融合在東方破曉。
壹個上了年紀的男人，又瘦又瘦。然而，他的話卻讓人感受到了智慧和分量。2007年3月1日，正是這位萬元熙老人在合肥完成了國家超導托卡馬克核聚變實驗裝置EAST項目的驗收。他代表東方工程指揮部作報告:與國外同類裝置相比，我們建成的裝置資金最少、建設速度最快、自主創新最多。可以樂觀地預測，EAST的成功建設和運行將為下壹步中國磁約束聚變研究在物理、工程技術和人才隊伍等方面奠定堅實基礎！
“未來高效聚變堆必須穩態運行，因此實現托卡馬克穩態運行的工程和物理問題已成為托卡馬克的前沿研究領域；全超導托卡馬克是實現穩態運行最必要的工程技術基礎之壹；世界上沒有全超導托卡馬克；我們及時向國家提出了建設先進全超導托卡馬克的計劃。”萬元熙追溯。
他的報告贏得了熱烈的掌聲。國家發展和改革委員會副主任張表示，EAST的成功建設“是和平利用聚變能的重要壹步，也是中國科技人員為世界科技發展做出的重要貢獻！”
中國科學院常務副院長白春禮在演講中提出了壹個觀點，“十年磨壹劍，聚變曙光照東方”。
太陽發出的能量來自氫原子核。氫原子核相互作用產生核聚變，釋放光和熱。如果發明壹種裝置，它不僅可以承受數億攝氏度的高溫，還可以控制氘和氚的聚變穩定、持續地輸出能量，這就相當於發明了壹個“人造太陽”，為人類提供無限的清潔能源。控制熱核聚變反應的壹種方法是制造托卡馬克磁容器。科學家發現氘和氚的聚變燃料可以加熱到幾億攝氏度的高溫，然後會發生大量的聚變反應。
“把我們的東方稱為人造太陽可能會引起公眾的誤解。EAST開展的與未來聚變堆相關的工程和物理問題的探索性實驗研究，是為未來穩定、安全、高效的先進聚變堆貢獻物理和工程技術基礎，但地球上建造的可控熱核聚變反應堆或核聚變電站要想像太陽壹樣通過核聚變反應釋放能量，進而實現商業發電，還需要50年左右的時間。”萬元熙實事求是地解釋道。
EAST是英文Experimental Advanced超導托卡馬克的縮寫，意為“東方”。它從1998被國家批準到今天的驗收，如吸收了山川精華，今天被噴在東方地平線上。通過10年的艱苦奮鬥，中國科學院等離子體物理研究所團隊正托起明天壹樣燦爛的太陽。
萬元熙:老驥引領“新潮流”
雖然已經68歲了，但萬元熙的心態依然年輕。“我提出了許多大膽的改革想法，年輕人說我看起來不像壹個老同誌。我引領了‘新潮流’，也是第壹批貸款買車的人。”
天柱山“我可以開車去我想去的任何地方，多麽自由和別致！”
早些年，萬元熙廢除了領導人應該獲得額外加分的舊規則。根據研究院未來的發展需要，他將研究院的工作人員分成不同的小組，並根據他們對研究院的貢獻進行評分。誰得分高誰優先選房子。“群眾有自己辨別是非的能力。例如，導演李建剛當時只是壹個十幾歲的孩子，他在評分後的排名很高，所以他自然被分配到了這所房子。現在事實確實證明，他是研究所的骨幹。”
萬元熙認為，骨幹隊伍的穩定和凝聚力牽壹發而動全身，靠的是感動人心、用待遇留人、用事業凝聚人心。“在1995中，研究院選出了15名公認的學術和技術帶頭人，給他們每人發了壹張銀行卡，每月得分1000元。當時研究所財政困難，導致壹些人才因缺錢而流失。我們下定決心采取這項措施。有的骨幹拿到了這1萬元，說要‘打硬仗’的時候會在老婆孩子面前硬懟。”
在和諧社會中，人們應該在獲得報酬之前充分發揮自己的才能。“既然我是導演，我就必須為這個決定負責。關鍵崗位的熟練技術人員能比研究人員掙得多嗎？關鍵要看他對研究所發展的貢獻。誰要胡來我就拍桌子，當然事後我也會道歉。我去農村的時候，沒吃什麽苦。我可以和任何人很好地溝通。”
“理論物理講究做事的出發點，項目要為物理研究服務。不要本末倒置，通過強調項目的難度來影響實驗。所有的工作都要進行，2級和3級，不管多漂亮，先和我談0級。壹定要先判斷最明確的需求。”聽著萬元熙“強硬”的語氣，誰能相信他胃切除4/5仍有心梗病竈？
“許多決策都有風險。如果我必須上網，我可能會犯錯誤。如果我不上網，人們會說我是壹個明智的決定。”萬元熙笑了。
早在20多年前，萬元熙就在托卡馬克參加過國際會議。“以前我們和發達國家的差距很大，出國的時候口袋裏壹點錢都沒有，根本談不上社交。”
萬元熙在2006年6月5日至10月在成都舉行的國際聚變能源會議開幕式上作了題為“East項目進展概況和未來計劃”的首次發言。根據過去的慣例，這壹般由世界上最先進的聚變研究所報告。報告會結束後，大家踴躍提問。第二個問題是美國教授戈德斯通。他過去常常坐在國際會議的前排，提出非常尖銳的問題，但這壹次他站起來說:“我建議我們都站起來，為中國的東方熱烈鼓掌！”
在類似的聚變能源國際會議上，700多名代表從未為某項科研成果鼓掌。這壹次，所有人都為EAST的成就鼓掌，這充分表明中國科學家已經成為該研究領域的貴賓。
過去的托卡馬克裝置大多是圓形截面，但後來的理論證明非圓形截面的效果更好。萬元熙壹生中“最冒險”的決定是制造全超導、非圓截面托卡馬克。“我的冒險有理論基礎。首先，國際上已經有關於模型線圈的相關實驗，證明托卡馬克可以承受壹定量的快速磁通量變化；第二，物理學中還有其他方法可以用來降低超導托卡馬克對其快速磁通量變化的要求。就像走路壹樣。如果前面有壹堵墻，人們無法越過它，但即使前面只有壹條小路，人們也可以通過。如果這堵墻是紙做的，人們可以很容易地穿過它。”
吳松濤:在滿是陽光的地方“練習”。
吳松濤是等離子體研究所副所長，也是EAST主要設備的負責人。“我1983畢業於華中工學院光學工程專業。如果我壹直停留在原來的專業，就不會有今天。大學只能是‘碩士入門’，在工作中‘實習’的路更長。如果妳想在血漿方面做得好，妳必須知道如何融合，並尋找這方面的書籍來自學。”
吳松濤找到了可控熱核聚變實驗裝置的介紹。由於年代久遠，油印的講義已經變得毛茸茸的，但扉頁上的“中國科學技術大學4系”和“1979年12月”字樣仍然清晰可見。“我不記得當時是向誰借的，但它只有第壹份，沒有第二份。拿到手後，我整晚都讀了好幾遍。”
吳松濤參與了1990聚變實驗裝置的建設。其著作《HT-7主機改造項目的組織、協調和管理》發表於《科研管理》。HT-7裝置建設成功後，超導托卡馬克EAST裝置被及時提出。“中科院希望有年輕的研究人員參與到這個項目中來。當領導向學院匯報時，他們很高興。如果他們只領導自己，學院的領導將相互面對。我參與了該裝置的總體設計，並跟隨了幾位老領導，如霍玉平、萬元熙和翁培德，他們都比我大20歲左右。我參加了科學院和國家組織的幾十個示範項目，我做了總體規劃報告。相關部委領導看完HT-7U（EAST的原名）後表示，項目本身是好的，但項目持續這麽久還能跟進嗎？大科學工程給了我成長的機會，我感謝老同誌們的信任和培養。”
吳松濤壹步步走過來。“我們已經逐漸在腦海中理清了設備關鍵部件的結構。從1998到2001，我們每年都會出版壹本《裝置設計選集》，不僅將作品記錄為文檔，還會給大家增加壹些壓力，思考未來的發展戰略。選集的序言是我自己寫的。”
據說將耗資2000萬美元建造壹個全超導核聚變裝置。國外沒人相信，國內質疑的聲音也不絕於耳。該計劃的每壹次報告和論證都像是儒家之間的口水戰。正是在這種不斷的錘煉中，吳松濤得到了錘煉和成長。
吳松濤巧用國際合作平臺為承接東進“熱身”。他為自己的合作夥伴——美國德克薩斯大學核聚變研究中心設計制造了壹臺新型等離子體物理實驗裝置。他帶領5人團隊，前後花了兩年時間，以654.38+0.25萬美元的資金成功完成了合作項目。“這是中國首次以技術方式向發達國家出口托卡馬克聚變系統。美國能源部也對這壹成功合作感到滿意，稱其為中美核聚變合作的新途徑。這也是迄今為止中美融合產業最大的國際合作項目，對提升我們的自信心有很大作用。”
從5438年6月到2002年2月，吳松濤突然喉嚨痛得厲害，因為他整天都在工作。幾天後，他幹脆成了“啞巴”。醫生診斷他患有急性扁桃體炎，並要求他立即住院進行手術。當時，EAST正處於建設的關鍵時期，除了在醫院打點滴外，他照常上班。無奈的醫生只好在病歷上記錄“患者拒絕住院”。
“這在我們隊裏不算什麽。確保周六不休息、周日不休息是我們不成文的作息規定。”吳松濤說:“我平時總是給人陽光的感覺，但我記得在EAST成立壹年多的時候，我曾經召集過壹次每周壹次的全體會議。由於項目進展緩慢帶來的壓力，我忍不住說:如果項目延誤或出錯，我們不僅會為前輩感到羞恥，而且會為國家感到羞恥！我當時就忍不住哽咽了。大家幾分鐘都沒說話，都感受到了我的情緒。會後，他們告訴我，他們能理解我的壓力，大家會同舟共濟。”
2006年9月28日，EAST首次成功獲得高溫等離子體放電並向媒體開放。導演李建剛找了吳松濤壹下午，試圖把他推到“前臺”接受采訪，但吳松濤似乎“人間蒸發”了。“我當時在辦公室，把衣服疊在枕頭裏，然後在沙發上睡著了。午飯後睡到晚上。我關掉手機，哪裏也不想去。”
“大學生畢業後見過兩次面，而且大部分都轉行了，大部分都在創業。除了我可能只有壹個同學還在搞科研。同學聚會問我怎麽拿到聚變項目，還調侃我是最有可能當院士的人。”吳松濤笑著說:“眾所周知，科學儀器的建設周期壹般很長。如果壹個人不能忍受孤獨，不能工作那麽長時間，就像馬拉松運動員沒有毅力壹樣，他會在半路上被自己淘汰。”
潘萬江:關於“腦毛細血管”
在東方團隊，潘萬江主要負責絕緣結構的設計和絕緣子的研制。
吳松濤等人早年曾在國外參觀托卡馬克的絕緣體，但外國根本不願意透露研制技術。每個絕緣體的價格高達65，438美元+0，400美元~ 65，438美元+0，600美元。如果EAST需要600個絕緣體，這意味著僅這壹項就需要大約90萬美元。
1997年夏天，吳松濤出面遊說，他的校友潘萬江被卷入了這場爭鬥。潘萬江1989畢業於華中工學院金屬材料及熱處理專業。在等離子體研究所研究中心工作的幾年中，他還參與了壹些絕緣材料的開發。
從俄羅斯T-7上拆除的絕緣子的陶瓷材料不符合EAST裝置的要求。他們想找壹個合作夥伴在中國生產絕緣材料，但相關單位不願意選擇超導體絕緣材料，因為技術無法解決或出於經濟效益的考慮。當時31歲的潘萬江還沒有經驗，但他強迫自己做復合材料。
“高大明老師出國訪問時帶回了壹份樣本。我們像對待嬰兒壹樣對待它，小心翼翼地不讓它動。充其量我們用x光給它拍了照片，但後來被檢測出是壞的。詢問國外絕緣子的價格不僅貴得令人望而卻步，而且不允許測試性能。”
萬元熙打了個形象的比方。EAST中使用的絕緣體相當於人腦的毛細血管。即使其中壹根毛細血管破裂，人們也可能癱瘓。因此，600多只絕緣子在質量上應嚴格要求，並經過嚴格測試。
“絕緣子前後研發了三年，我做了兩年。我們只能自力更生，在實踐中摸索。”潘萬江輕描淡寫地取了10年的歷史。
潘萬江最初的“金點子”是壹種“用低溫液態樹脂和氦氣密封電流引線”的方法。
EAST於2006年初進行了第壹次調試，發現所有導線都有電流導線泄漏。如果不及時解決問題，超導磁體可能會損壞，從而導致整個設備的故障。萬元熙和吳松濤認為潘萬江提出的想法新穎，值得嘗試。從下午五點開始，七點半生效，從根本上解決了東的真空問題。“其他人可能受專業限制，希望使用高強度材料來固化外部引線。我的想法不同。”潘萬江仍然對此輕描淡寫。“總結會結束後，萬元熙總經理說我的想法很好，應該得到‘獎勵’，並額外獎勵了我1500元。”
EAST第二次調試低溫超導出現內漏，大家又想到了潘萬江。他用了真空管，兩天就解決了問題。
在EAST的工作中，潘萬江等人探索的壹些新技術、新方法都在申請專利。“許多人都在關註我們的技術。我們開發絕緣體的成功率也很高。據說我們的成功率達到90%。人們普遍不相信。怎麽會這麽高？我沒有勇氣告訴他們，我們的成功率甚至高達99%！”
高大明:抓質量就是“挑問題”
EAST的主要部件是超導磁體。為了節省項目資金，我們已經與壹家美國科研機構協商提供超導或電纜，但由於李文和的突發事件，這壹合作可能會中斷。考慮到大加速器項目因蘇聯解體而暫時擱淺，合作方向自然轉向俄羅斯。負責設計的副總經理翁培德聯系了俄羅斯方面。對方說倉庫裏有很多超導股線，但已經放置很久了。很難說性能如何，但它們可以賣得更便宜。
《還有壹個村莊》，讓大家眼前壹亮。2001春節前夕，研究所迅速組織8名戰士兵分兩路，壹路由陳卓敏帶隊，壹路由高大明帶隊。
在塵土飛揚的倉庫裏，陳卓敏等人不僅要將所有超導股線壹坨壹坨地倒出來，還要測試每壹坨的3R性能。超導細絲大約有壹個輪子那麽大。經過三四個月的折騰，他們終於挑出了4500多根參數匹配的20噸超導股線。最後，高大明指揮了鎮上的另壹支軍事力量，並在電纜研究所扭曲了這些超導股線。運回國內的模制電纜都是600多米長，最後用更少的錢買回EAST的重要合格材料。
此前，高大明和東方研究中心主任陳思越考察了俄羅斯電纜研究所，發現該研究所雖然生產了800米的銅電纜，但這只是壹個驗證過程，從未連續滿負荷生產壹批超導導體。由於穿管導體內部充滿液氦才能實現超導，因此必須對套管的焊縫質量提出嚴格要求。超導導體的鋼管焊接需要很好的技術，沒有熔透是不行的。如果鋼管焊得太深，它就會凸出來。應該按照什麽標準來控制？高大明來回問問題，終於得到了壹些關鍵技術標準。
2001年8月26日，600米穿管超導導體（CICC）生產線竣工，成功生產出第壹根銅電纜導體。EAST超導磁體所需的導體全部由這條生產線生產。從俄羅斯高能所購買的直徑為0.85毫米的超導股線按照設計絞合成直徑約為20毫米的超導電纜，並在這條生產線上插入了壹個由特種高強度不銹鋼管焊接而成的600米長的套管。
在首席技術專家高大明指導下建成的CICC生產線為EAST超導磁體的繞線和實驗奠定了基礎。
“嚴格管理是我們團隊的特點。承擔大型科學項目存在很大風險，必須建立嚴格的質量管理體系。ISO9000標準的核心是文件化、實施過程控制和防患於未然。2000年底，我們終於建成了東方的質量管理體系。”高大明說。
高大明是1978從東北第壹機械廠調過來的。“那是科學的春天。受我們這個時代的人的理想主義教育的影響，我想為國家做出切實的貢獻。做大的科學項目不像在居裏夫人時代。兩三個人在地下室搖化學瓶子，也許他們能得到結果。我們東部團隊最註重團結協作。”高大明說:“現在我們正在參與國際ITER計劃，因為我們在傳導超導托卡馬克裝置的整個過程中積累了經驗和技術，我們在國際舞臺上的聲音也很大。”
“我們的學生在國外，當別人問東怎麽辦時，他完全可以回答。過去，發達國家與我們合作純粹是為了節省加工成本，現在我們在EAST的壹整套經驗對他們有用。”高大明打了個比喻。“這就像壹個研究生和壹個小學生考了100分，雖然考試只有七八十分。水平絕對不在壹個檔次。”
吳傑峰:工地“魂牽夢繞”
對從俄羅斯轉讓的T-7進行物理實驗需要進行許多技術改造。如果需要多開窗，可以實現ECRH、離子回旋等輔助加熱；為了了解等離子體的參數，需要有相應的診斷窗口和抽真空窗口來實現抽真空。總共將打開超過100個窗口。
吳傑峰1988年7月畢業於華中科技大學機械工程系，分配到等離子體研究所研究中心工作。他早年是焊接項目的負責人，現在是研究中心的主任。“當時真空室只有12個窗戶，應該改造成48個。管道中有3000個接頭需要焊接，其中壹個接頭產生漏焊和虛焊是非常可怕的。氦可能會進入真空，將外層杜瓦瓶變成壹個大冰塊。為了控制質量，我經常要鉆到真空室中，真空室的直徑為744毫米，無論仰焊、側焊還是橫焊，焊工都很難在這個狹小的空間內操作。”
超導線圈繞組是壹個全新的課題。高大明帶吳傑峰等人出國考察1998線圈繞組控制。1999年，他自主研發了“替代材料管內電纜導體”，然後纏繞D型線圈。“鎧裝導體無張力卷繞技術”獲發明專利，繞線機獲新型外觀設計專利。
2002年2月，制造出第壹根真正的超導導線，2003年8月，完成了58根總長34公裏的鎧裝電纜導線。“我們在現場註重質量和進度，在頭40天制作了壹個指揮家，然後我們可以在接下來的5天內制作壹個指揮家。壹是大家技術操作熟練，二是批量生產時采用了計件管理。在壹年半的時間內完成所有58名指揮家是世界上完成最多、速度最快的。”
成為EAST的超導磁體不能掉以輕心。首先，我們應該建造壹個專用的繞組車間和壹個絕緣子真空壓力浸漬車間。研究中心進行了多次技術集成和工藝探索。34公裏超導磁體共有3500多個接頭，研究中心壹次焊接合格率達98%，超過壹級焊接標準。“從保證質量的角度來看，我們每次焊接前都要試焊三次，連剛換瓶氣前也要試焊三次。”
低溫容器密封程度高，研究中心采用內鏡、滲透、超聲波等六大檢測技術。“容器不能泄漏。我們基本上采用了所有我們能想到的檢測方法，只要壹種方法失敗了，我們就必須重新開始。因為即使壹個焊頭出了問題，也可能陷入和其他國家托卡馬克壹樣的尷尬境地:真空上不去，低溫下不來。"
吳傑峰說，“已經檢測出壹些問題。不管我是不是焊接工，我都睡不安穩。我可能會在睡夢中突然翻個身說:“哦，是這個問題嗎？我迅速穿上衣服，從家裏跑到現場。"
白宏宇:科研路上的情感“流”
EAST有兩個大型低溫超導磁體系統，超導線圈有幾個流體通道，必須控制這些通道以確保流量分配。超導磁體應在4.5K下運行低溫制冷系統是冷卻超導磁體並確保磁體在工作溫度下運行的不可或缺的子系統。該系統不僅體積龐大，而且技術復雜。“委托外國公司制作需要很長時間，報價也相當昂貴，所以我們必須自己做。”白宏宇說。
白宏宇的“DIY”做得非常好。“低溫流量計先買了壹臺美國的，發現用它測量數據不準確。我們也是自己做的。”
在EAST的低溫下，傳統的流量計已經“失靈”了，超聲波也可以做到，但中國以前沒有人做到過，所以無論是誰想做都必須具備校準的條件。“由於EAST使用循環氦氣，這種條件下流量計用戶太少，企業從經濟效益角度考慮得不償失，不願意做。我們可以自己制作，不僅可以進行比較，還可以進行校準，非常準確。現在壹些用戶已經要求我們為他們制造這種低溫流量計。”
白宏宇於1993年畢業於Xi交通大學低溫工程專業，壹年後他被1997研究生院錄取。當研究所聯系到在德國研究低溫超導的機會時，白宏宇被作為馬克斯·普朗克學者派出。
正好趕上德國大型超導聚變實驗裝置的模型線圈試驗。“我本可以在那裏學習德語，但我認為參加設備測試的機會更加難得，所以我放棄了。”“當我從德國回來時，對於是使用德國1.2 kW冰箱進行改裝後用於EAST還是自行開發大型制冷系統存在爭議。我以為1.2 kW的‘小馬’拉不動東方的‘大車’，堅持自己做冰箱。壹開始是1.5千瓦，後來是2.4千瓦。”
除了冰箱，冷卻對象也要做好，回路設計也要考慮液氦流量的合理設計。經過國內外多次考察，白宏宇決定從國外購買擴張器。壓縮機是中國制造的；通過國內招標，熱交換器向三家制造商尋求最佳設計和價格。這套2.4千瓦的制冷系統最終只花了2000萬元。
“把它交給外國肯定會花費更多。雖然我們現在成功地做到了這壹點，但當時我們承擔了巨大的風險和壓力。尤其是去年年初裝置的冷卻實驗，畢竟是第壹次調試。低溫系統涉及的問題太多了，大家對裝置的性能也不熟悉。幸運的是，我們熬過了這壹切。”
我剛大學畢業時，白宏宇從未聽說過我的家鄉湖南著名的遠大空調。“遠大空調起步較晚，普遍偏冷。我們低溫班30多個同學畢業了，但真正從事低溫的只有幾個人，很多人都轉行做空調了。我和同學聯系不多。首先，合肥相對偏遠。第二，我天生專註於研究，不太擅長溝通。雖然北京和上海對人才的吸引力很大，但像EAST這樣大的項目才是適合我從事科研的平臺。我2000年正式參與其中，2006年EAST調試實驗成功。我很高興我有機會參與並從頭到尾完成它。”
正是這些獻身科學的人撐起了明天燦爛的太陽！