点评：2024年正式开始离九火运，与火相关的氢核聚变正成为大国的下一个竞争窗口，其意义比另一个火运行业量子计算机更大。氢核聚变的竞争门槛太高，目前只有中国、欧盟和A国是参与者，中国目前领先，已经可以实现100秒连续氢核聚变。此领域的竞争值得重点关注！

    核聚变这个人类历史上最为的艰难技术，是否能够被私营化这个神奇的魔术解决？

上图是位于劳伦斯利物莫国家实验室的美国激光聚变国家点火装置（NIF) 

    半个世纪以来，世界各国政府期望通过发展核聚变能源技术来解决人类面临的能源挑战。理论上，可控核聚变可以为我们提供取之不尽用之不竭的能源。一勺子的液态氢燃料 （氘和氚的混合物）相当于28吨煤炭产生的能量。
     
    但是要在上亿度的温度下将两个氢原子融合到一起产生聚变花费不菲而且希望渺茫。位于法国的国际热核实验堆项目（ITER)目前面临费用上升的困扰，原计划50亿欧元的项目，目前的的预算已经上升到130亿欧元。这个三倍于埃菲尔铁塔，重达2.3万吨重的托卡马克反应堆的仍然需要许多年才能完工。在美国，美国能源局投资40亿美元位于劳伦斯利物莫国家实验室的美国激光聚变国家点火装置（NIF)目前仍然处于试验阶段。科学家们从这些探索中学到了很多，但一些专家则认为这些巨大的工程项目即使可行，仍然需要几十年才能商业化。
   
    总之，核聚变事业也想美国的火箭发射器一样，官僚、耗资巨大、拖沓冗长的决策机制。学院派科学家已经走入死胡同：那些巨大的反应堆搞清了一些聚变的科学问题，但是直到本世纪中叶，这些反应堆也不能真正用来发电。现在埃隆马斯克已经把美国的商业载人火箭彻底推进并打造成富有活力的商业帝国。美国的金融寡头和政治精英们找到一条屡试屡爽的神奇路子——私营化。

    于是，大批富豪，财团组队投资人类历史上可能是规模最大的技术产业——核聚变商业化。这也是美国亿万富翁们包括杰夫.贝佐斯,保罗.艾伦，彼得·蒂尔等所考虑的问题，这些人下赌注坚信小规模的聚变反应器比那些政府投资的大项目具有成本低，更简易，可以很快普及等优势。一些大型的公司，例如：洛克希德.马丁公司，通用原子能公司，他们也有同样的想法，他们正在建造自己的小型聚变反应堆。

    不列颠哥伦比亚省本拿有一个创建于2002年的小型初创公司General Fusion，不像硅谷的其他的互联网独角兽公司，创始人是40多岁的物理学家Michel Laberge，亚马逊杰夫·贝佐斯、微软以及Cenovus Energy这样的公司为这家公司投入了超过1.27亿美元的资金，致力于一种非传统的激情：核聚变开发。

    聚变电厂的燃料可以从海水或一些常见矿物中提取，几乎是取之不尽的，而且也不含碳。因此，这样的电厂几乎不会排放任何温室气体。它们也基本上没有辐射泄漏和核武器扩散的风险，还能每天不间断地为城市生产足够的电力。这些先驱者要做的，只是解决人类迄今为止遇到的几个最难的物理和工程问题而已。

    这是位于加拿大温哥华的通用聚变公司瞄准一个低成本，切实可行的聚变方式，他们称之为：磁化靶向聚变。加拿大政府向加拿大通用聚变公司投资3750万美元。自2002年成立以来，通用聚变公司一直致力于研究一种被称为“磁化靶聚变”的技术方法，即将一束磁约束等离子体脉冲注入含有熔融铅和锂涡流的球体中。泵出的液态金属会带走聚变反应产生的热量，并通过汽轮机发电 。这家公司也获得了贝佐斯的投资支持。

    根据研究机构Third Way最新调查报告，美国目前有六个私人的核聚变项目在实施。硅谷私人投资者.PayPa联合创始人彼得·蒂尔支持的位于华盛顿雷德蒙德的Helion能源公司。微软联合创始人保罗.艾伦投资位于加州.欧文的三阿尔法公司据报道已经筹集1.4亿美元资金。
      
    PayPal 的联合创始人，硅谷的投资人 彼得·蒂尔则支持位于华盛顿的雷德蒙的Helion能源公司。

    谷歌一直有清洁能源情结。现在，谷歌已不满足于风电、光伏，而是要进军人类的终极能源——核聚变。具体的参与方式，是用算法来提高核聚变实验效率，从而使核聚变发电能够早日实现商用。谷歌正在联合Tri Alpha共同开发一种新的计算机算法，以期加快等离子体实验。

    Tri Alpha大有来头：它得到了微软联合创始人保罗·艾伦（Paul Allen）的青睐。目前，Tri Alpha已经获得艾伦和高盛5亿多美元的投资。

    在技术路线上，这里的聚变实验装置不是传统的环形“托克马克”（Tokamak ）。40多年来，托克马克装置一直是核聚变反应的主要研究工具。但Tri Alpha建造了被称为“场反向配置（field-reversed configuration，FRC）”的独特装置，据说它体积更小、更简单也更廉价。据测算，等离子体随能量的增加变得更稳定，与其他方法中等离子体在加热时更难控制形成对比。

    难题在于，Tri Alpha需要处理常规模拟不适用的设备限制和等离子体性能。但谷歌的计算资源也无法解决这个问题。为此，Tri Alpha和谷歌研究部门合作，创建了“验光师算法”（Optometrist algorithm），来帮助核聚变实验更有效地产生实验所需的等离子体。新算法让计算机与人类判断相结合，为科学家提供“机器设置和相关结果”，人为的输入可以反过来衡量进一步测试的备选方案。

    核聚变时，原子在极端温度下相互碰撞融合、释放大量能量，过程异常复杂。核聚变的物理学涉及非线性现象，其中微小的变化就可以产生巨大的结果，这使得整个工程实验具有非常大的挑战性。

    “即使结合谷歌规模化的计算机资源，整件事情（核聚变）也依然超越我们的认知。”谷歌加速科学团队成员Ted Baltz说。因此，双方将计算机学习方法与人类研究人员的选择相结合，由计算机向人类专家提供多种选择，人类专家根据直觉选择出他们认为更有希望的选项。

    “我们把这个问题解决了，让一个专业的人类等离子体物理学家找到他/她认为有趣的等离子体行为，而且这样做时我们不会破坏机器。” Baltz说，这是一个经典例子，人类和电脑在一起工作，比各自分开工作表现更好。

    结合谷歌提供的算法，在Tri Alpha公司的C2-U机器上进行的实验取得了更快的进展，运行时间从一个月减少到几个小时。这一算法解释了意想不到的控制等离子体的方法，相关研究发表发表在7月25日的《科学报告》杂志上。新系统中，等离子体装置运行得更快、能量损耗减少50%、等离子体总能量增加。

    “没有先进的计算能力，获得这样的结果可能需要几年时间。” Tri Alpha总裁兼首席技术官Michl Binderbauer说，公司的目标是在10年内实现核聚变发电。最近美国前能源部长欧内斯特·莫尼兹(Ernest Moniz)也加入了公司董事会。