近日，中核集团“人造太阳”中国环流器二号M（HL-2M）装置研发团队荣获第26届中国青年五四奖章，该团队是一支自主设计建造我国新一代“人造太阳”装置的高精尖青年研发建造团队。小组成员76人，35周岁以下青年57人，占比75%。此前，团队还曾荣获第24届“四川青年五四奖章集体”、中央企业青年文明号、中央企业先进集体，获国家科学技术进步二等奖1项、省部级科学技术进步一等奖2项。

　　可控核聚变作为世界前沿科技领域，其研究对我们国家的经济社会持续健康发展、国家工业建设具备极其重大战略意义。为实现中国的“聚变能源梦”，早日在中国点亮世界第一盏“聚变之灯”，团队以一往无前的奋斗姿态，毅然承担起了我国最新一代先进磁约束核聚变实验研究装置建设重任。2020年12月，新一代“人造太阳”中国环流器二号M（HL-2M）装置建成并实现首次放电，标志着我国自主掌握大型先进托卡马克装置的设计、建造、运行技术，为下一步我国自主设计、建造聚变堆奠定了坚实基础。成果入选“2020年中国十大科技进展新闻”。

　　开发利用聚变能对我国乃至全球的可持续发展有着重要的战略意义，可控核聚变是人类历史上最具挑战的科技前沿之一，具有基础性、战略性、前瞻性和颠覆性的特点，一旦取得突破，便会涌现出一批原始创新技术，形成先发优势。因此，我国将开发核聚变能作为中国核能发展三步走战略“热堆-快堆-聚变堆”的最后一步。建设运行中国环流器系列装置，便是我国开发核聚变能的重要举措。为实现中国的“聚变能源梦”，早日在中国点亮世界第一盏“聚变之灯”，他们积极传承我国第一代受控核聚变科学家“功成不必在我”的精神境界和“功成必定有我”的历史担当和家国情怀，以科技自立自强的坚定信念，以一往无前的奋斗姿态，毅然承担起我国最新一代先进磁约束核聚变实验研究装置建设重任，扛起了我国聚变研究的大旗。

　　线M装置放电实验提供超真空环境，比宇宙密度还要稀薄好几个数量级，用来盛装上亿度高温等离子体。设计研发初期，研发团队大量调研，走访了10余家大型制造企业，却因设计精度高、制造难度大、薄壁件焊接变形控制难、国内无相关经验等原因被告知无法加工。团队只能迅速将科学思维调整为工程思维，将科学设计参数细化为一个个可实现的工程图纸，以共同研发和手把手教学的方式指导厂家加工。这对长期从事基础科研、缺乏工程经验的团队来说，是难度极高且压力巨大的。经过6年艰难探索，团队制造出我国首台D形截面特材双层双曲率薄壁件全焊接环状超高真空容器，相关工艺和技术指标达到国际领先水平。

　　线M装置放电实验提供约地球磁场5万倍的强磁场，用以精确和稳定地控制上亿度高温等离子体。线圈制造原采用“利旧改造”的方案，这是当时最可靠、最高效的方案。随着建设的深入和国际聚变研究的加快速度进行发展，团队建设国际一流先进托卡马克装置客观条件发生了变化，他们清楚“利旧改造”虽不完美，但能如期稳妥的实现既定目标，“全新研制”虽然设计参数上能确保达到国际领先水平，甚至实现部分领跑，但研制风险极高、创新可能失败。面对两难选择，团队以“伟大的事业都是干出来的”为激励，以大量的科学计算和分析为依据，选择了“全新研制”。关键方案推倒重来，在大多时候是不敢想象的事情，但在2M研发团队里，这是科研工作的常态，他们清楚地知道科学技术创新就从另一方面代表着要敢于推倒重来，不断向科技的广度和深度进军。最终他们首创了国内最大运行电流强磁场D形比特板式可拆分环向场线圈，突破国内大截面外方内圆异形无氧铜管原有产能极限，首创国内大尺寸异形高强度铬锆铜材制造技术等，多项工艺领先国外一流装置。

　　发电机组是为HL-2M装置提供运行动力的巨型“充电宝”，单次释能可达2000MJ，其功率与秦山核电站相当。他们攻克了超大功率滑差调节、大型立式六相脉冲发电机电气制动等技术，研制出国内首全自主知识产权的大型立轴脉冲发电机组，其发电量可负担一座百万级人口城市的基本用电量，部分指标“领跑”国际。支撑结构承受着HL-2M装置运行期间内外部的巨大负载，他们搭建了可抗7度烈度震动的支撑环，为装置提供了强大的安全屏障。至此，装置四大部件建设完毕，中国新一代“人造太阳”初具规模。

　　通过自主创新，他们打造出了具备开展堆芯级等离子体物理实验能力的技术平台，实现了HL-2M装置完全由我国自主设计建造，为下一步我国自主设计、建造核聚变堆奠定坚实基础。建成后的HL-2M装置是我国目前顶级规模、参数最高的先进托卡马克装置，使用先进的结构与控制方式，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，能实现高密度、高比压、高自举电流运行。该装置是国际上首个具备在兆安培等离子体电流下实现多种先进偏滤器位形能力的核聚变先进研究平台。它作为我国最新一代先进磁约束核聚变实验研究装置，是实现我国核聚变能开发事业跨越式发展的重要依托装置，也是我国消化吸收世界最大国际合作项目之一ITER（国际热核聚变实验堆）技术不可或缺的重要平台。

　　为确保装置的性能满足在堆芯级等离子体参数条件下开展物理实验研究，HL-2M装置工程技术难度及工艺复杂性大幅度的增加，不断挑战着国内相关工程技术水平极限。他们以慎终如始的韧劲和敢为人先的闯劲，不断攻坚关键技术难题，深化国际科技合作。

　　美国以核心技术为由禁售高强度膨胀螺栓，这是他们要解决的又一项“卡脖子”难题。“越是封锁，越要超越”。他们憋着一股劲儿从零开始，从浩瀚的文献资料中找突破口，经过数百种材料比对和上千次的试制，终于攻克了关键技术，打破了国外封锁，制造出国内无生产先例的大尺寸高强度膨胀螺栓，将生产所带来的成本降低近90%，极大节约了科研经费。通过高强度攻关，他们掌握了多项核心技术，通过与国有大规模的公司合力攻关，极大提升了企业复杂产品的研发能力和装备制造水平，锻炼了一批有工匠精神的专业技术人员，在推进技术创新的同时，提升了我国制造水平和工程技术能力，带动了产业技术升级。特别是掌握的特种材料、关键设备、极端条件精密制造等关键技术，逐步形成“同步辐射”效应，在航空、航天、电子等前沿领域实现创新应用。

　　他们深化国际合作，支撑国际大科学计划，提升了我国牵头国际大科学工程的能力。2020年9月，该团队参与的中法联合体中标ITER主机安装一号合同，这是中国企业有史以来在欧洲中标的最大核能工程建设项目。参与ITER十年，中国的聚变研究也已经从技术“跟跑”、“并跑”达到了部分“领跑”，HL-2M作为消化、吸收ITER技术的重要平台，锻炼了一批具有参与大科学工程能力的人才，极大提升了我国参与及牵头国际大科学工程的能力。

　　面对“国之重器”建设任务，该团队不可谓不“小”，但这是一支业务精湛、充满创造力的一流团队，其35岁以下青年占比75%，硕士研究生及以上学历成员占比93%。这支平均岁数33岁的团队受理和授权专利共58项，立项和发布行业标准12项，近三年来提交科研论文和成果报告约380篇，其中在国内外知名刊物上发表论文约205篇，特别是在国际顶尖学术刊物《Physical Review Letters》（物理评论快报）、《Scientific Reports》（科学报告）等上发表多篇学术论文。成员先后获国家杰出青年科学基金、优秀青年科学基金项目资助，荣获“四川省优秀员”、中国核聚变青年博士最高荣誉“蔡诗东等离子体物理奖”、表彰在核物理研究领域做出重要贡献的“胡济民教育科学奖”、亚太等离子体物理“杰出青年科学家”奖、中核集团科技工作人员最高奖项“钱三强”科技奖、中国核学会“青年奖”等重量级奖项。他们先后被CCTV、新华网、科技日报、四川卫视等媒体采访报道。

　　与此同时，他们承担起我国核聚变科普“当家花旦”的角色。通过依托HL-2A和HL-2M装置开展讲解，派员参加世博会、全国科普日、国家十三五成就展及央视纪录片摄制、湖南卫视“开年演讲”等各类科普宣传活动，有力提升了公众聚变科学素养。

　　团队瞄准世界科学技术前沿，自主设计、建成了我国新一代“人造太阳”装置，取得了一系列引领性原创成果。未来，他们将瞄准核聚变领域科技前沿，开展聚变堆相关物理研究和关键研发技术，推进我国聚变能开发进入高参数、高品质堆芯级等离子体的新阶段，并培养一批具有国际视野的领军人才和创新团队，为早日实现中国的“聚变能源梦”贡献新的更大的力量。