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美國(guó)科學(xué)家剛剛實(shí)現(xiàn)了人類歷史上第一次核聚變點(diǎn)火，其實(shí)沒(méi)有必要為了黑別人說(shuō)這個(gè)技術(shù)走不通，因?yàn)橹袊?guó)的激光聚變也很強(qiáng)，而且在國(guó)際上非常受尊重。

中國(guó)激光聚變，攝影：史博士

但是為什么大家看到的新聞里，只會(huì)一窩蜂報(bào)道另外一種技術(shù)路線磁約束呢？因?yàn)榧す饩圩兪且粋€(gè)高度敏感的戰(zhàn)略性領(lǐng)域。只有它跟氫彈爆炸的原理最為接近。世界上凡是有熱核武器的大國(guó)，都需要有超強(qiáng)激光裝置。

所以今天就給大家來(lái)講一講神光2號(hào)，他神在什么地方，在國(guó)際上是什么水平，以及背后那些如雷貫耳的中國(guó)科學(xué)家？我是史博士，探索黑科技的旅行家。

合規(guī)聲明

每次說(shuō)到前沿的科技，會(huì)有人善意提醒，你這個(gè)東西能不能說(shuō)??？所以我統(tǒng)一澄清一下：這些地方不是隨便進(jìn)的，已經(jīng)經(jīng)過(guò)有關(guān)部門(mén)的審查了。我們今天說(shuō)的激光，是完全公開(kāi)的，真正核心的都是物理，一句都不會(huì)提。

全程帶我參觀神光二號(hào)的，是它的首席科學(xué)家朱健強(qiáng)老師。所有他能跟我講的，都沒(méi)有敏感內(nèi)容。技術(shù)細(xì)節(jié)我不會(huì)問(wèn)，問(wèn)了也搞不清楚，因?yàn)槟巧婕胺浅８呱畹臄?shù)學(xué)和物理。

中間是朱健強(qiáng)老師，我還請(qǐng)了心目中最好的紀(jì)錄片人張雨桓導(dǎo)演（右一）去拍攝

這時(shí)候如果還是要杠，那就是你贏，你是最厲害的。

但我之所以想講一點(diǎn)不一樣的，其實(shí)是為了給對(duì)科學(xué)感興趣的孩子們看的，他們有資格知道真正好的東西長(zhǎng)什么樣，別被媒體上那些尬吹的內(nèi)容拉低了鑒賞水平。

激光打靶現(xiàn)場(chǎng)

大家對(duì)激光已經(jīng)不陌生了，日常生活中能看到激光筆，超市里的激光掃碼，再大一點(diǎn)兒的有激光切割甚至激光武器。

男人的浪漫不是沖擊波，而是動(dòng)感光波

但這些激光器的功率，跟神光裝置相比，根本都不夠看的。

史博士搜集的各種“危險(xiǎn)”

我也去過(guò)不少大科學(xué)裝置了，有的會(huì)標(biāo)核危險(xiǎn)，有的標(biāo)生化危險(xiǎn)，放射危險(xiǎn)。但這里面我最喜歡激光。男人這輩子有機(jī)會(huì)，一定要去現(xiàn)場(chǎng)觀摩一次激光聚變打靶。因?yàn)榇髧?guó)重器里面，如果他稱第二，沒(méi)有人敢稱第一。

神光二號(hào)俯視圖，航拍：史博士

這棟不起眼的樓里頭，就是神光二號(hào)大裝置，地下埋的都是供電線纜，里面有上百臺(tái)光學(xué)設(shè)備和九路激光。

這里是中國(guó)激光的源頭，中科院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所，內(nèi)行人都叫上海光機(jī)所。

中國(guó)激光的圣地，上海光機(jī)所大門(mén)，攝影：史博士

大家跟著我一塊進(jìn)去看看。局座說(shuō)得對(duì)，激光最怕灰塵，所以需要換上防塵服，戴上發(fā)套，進(jìn)除塵噴淋室。在里面如果你抬頭，會(huì)看到天花板上有一塊塊黑斑，那是從縫隙中泄露出的散射光打在墻上的后果。

泄露出的一點(diǎn)點(diǎn)散射光打在墻上的后果

漏出的光如果照射到人，雖然不至于瞬間蒸發(fā)，但仍然會(huì)帶來(lái)危險(xiǎn)。所以從激光器充能開(kāi)始，整個(gè)樓都會(huì)響起提醒的音樂(lè)。然后音樂(lè)的節(jié)奏會(huì)逐漸加快，廣播里開(kāi)始呼叫：“所有人離開(kāi)危險(xiǎn)區(qū)域，倒計(jì)時(shí) ……5，4，3，2，1”

隨著最后一聲高音，多路激光在傳輸200米的距離后，可以同時(shí)擊中比圓珠筆尖還要小的燃料球，時(shí)間上的誤差不超過(guò)五百億分之一秒，空間上的誤差不超過(guò)20微米。在十億分之一秒的時(shí)間內(nèi)，瞬時(shí)功率可以達(dá)到全球電網(wǎng)功率之和的數(shù)倍。

神光II號(hào)靶室，已公開(kāi)影像

這是為了制造出極端的高溫和高壓，從而引發(fā)核聚變。跟裂變相比，聚變好到幾乎“令人難以置信”。聚變?nèi)剂细S富，而且利用效率更高，這也是氫彈的威力大大超過(guò)原子彈的原因。但是在自然界中，所需的物理?xiàng)l件只有在原子彈爆炸的中心、恒星的內(nèi)部或是黑洞的邊緣才能達(dá)到。怎么樣，是不是跟科幻電影一樣？

元素周期表上比鐵輕的元素，都是恒星通過(guò)核聚變合成的

神光之心

那神光為什么這么神呢？先給大家看一個(gè)吊墜，我所有的黑科技收藏里頭，我最喜歡這件。里面鑲嵌著一種特殊的玻璃，它就是神光的心臟。

上海光機(jī)所戚婧媛同學(xué)，親手做的限量版給我

說(shuō)到以神字開(kāi)頭的大裝置，可不是隨便叫的。咱們的載人飛船叫神舟，發(fā)射神舟的火箭叫神箭，超級(jí)計(jì)算機(jī)叫神威?！吧窆狻毖b置是1986年，張愛(ài)萍將軍親筆題名的。按輩分來(lái)講，中國(guó)有資格以“神”字開(kāi)頭命名的國(guó)之重器，這里是源頭。

“神”字輩大裝置的老大哥

神光也是中國(guó)最早的“八大科學(xué)裝置”之一，并列的還有北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)、國(guó)家授時(shí)中心等重大科技基礎(chǔ)設(shè)施。我?guī)Т蠹铱吹氖乾F(xiàn)在唯一公開(kāi)開(kāi)放的、所有科學(xué)家都可以來(lái)做實(shí)驗(yàn)的神光二號(hào)。還有別的神光，我們就不說(shuō)了。

那神光跟我這個(gè)小吊墜兒有什么關(guān)系呢？別看最后輸出的激光非常強(qiáng)大，但是它最初的源頭也就是“種子源”，其實(shí)是很普通的光纖激光器，能量可能只有納焦量級(jí)。1焦耳的能量，可以讓1瓦功率的燈泡發(fā)光1秒。1納焦耳，只有1焦耳的十億分之一。但最后要實(shí)現(xiàn)核聚變，需要兆焦耳級(jí)的能量，也就是1焦耳的100萬(wàn)倍。

神光II號(hào)第九路激光，已公開(kāi)照片

從1/10億到100萬(wàn)，中間要放大多少倍呢？唉，我也算不出來(lái)。但用來(lái)儲(chǔ)能和放大的介質(zhì)，就是釹玻璃，它摻入了一種稀土發(fā)光離子——釹離子。

激光器上一塊釹玻璃的面積比汽車擋風(fēng)玻璃要小，但它的身價(jià)相當(dāng)于一輛高檔汽車。一兩千片儲(chǔ)滿了能量的釹玻璃，可以像人類“心臟”一樣，對(duì)種子源發(fā)出的微弱激光反復(fù)“泵浦充能”，放大到足以引發(fā)聚變反應(yīng)。要能耐受這么強(qiáng)的功率不爆炸，需要同時(shí)滿足二三十個(gè)參數(shù)的嚴(yán)苛要求，每一個(gè)都是工藝上的巨大挑戰(zhàn)。

激光玻璃是大功率激光器的核心

這次美國(guó)實(shí)現(xiàn)首次核聚變點(diǎn)火的國(guó)家點(diǎn)火裝置，就把激光釹玻璃的批量生產(chǎn)技術(shù)，作為自家七大“技術(shù)奇跡”之首。但是美國(guó)也是聯(lián)合德國(guó)和日本二家頂級(jí)光學(xué)公司后才最終掌握。上海光機(jī)所從1964年建所以來(lái)就在攻關(guān)這個(gè)問(wèn)題，通過(guò)五十多年三代人的積累，中國(guó)現(xiàn)在能夠獨(dú)立掌握激光釹玻璃全流程的生產(chǎn)技術(shù)。

現(xiàn)在美國(guó)率先實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)火，但咱們其實(shí)處在同一起跑線上。激光在中國(guó)為什么發(fā)展得好，就是不內(nèi)卷、有特色。張杰院士有獨(dú)特的”快點(diǎn)火“方案，已經(jīng)堅(jiān)持了二十年，下一步神光也有更大的計(jì)劃，很可能就不再以序列號(hào)命名了。這里我就不說(shuō)了，大家一塊兒拭目以待。

進(jìn)軍以色列

那神光的整體技術(shù)有多難呢？以色列被稱為創(chuàng)新的國(guó)度，但它的超強(qiáng)激光裝置，是中國(guó)科學(xué)家?guī)椭ǖ摹?/p>

對(duì)，世界上除了超級(jí)大國(guó)，還有一些超級(jí)小國(guó)，比如以色列。它的高科技和軍事工業(yè)非常發(fā)達(dá)。中國(guó)制造、中國(guó)工程雖然已經(jīng)大批量走出去，但是中國(guó)的科技能走出去（升調(diào)）——甚至走進(jìn)以色列嗎？

以色列小型的激光武器自己能造而且非常領(lǐng)先

話說(shuō)回來(lái)，以色列為什么需要超大功率激光器？不是說(shuō)只有核大國(guó)需要嗎？這個(gè)問(wèn)題考考大家。其實(shí)以色列有一個(gè)大哥對(duì)吧，大哥也給過(guò)他一臺(tái)激光器，只不過(guò)功率太小而且要價(jià)很貴。所以他找到了中國(guó)。

在國(guó)家的支持下，上海光機(jī)所接了這個(gè)項(xiàng)目。光合同就談了五年，大家可以想象一下猶太人的精明細(xì)致。

朱健強(qiáng)老師是當(dāng)時(shí)的所長(zhǎng)，他跟我回憶說(shuō)，有一次為了總造價(jià)中只占零頭的200萬(wàn)美元，在春節(jié)前連續(xù)三天談判到凌晨三點(diǎn)半。當(dāng)時(shí)如果讓一讓，應(yīng)該能很快得到這個(gè)合同，但是上海光機(jī)所對(duì)自己的技術(shù)水平有信心，堅(jiān)持不降價(jià)。有本事才有底氣，這才是給中國(guó)人長(zhǎng)臉。

找不到更多關(guān)于此項(xiàng)目的圖片，可能是我不懂希伯來(lái)文

談判談了5年，建設(shè)了快7年，2017年裝置成功交付驗(yàn)收，果然實(shí)現(xiàn)了指標(biāo)最優(yōu)，系統(tǒng)最穩(wěn)定。以色列也驕傲地把這套裝置命名為它的“國(guó)家激光裝置”。不僅如此 ，2017 年交付以色列之后，美國(guó)科學(xué)界立馬對(duì)中國(guó)激光聚變另眼相看，各種國(guó)際性組織和學(xué)術(shù)交流都非常重視，哪怕進(jìn)入中美貿(mào)易和科技摩擦之后他們也沒(méi)有中斷。

我其實(shí)很奇怪。遇到紅人，媒體都去追捧，但這么一個(gè)難能可貴的案例，怎么沒(méi)有一個(gè)詳細(xì)的跟蹤報(bào)道？所以我做這個(gè)視頻其實(shí)是憋了一口氣的，我想把那些真正厲害的，媒體不搭理的英雄從幕后介紹到前臺(tái)。不怕不識(shí)貨，就怕貨比貨，大家聽(tīng)完心里自然有一桿秤。

何為國(guó)家戰(zhàn)略科技力量？光機(jī)所學(xué)生們做的筆記

我非常喜歡這個(gè)案例，有一天一定會(huì)把它寫(xiě)成論文。真正厲害的人什么樣？一定不是排外的，因?yàn)橥ㄟ^(guò)開(kāi)放競(jìng)爭(zhēng)才能提高水平，要不然不成了大清了嗎。反過(guò)來(lái)你越有真本事，別人越不會(huì)排斥你。

《宋史》里面有這么一句話，說(shuō)的是如果外有敵國(guó)，那第一件事不是罵人，而是自強(qiáng)。自強(qiáng)者，人畏我，我不畏人。

背后的科學(xué)家

說(shuō)到激光，毛主席1963年有一句話：“要組織一批人專門(mén)去研究它。要有一小批人吃了飯不做別的事，專門(mén)研究它。沒(méi)有成績(jī)不要緊?！?/p>

激光當(dāng)時(shí)又稱”死光“，還記得《珊瑚島上的死光》嗎

1961年，中國(guó)打出第一束激光，只比美國(guó)晚了 8 個(gè)月。而用激光來(lái)做核聚變這個(gè)想法，背后有很多我們都聽(tīng)過(guò)名字的兩彈一星元?jiǎng)住?/p>

曾任國(guó)防部長(zhǎng)的將軍，中國(guó)核物理和光學(xué)兩位泰斗

第一位，就是偉大的王淦昌。激光問(wèn)世后，當(dāng)時(shí)的物理學(xué)家王淦昌，敏銳地覺(jué)察到它能用來(lái)模擬核爆。

于是他找到了第二位關(guān)鍵人物，就上海光機(jī)所的激光專家鄧錫銘。雖然那個(gè)時(shí)候做出來(lái)的激光功率還很弱，但杰出科學(xué)家就能看到未來(lái)的前景。

紀(jì)念鄧錫銘院士

第三位就是中國(guó)的“氫彈之父”于敏，1977年他還在隱姓埋名，就提出激光聚變是一項(xiàng)非常復(fù)雜的大科學(xué)工程，涉及理論、實(shí)驗(yàn)、測(cè)量、制靶和激光五個(gè)方面，必須協(xié)調(diào)發(fā)展——于敏太厲害了，你看這次美國(guó)點(diǎn)火的發(fā)布會(huì)上，最核心的就是這五個(gè)組。

于敏讓中國(guó)氫彈走出了一條不同于歐美的路線

所以于敏提出：能不能打破學(xué)科和部門(mén)的分割，發(fā)揮某單位在物理上的基礎(chǔ)，還有上海光機(jī)所在激光上的特長(zhǎng)，成立一個(gè)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室呢？

別說(shuō)上世紀(jì)80年代，即使放在現(xiàn)在，這種跨機(jī)構(gòu)的組織也面臨著非常多的爭(zhēng)議。使用某一方的經(jīng)費(fèi)來(lái)做研究，那設(shè)備資產(chǎn)屬于誰(shuí)？?jī)蓭腿嗽谝黄鸸ぷ?，各自身份怎么界定？但凡要有私心，扯皮的事兒多的去了。但是老一輩科學(xué)家是這么說(shuō)的：“所有的事情都是國(guó)家的，你們要拋開(kāi)單位部門(mén)的利益，為同一個(gè)科學(xué)目標(biāo)做這個(gè)事?！?/p>

那第四位，就是中國(guó)的光學(xué)泰斗王大珩，他給聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的題詞是：“傳承辟新，循優(yōu)勇進(jìn)”。

王大珩先生給神光II號(hào)的題詞

真正的大國(guó)重器，其實(shí)并不是電視上看某個(gè)厲害了的裝置，因?yàn)閺挠布峡矗^(guò)不了10年看得見(jiàn)的東西就落后了。所以真正傳承下來(lái)的，是一套做科研的精神和方法論：

科學(xué)上要?jiǎng)?chuàng)新，要敢于探索新的未知，不是老沿著別人開(kāi)辟的領(lǐng)域內(nèi)卷發(fā)灌水論文。但工程上要優(yōu)化，找到落地方案后，就要迎難而上，堅(jiān)定不移地推進(jìn)。

給上海光機(jī)所研究生招生做個(gè)宣傳！

最后回到王淦昌先生對(duì)神光裝置的寄語(yǔ)：“合則成、分則敗”。如果各懷心思，只是為了分資源追逐名利，不可能建好這樣的大科學(xué)裝置。只有把最優(yōu)秀的人合在一起，同舟共濟(jì)，才有可能突破”點(diǎn)火“這樣的極限挑戰(zhàn)。

神光二號(hào)團(tuán)隊(duì)，已公開(kāi)照片

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