我的核聚变研究生涯(07)

罗家融

7.1星期天工程师
上世纪八十年代，市场经济的浪潮翻涌，催生了第一波全民创业热潮。毕业近两年，已经在体制内捧上“安稳饭碗”的郑家林(81级研究生)，动了“下海”的心思，他找到我，希望一起开发一款适配多场景,能实现“人来灯亮，人走灯灭”的智能感应照明产品，解决当时各类公共和私人场景手动开关不便,白白浪费电的痛点。
其实那时候市面上已经出现了简易的感应产品，但缺陷十分突出：要么灵敏度时高时低，要么经常误触发，根本没法稳定用。我梳理对比了好几种技术路线，最终选定了性价比突出的被动式红外人体感应方案。那段时间，我利用业余时间反复调试元器件参数、打磨优化触发逻辑，终于啃下了灵敏度不稳、误触发这些核心问题，不到五个月就拿出了适配多场景的成熟样品。

Fig.01 人来灯亮，人走灯灭的电原理图

之后郑家林和朋友合伙开了一家小厂，专门生产这款感应开关，产品推向市场没多久就卖火了。我也拿到了自己人生中第一笔“业余技术开发”的报酬——整整两千元,那天刚好是个周日，郑家林骑着自行车找上门，把用牛皮信封装得整整齐齐的两千块递到我手里，笑着打趣说这是我应得的“星期天工程师”报酬——那时候我在体制内任职，靠着业余时间给民营企业做技术支持，这群人在圈内被统一叫做“星期天工程师”。那两千块，差不多抵得上我当时一年多的工资，也是我这辈子拿到的第一笔技术研发的额外报酬。攥着那叠还带着新钞票油墨香的纸币，我真切地感受到：那个尊重技术、靠着本事就能改变生活的全新时代，真的来了。

安庆怀宁电镀厂，早前特意从千里之外的北京购置了一台全新的磁控溅射真空镀膜设备。这台设备性能先进，原本是厂里升级生产工艺、拓展高端镀膜加工业务的核心依仗，可让厂方犯难的是，厂内自身技术底子比较薄弱，大部分工人都只熟悉传统电镀的操作流程，对这种新型真空镀膜设备的参数调试、工艺调校、日常维护都摸不着门路。好好一台高精度设备，买回来之后一直没法开足马力生产，更没法充分发挥它的技术性能，大部分时间只能闲置在车间里，看着就让人着急。

为了让这台搁置已久的昂贵设备真正运转起来，怀宁电镀厂的负责人可没少费心。自从设备进厂后就一直故障频出，不仅上门维护费用高昂，排期还遥遥无期，看着堆在车间里的“大块头”没法开工，全厂上下都急得上火。为了尽快打通症结，负责人开始四处托关系打听，逢人就问有没有懂这类设备的行家，辗转托了好几个圈子，从合肥的机械行业协会问到高校的实验室，前前后后找了五六批人来看，都没能把问题说透、彻底解决，最后终于经一位业内前辈引荐，找到了我的同学孟月东。

孟月东对这类设备的核心技术属性、常见故障卡点都摸得门清。接到电镀厂的求助电话后，他没敢一口应下来——这台设备涉及到好几个复杂模块，他一个人拿不准，第一时间就找到了我，希望我能和他一块过去跑一趟。我们俩一拍即合，目标很明确：就是帮这家电镀厂把设备调试顺畅，把各种技术难题一个个捋顺解决，让这台花了大价钱引进的设备真正转起来，帮厂里早日开工盈利。不然这么大一个厂子，工人等着上工，接了订单没法交付，拖久了资金链都可能断。
从那之后，我们就定好了规矩：每个礼拜抽两天时间过去——当时所里已经实行一周五天工作制，我们一般周六早上从合肥出发，两个多小时车程到怀宁，一进厂就扎进车间排查问题，下午给厂里的技术工人做现场培训，第二天再进车间解决遗留问题，傍晚再赶回合肥，不管刮风下雨从来没断过。
最开始的时候问题多如牛毛：小到传感器信号误报，大到核心控制程序和工艺不匹配，镀出来的零件均匀度不达标。我们就一点点记录问题，拆模块测参数，对着原厂线路图一点点修改适配参数，下次过去再现场测试。每次去除了调设备，还要留两个小时给厂里的技术工人做培训，把我们会的东西一点点教给他们，争取做到哪怕我们不来，他们自己也能处理常见小问题。就这么一趟趟跑，春夏秋冬轮回了两次，前前后后算下来，整整坚持了两年之久，这台设备才终于彻底“服帖”，稳稳当当地开了起来。按照当初约定，每个月底，车间主任都会给我们发劳务费——每人三百块，还补贴五十块交通费。这钱放在现在看确实不多，可在当时，抵得上我大半个月工资了。

细细盘算了一下这两次兼职的进账，实打实攒下了不少余钱，我心里忍不住泛起了活泛的嘀咕：就这赚钱的架势来看，我要是真彻底辞职下海经商，想来也不至于混到混不下去吧？说不定还能闯出一番不小的名堂呢。

谁知道我刚把这点小心思跟我的夫人念叨了两句，就被她结结实实泼了一头冷水，头也没抬就点破了我的不自量力：你自己摸摸良心想想，你哪一点适合下海？你既不擅长在酒桌上应酬拉关系，也磨不开脸皮去跟人讨价还价抢生意，更扛不住那种今天赚得盆满钵满、明天可能就血本无归的不稳定风险。要是真一时脑子发热，辞掉手里这份稳稳当当的铁饭碗下海，我看你啊，说不定还没等赚到什么大钱，就直接被商海的浪头拍下去淹死了。退一万步说，你在所里这么多年，领导哪一点亏待你了？你才参加工作七年，就早早被聘为副研究员了，还给我们分了两室一厅的房子，这样的资历和机会，多少人看着都眼热，你还有什么不知足的？夫人这一番话，像一盆凉水浇透了我发烫的脑子，也一下子点醒了我。生出这趟“差点跑偏”的念头之后，再回过神看自己的生活，我心里反而踏实安稳了下来，不再天天望着外面“下海淘金”的花花世界心猿意马，也不再没事就盘算起外面能赚多少钱，只想着安安稳稳把自己手里的科研工作做好，对得起手里这份差事，也对得起所里给的待遇。

Fig.02 母子俩在两室一厅内留影

也巧了，心定下来没多久，正好赶上1994年，中美在等离子体研究领域的合作开启了全新的篇章。当年六月，美国能源部负责相关项目的核心负责人，专门跑到中国科学院等离子体物理研究所，和所里的领导经过了一轮又一轮细致的沟通磋商，最后终于正式敲定了针对聚变装置相关技术研发的双边合作项目。我因为之前在相关方向已经做了好几年的基础研究，积累了不少成果，因此获得了前往美国原子能公司开展访问研究与学习的宝贵机会。打包行李的时候我翻出攒了小半年的粮票，还有几张写着个体户招商信息的旧报纸，看着看着自己先笑了——那点关于“赚大钱”的动摇，说到底还是那个年代里人难免会有的躁动，真到了摸着核聚变这颗“人造太阳”门槛的时候，哪里还挪得开脚步呢？

Fig.03 出国之前与同仁留个影

Fig.04 出国之前与同仁留个影

Fig.05 出国之前与HT-6M的六朵金花留个影

7.2 美国原子能公司访问学者
在美国访问的二年时间里，我被要求研制一套激光汤姆逊散射系统的控制系统，最终打磨出了一套兼具稳定性与扩展性的分布式控制系统。这套系统顺利通过了DIII-D实验装置的现场联调测试，正式被美国能源部授予“中美合作交流优秀成果”，既为后续中美两国在聚变能源领域的长期深度合作打下了扎实的基础，也成为我个人科研经历中一段格外珍贵的记忆。

Fig.06 在DIII-D实验装置的控制室分析实验数据

这段时间的工作，也使我的工作重心从单纯的等离子体物理实验研究，逐渐转向了聚变装置复杂控制与诊断系统的交叉领域，让我真正意识到，聚变能作为囊括了物理、工程、信息、材料等多学科的巨型科学工程，从来不是单一领域的单打独斗，只有打通不同学科的技术壁垒，才能啃下这块人类能源终极方案的“硬骨头”。

在美国访问交流的整整两年时间里，我在异国他乡的生活与工作之所以能够安稳顺遂，离不开太多人的热心帮扶。除了美国老板一直对我十分关照，更多来自585所同在美国的各位同仁们的热心帮衬。逢年过节的时候，我一个远在他乡的游子本以为要孤单过节，大家总会主动喊我一起聚会，凑在一起做顿家乡菜，热热闹闹地驱散我的乡愁。这两年里处处都留着这群同仁帮忙的痕迹，也正是因为有了他们的帮持，我才能够心无旁骛地完成访问研究的任务，也在遥远的异国感受到了沉甸甸的同乡情谊。

Fig.07 回国之前585所同仁留个影

Fig.08 回国之前到拉斯维加斯旅游

Fig.09 在拉斯维加斯巧遇中国体操队退役队员李月久和吴佳妮夫妇

fig.10 回国之前与美国同仁留个影

回所里没歇两天，我就跟着团队扎进了HT-7装置的升级改造里，把跟着美国同事学的技术，一点一点揉进了我们自己的装置里。后来九十年代末又一波下海潮，所里不少年轻人动心走了，我坐在实验大厅的控制台前，一点都没晃过——我这辈子最对的选择，就是当年那个没出芽就死了的下海想法，要是真走了，哪能看着咱们中国人的聚变装置，一步一步走到世界前列呢？
7.3 HT-7超导托卡马克实验装置的诞生
上世纪八十年代末，等离子体物理研究所便与前苏联库尔恰托夫原子能研究所在聚变领域开启了卓有成效的合作交流。1990年1月，库尔恰托夫研究所副所长卡多姆莱夫致信等离子体所霍裕平所长，明确表达了进一步深化合作的意愿，提出的合作倡议就是将该所的超导托卡马克实验装置T-7移交给等离子体所，作为合作对应内容，对方也希望等离子体所能协助他们发展计算机技术。
等离子体所经过仔细研究、慎重论证后认为，基于超导技术路线的托卡马克具备长远实用的工程价值，是核聚变工程技术的核心发展方向。因此，接收并改造建设T-7装置，将助力等离子体所开拓这一领域的研究，填补我国在该方向的空白，意义十分重大。而这一决策，恰恰体现了霍裕平所长作为战略科学家的远见卓识。

霍裕平院士作为我国核聚变领域当之无愧的战略科学家，其远见卓识早已镌刻在中国可控核聚变事业发展的里程碑上，他两次在关键节点力排众议、果断拍板的决策，更成为业内口耳相传的远见之举，为我国核聚变研究跃入世界前列埋下了关键伏笔。
上世纪八十年代，我国核聚变研究刚刚步入追赶世界的阶段，整体科研经费十分紧张，等离子体所当时同时推进多个方向的研究项目，每一笔投入都需要精打细算，不可能面面俱到。在经费分配的协调会上，霍裕平所长顶着多方压力，做出了一个出乎很多人意料的决定：砍掉多个已经投入了一定前期精力的项目，把有限的资金集中下来，为HT-6M托卡马克装置保留离子回旋共振加热（ICRF）系统研发。霍裕平清楚地知道，离子回旋共振加热是实现托卡马克等离子体有效加热的核心技术之一，是我国未来聚变装置研发必须突破的关键门槛，早一天布局就能早一天掌握主动。正是这一次果断的取舍，让我国提前完成了ICRF技术的积累和队伍锻炼，为后续聚变装置的研发打下了不可或缺的技术基础，也印证了霍裕平着眼长远发展的战略判断。
另一次影响中国聚变事业走向的决策发生在2002年，当时国际热核聚变实验堆（ITER）计划启动全球合作邀约，中国要不要加入这个国际大科学工程，在国内学术界引发了激烈争论。反对的声音不在少数,面对一片反对声，霍裕平院士联合潘垣院士，反复梳理国际聚变发展的趋势，一次次摆事实、讲道理，坚定地推动中国加入ITER计划。霍裕平当时就明确提出，核聚变是未来人类能源问题的终极解决方案，中国不可能错过这次引领能源革命的机会，如果我们闭门自己研究，至少要落后国际前沿二三十年，而加入ITER，我们可以直接参与全球顶尖的聚变研发，共享大科学工程的技术成果，培养自己的核心队伍，为未来中国自主建设商用聚变堆抢占战略位置。正是在霍裕平、潘垣等一批有远见的科学家的坚持推动下，我国最终成功加入ITER计划，这个决策不仅让中国聚变研究直接站到了国际前沿，更让我们提前十余年布局了聚变堆核心技术的研发，才有了今天“人造太阳”研究中国领跑的格局。

fig.11 战略科学家霍裕平院士

为了彻底摸清T-7装置的设计、制造、运行细节，落实移交的可能性与具体实施方式，确保接收装置后能尽快投入使用，1990年3月下旬，邱励俭率领四人小组抵达莫斯科，实地踏勘T-7装置情况，并就具体合作内容展开谈判。经过一周的实地考察与细致谈判，双方最终签署合作议定书。根据协议约定：库尔恰托夫研究所向等离子体所提供T-7装置的全套设备与全部技术资料；等离子体所则向对方提供国产PC-AT及微型VAX计算机系统，并协助改造完善T-15托卡马克装置的控制系统。
等离子体所初步估算，T-7装置的改造和安装总费用（包括折算为苏方提供计算机的价值）约为六七百万元，可从科学院拨给所里的经费中统筹解决，基本上无需另行申请专项经费。1990年4月，中国科学院正式批准等离子体所与库尔恰托夫原子能研究所的合作项目启动。同年5月，等离子体所向中国科学院计划局提交报告，申请待T-7设备到位后，停止原HT-U计划，将原项目调整为“合肥超导托卡马克装置建设（HT-7）”。10月，中国科学院批复同意该申请。
从1991年到1992年，近40车皮的T-7设备分批运抵等离子体所。按照原协议约定，等离子体所需向库尔恰托夫研究所提供国产计算机用于T-15控制系统的改造，后来因T-15项目下马，合作内容调整为对方改为接收两车皮羽绒服装，而已采购的国产微机和微型VAX系统，最终被应用到HT-7的数据采集系统中，也算物尽其用了。
随后，等离子体所调集了所有科技骨干，投入所内几乎全部的财力，全所上下同心协力、日夜奋战投入到T-7改建HT-7的紧张工作中，期间克服了重重困难， HT-7核聚变装置的总装工作终于在1994年11月迎来了完工的重要节点，在同年12月28日实现HT-7装置首次放电成功。

fig.12 HT-7真空室落位8-1大厅

文中内容均根据本人当时的亲身经历与事实回忆整理而成，由于年代距今已经过四十多年，许多细节随着时间的冲刷慢慢模糊，加上本人年事已高，记忆难免出现部分偏差，还请各位读者谅解。2026年6月21日