就在剛剛，日本科學家在接近絕對零度的-258℃酷寒中，成功點亮了一枚“人造太陽”的心臟部件，穩定通過了足以瞬間熔化鋼鐵的4萬安培超大電流！
這一刻，人類距離終極能源的夢想，可能又近了一步。 2025年10月27日，日本初創公司“螺旋聚變”（Helical Fusion）聯合日本國家核聚變科學研究所（NIFS）宣布，其為商業聚變反應堆設計的“高溫超導（HTS）線圈”完成了關鍵性能測試，這是世界上首次在模擬聚變堆內部真實磁場環境下取得如此重大的成功。這不僅僅是一次技術驗證，它可能還預示著，在託卡馬克和仿星器兩條技術路線的終極賽跑中，後者正悄悄地準備彎道超車。
1. “心臟搭橋術”：為什麼4萬安培如此重要？
現在想像一下，你要用一個“磁力瓶”去裝一個溫度高達一億度的“小太陽”（等離子體），這個瓶子必須足夠堅固，且自身不能消耗太多能量，否則就成了賠本買賣。這個“磁力瓶”就是由超導磁體線圈構成的。
過去的聚變裝置，比如國際熱核聚變實驗堆（ITER），用的是“低溫超導”材料，它們就像一位需要時刻躺在液氦（-269℃）裡的“病人”，伺候起來極其昂貴複雜。
而高溫超導（HTS）材料則是一位“體格更強壯”的選手，雖然也需要低溫，但工作溫度可以提升到-253℃甚至更高，這使得冷卻系統的成本和能耗大幅降低。
更重要的是，HTS能在更強的磁場下承載更高的電流密度。
為什麼這點如此重要，你需要記住這句話：聚變功率與磁場強度的四次方成正比。這意味著磁場強度稍微提升一點，聚變效率就會呈指數級爆炸式增長。用HTS材料，我們就能用更小的尺寸、更低的成本，造出更強大的“磁力瓶”。
所以，這次Helical Fusion在7特斯拉的強磁場背景下，穩定通過4萬安培電流，不僅僅是“通了個電”那麼簡單。它證明了日本已經掌握了為下一代緊湊型商用聚變堆製造“心臟”的關鍵技術，完成了從實驗室到工廠的關鍵一躍。
2. 世紀之爭：託卡馬克vs 仿星器，誰才是未來？
當然，高溫超導（HTS）材料已有多個國家開發成功，包括中國、美國、歐洲及新西蘭等。
也就是說，現在我們有了強大的“心臟”（HTS線圈），但要把它裝進哪種“身體”裡呢？目前，全球的磁約束核聚變研究，主要有兩條路線：
託卡馬克（Tokamak）：這是主流方案，像個完美的甜甜圈。它結構相對簡單，更容易實現較高的等離子體參數。全球最大的ITER就是託卡馬克。但它有個致命弱點：它需要靠在等離子體中感應出巨大的電流來維持磁場，就像變壓器一樣，所以它天生就是“脈衝式”工作，乾一會兒就得歇一下。更要命的是，這個巨大的電流很不穩定，隨時可能“發脾氣”導致等離子體破裂，這對反應堆是災難性的。
螺旋仿星器（Stellarator）：這是另一條路，外形極其複雜，像個被扭曲的麻花。它的天才之處在於，完全依靠外部複雜形狀的線圈來產生約束磁場，不需要在等離子體中產生大電流。這帶來了兩個夢幻般的優點：
1、天生的穩定王者：沒有大電流，就沒有電流驅動的不穩定性，不會發生“破裂”事故。
2、能夠7×24小時工作：由於磁場完全由外部線圈維持，它可以實現真正的“穩態”運行，這是未來發電廠的剛需。
幾十年來，全世界都把寶押在託卡馬克上，因為仿星器那身“麻花鎧甲”實在是太複雜了，簡直是機械工程的噩夢。有人開玩笑說：託卡馬克是搞物理，造仿星器是搞數學和行為藝術。
然而，風水輪流轉。隨著超級計算機和3D打印等先進製造技術的崛起，仿星器複雜的線圈設計和製造難題正在被攻克。人們突然發現，這位曾經因為“長得醜”而被冷落的選手，可能才是那個能跑到終點的“耐力冠軍”。
3. 日本的野心：“國家隊”下場，兩步走到2030
這次取得突破的Helical Fusion公司，並非白手起家的草根。它是日本國家核聚變科學研究所（NIFS）的“親兒子”，是繼承了日本60多年仿星器研究成果的“天選之子”。它的出現，標誌著日本正舉全國之力，將幾十年的科研優勢轉化為產業胜勢。
他們制定了一個雄心勃勃的“Helix計劃”：
第一步：Helix HARUKA（約2030年）。這是一個綜合技術驗證平台，目標是把這次測試成功的HTS磁體，以及熱量提取、燃料增殖等關鍵技術整合在一起，進行一次“帶妝彩排”。
第二步：Helix KANATA（2030年代）。這是終極目標——全球首座基於螺旋仿星器的商業示範電站，要實現淨能量增益、24小時穩定運行和高效維護這三大商業化鐵律。
為了這個計劃，日本政府已經通過SBIR計劃，向Helical Fusion豪擲了20億日元（約1300萬美元）的巨額資助。這已經不是一場純粹的科學探索，而是一場關乎國家能源未來的產業豪賭。
4. 終極懸念：誰將率先撞線？
當然，日本並非孤軍奮戰。在這場奔向“人造太陽”的終極競賽中，群雄逐鹿：
- 德國的W7-X仿星器：作為全球最大、最先進的仿星器實驗裝置，它不斷刷新著等離子體運行的世界紀錄，為仿星器路線的物理可行性提供了最強有力的背書。
- 美國的CFS公司：作為託卡馬克路線的民企領頭羊，它同樣手握HTS這張王牌，計劃在2027年用其SPARC裝置實現淨能量增益，並在2030年代初將其商業電站ARC併入電網。
- 中國能量奇點：2024年建成全球第一台商業全高溫超導託卡馬克洪荒70，實現了第一束等離子體放電，計劃在2030年建成洪荒380，可用於核聚變示範發電。
競賽已經進入白熱化階段。託卡馬克路線正努力克服其固有的不穩定性，而仿星器路線則在奮力解決工程製造上的最後難題。
這次日本HTS線圈的成功，無疑是為仿星器陣營注入了一劑強心針。它讓人們看到，那條曾經因為過於復雜而顯得遙不可及的道路，如今可能是一條更穩、更快的捷徑。
人類能否在2030年代見證第一座商業聚變電站的誕生？這個問題的答案，或許就隱藏在這些-258℃的超導線圈和扭曲的磁場迷宮之中。
參考文獻：
Helical Fusion Co., Ltd.（2025 年，10 月 26 日）。 Helical Fusion 實現商業聚變能源里程碑，邁向集成示範裝置。美國商業資訊。
Helical Fusion Co., Ltd.（2024年，2月26日）。 Helical Fusion通過先進超導測試在聚變能領域取得突破。美通社。
宣傳手冊和初創公司基因組。 （2024）。有關螺旋融合的公司簡介和報告。
皇家學會出版。 （2017 年，2020 年）。關於高溫超導體和仿星器物理學的出版物。英國皇家學會哲學彙刊 A.
聚變工業協會。 （2023 年、2025 年）。日本國家聚變能源戰略報告。
