5月30日,第九個全國科技工作者日如約而至。今年以“矢志創新發展 建設科技強國”為主題,旨在凝聚起推動高水平科技自立自強、建設科技強國的強大力量。奮戰在科研一線的工作者們,是勇闖未知的拓荒者,是逐夢未來的追光者,在這個特殊的日子里,他們的堅守與付出值得被致敬。

在聚變這片孕育“未來能源”的星辰大海中,有一群科研先鋒懷揣科學家精神,在理論突破和工程攻堅的航道上,書寫著屬于中國科技工作者的創新答卷。自2017年新奧啟航聚變研發征程,八年間團隊實現跨越式突破,走出一條獨辟蹊徑的創新之路,以謝華生、楊圓明等為代表的先鋒們,用智慧與擔當在聚變能源的探索中留下了熠熠生輝的奮斗印記。

謝華生:在開放與獨立中拓荒理論新邊疆

在聚變研究的漫漫征途上,理論創新如同照亮前路的燈塔,每一次突破都為工程實踐指明方向,是推動聚變能源從理想走向現實的關鍵引擎。七年前,新奧正處于從低碳到無碳能源的轉型時期,謝華生感受到新奧對聚變研究的決心,為實現這一解決人類終極能源問題的偉大事業,他毅然選擇了加入。

來到新奧不久,謝華生就快速建立起一支專業的聚變模擬團隊,搭建了成規模的聚變模擬代碼平臺,其團隊研發效率是同業機構的數倍,并開發出大幅超過國際其他同類代碼的等離子體波與不穩定性新代碼。他的團隊在不到一年時間內,就完成了大型場反位形FRC裝置的設計,及套筒壓縮裝置的實驗,助力以總分第一名的成績獲批建設“河北省緊湊型聚變重點實驗室”。

科班出身的謝華生博士,如今已是聚變理論模擬的首席科學家,他的辦公桌上常年堆著數十本中外文著作,電腦中存放著密密麻麻的演算手稿和運行著開發的各種計算程序。近年來,他仍始終保持著“潛心刻苦鉆研+定期走出去調研交流”的高強度工作節奏,即便在周末和深夜也常泡在電腦前驗證模型。“研發創新必須堅持開放思維和獨立思考,要像竹子般,既向下扎根深研理論,又向上生長擁抱世界。”他這樣形容自己的科研理念。

為構建全球聚變的“中國標尺”,他帶領團隊用幾年時間把國內外聚變行業的發展現狀、實驗裝置及技術路線進行了全面徹底的研究梳理,客觀分析各自的優勢與特點,在無數日夜的頭腦風暴后,終于形成了一套針對全球技術路線的科學定量評判標準。這套體系不僅讓新奧在國際科技競爭中掌握話語權,更孕育出“球形環+氫硼聚變”的全新路線。該路線現已躋身國家科技部三大重點路線之一。

謝華生憑借自己多年來對聚變研究的積累和沉淀,其撰寫的專著《聚變點火原理概述》一經出版便成為行業的暢銷書籍,不僅多次受到業內專家的高度認可,更是入選國家十四五重點出版規劃項目,充分展現出新奧聚變研究的理論自信和影響力。由于謝博士在聚變理論創新方面的突出貢獻,他先后斬獲廊坊市“最美科技工作者”“青年拔尖人才”、河北省“青年科技獎”等多項榮譽。而在謝華生心中,“十年聚變發電”的中國夢已然生根,他正以不懈的探索朝著這個目標奮力前行。

楊圓明:用“毫米級匠心”雕刻工程奇跡

在聚變研發的進程中,工程設計創新是將物理理論構想轉化為現實的關鍵橋梁,每一次結構升級迭代與技術突破,都為科學實驗裝置的性能躍升和研發的推進奠定堅實基礎。在新奧聚變的實驗室里,副總工程師楊圓明常忙碌穿梭于裝置各系統間、并頻繁與各系統工程師專家仔細交流發現的問題和解決辦法。這位曾完成過我國首臺三代核島主設備工程設計研發、參與完成壓水堆等多項國家科技重大專項、獲得核能行業協會科學技術一等獎的“核電老兵”,將嚴謹融入每個工程細節。

2018年,楊圓明帶領團隊投身我國首座中等規模球形環物理聚變實驗裝置“玄龍-50”的建設。他通過設計新型主機,集成式磁體支撐與一體化真空室、標準化接口、光學測量基準網等關鍵結構,接連攻克一個個技術難題。同時,他創新設計虛擬安裝流程與裝配模擬方案,提前對百余項關鍵過程進行了演練、干涉檢查和可行性評估,幫助工程團隊僅用2個月便完成裝置現場安裝,將“玄龍-50”從立項到首次放電的周期壓縮至10個月,創造了“中國速度”,且裝置規模達世界先進水平,建設成本不足國外同類的三分之一。而后,推動裝置以每半年一次的頻率迭代優化,為完成兩萬余炮放電、上萬次物理實驗和實現多項性能突破提供了工程保障。

2023年,在“玄龍-50”升級為“玄龍-50U”時,面對參數全面提升的挑戰,以楊圓明為代表的工程團隊,以4個月完成主機及關鍵系統工程設計、8個月完成部件制造、3個月完成安裝調試的高效節奏,超前完成任務。不久前,“玄龍-50U”成功實現環向場線圈150kA電流、1.6s平頂穩定通流,成為全球首個實現秒級1.2T以上磁場條件的球形環裝置。更在國際上首次實現百萬安培氫硼等離子體放電,為氫硼聚變筑牢硬件根基,也為下一代裝置提供關鍵技術儲備。

回顧科研歷程,從集成迭代升級主機、加熱、診斷等核心系統,到攻克球形環高參數磁場工程設計難題,楊圓明在一次次挑戰與歷練中,持續提升裝置性能。憑借卓越貢獻,他不僅榮獲“河北省勞動模范”“河北省最美科技工作者”等稱號,更以累計70余項授權專利(含22項發明專利),詮釋了“以匠心致創新”的科研精神。

此外,謝華生和楊圓明團隊在新奧聚變球形環氫硼熱核反應方面的一系列研究成果,也就是針對新奧下一代“人造太陽”實驗裝置“和龍-2”的13篇物理設計論文,近期在國際主流學術期刊《等離子體科學和技術》(PST),以專刊形式進行了發表。這不僅彰顯出新奧在氫硼聚變技術路線上的領先進展,也為全球聚變領域的科技工作者提供了有價值的重要參考。

在推進國家 “雙碳”目標的進程中,這群聚變追光者的探索早已超越企業邊界。他們是“未來能源”賽道上全力沖刺的中國力量,更是以科技自立、托舉民族復興的生動注腳。