斯的科研联系，ITER是少数仍然保留的合作之一，现场还有数十名俄罗斯员工。员工们说，彼此之间存在一些紧张，但总体相处融洽。

俄罗斯提供了一些相当关键的部件，如果俄罗斯被踢出或者主动退出，整个项目可能陷入停滞。

洛阿尔特认为，如果当年保持80年代的投入力度，聚变“会提早20年”到来。70年代的石油危机催生了JET，此后能源问题失去紧迫感，聚变发展也随之受到影响。

如今，由于气候变化，加上人们认识到20世纪末再次犯了依赖特定燃料供应方的错误，紧迫感又回来了。

他用盐打比方：中世纪保存食物只能靠盐和香料，这引发过战争，也促成了美洲的发现；冰箱出现以后，再也没有人为盐矿打仗。

在他看来，能源集中于特定国家所造成的政治不稳定“将会消失”。坎普夫纳则补充说，人们仍可能为水等其他有限资源而争夺，但围绕能源的权力格局将发生巨大转变。

她同样保持了冷静。聚变领域的“突破时刻”常常过后便没了下文。

她认为这一次并非虚假的曙光，确实是向前迈出了一步，问题在于这一步有多大、还需要多久。

她还担心，聚变可能会分散人们对可再生能源等其他方案的注意力，而那些方案或许能更快地带人类走向更安全的处境。

按照她的判断，规模化“可能要到2035年之后”才能提上日程，聚变是应对气候变化的长期方案，而不是短期方案。

ITER方面的人员也承认，目前它对缓解气候危机“无法有任何贡献”，只希望将来必须关停化石燃料时，聚变能够承担很大一部分份额。

回到材料问题。中国是ITER的成员国之一。

据山西省人民政府网站报道，太钢生产的316LN不锈钢曾获得ITER认证，相关报道称太钢是该项目的中国供应商。

按照国内报道的说法，ITER所用的316LN钢在超低温下已接近性能极限，而CHSN01在强度上提升约40%，并能实现百吨级批量供货。

目前，CHSN01制成的300吨不锈钢铠甲和200吨线圈盒产品已部分交付BEST装置，正在接受实际使用的检验。这些性能指标出自国内报道和研发方的介绍，它们在长期工程运行中的表现，还要靠实际使用来检验。

无论是ITER工地上那块“非常特殊”的ITER级钢，还是新近亮相的CHSN01，都说明在“地球上造一颗太阳”的道路上，材料是绕不开的硬骨头。正如ITER现场人员所说：“研究就是敢于尝试。

我们敢于建造这台机器，在地球上建造一个小太阳。”至于这颗“小太阳”何时真正点亮千家万户，答案恐怕还要等上许多年。