政府和产业的动向表明，聚变能最早可能在2030年代开始向国家电网供电，标志着其从实验阶段迈向部署阶段。
谷歌DeepMind与Commonwealth Fusion Systems的合作表明，先进人工智能如何助力克服聚变领域一些最具挑战性的物理难题。
全球发展表明，聚变正成为具有巨大经济潜力的战略性技术领域，未来清洁能源价值可达数万亿美元。
全球对聚变能（一种可能安全、丰富且零碳的电力来源）的追求已进入决定性阶段，据国际原子能机构（IAEA）称。
美国能源部于10月发布的一份新的聚变路线图概述了该技术如何在2030年代初期进入美国的能源结构。
“聚变是真实的、近在咫尺的，并已准备好协同行动，”表示该部门聚变能科学办公室副主任Jean Paul Allain。
人工智能（AI）有望助力将这一目标变为现实。
就在美国能源部宣布加速聚变能开发与商业化国家战略的同一天，AI研究公司谷歌DeepMind与聚变能初创公司Commonwealth Fusion Systems（CFS）宣布开展一项研究合作，以助力加快将聚变能输送至电网的时间表。
“我们在AI领域的专业能力与CFS尖端硬件的结合，使这一合作成为推进聚变能基础性发现的理想伙伴，造福全球研究界，并最终造福全人类，”谷歌DeepMind聚变团队在一篇博客文章中写道。
美国能源部长克里斯·赖特（Chris Wright）指出，AI的新兴作用在于其可能推动材料科学、恒星聚变过程数字建模和分子动力学方面的突破，并以此强调了这一点。“人们很难高估人工智能的催化作用，”他表示。
全球竞相实现聚变发电
聚变是驱动太阳和恒星的过程，它有望提供几乎无限的能源，且不产生碳排放或长寿命废物，自20世纪50年代以来一直令科学家振奋。尽管实现净能量增益长期以来是一项科学挑战，但多个方面的进展正在加速，使该技术进入世界经济论坛全球未来能源技术前沿理事会的视野。
自20世纪80年代以来，33个国家和数千名工程师与科学家合作建造并运行了一台“托卡马克”（一种磁约束聚变装置），作为ITER项目，全球最大的聚变实验。
与此同时，各国政府、公用事业公司和私营行业正在扩大聚变生态系统。至少有45家公司正在全球范围内寻求商业化聚变，国际原子能机构报告称，目前已有超过160座聚变设施已投入运营、在建或规划中。来自谷歌、全球能源公司埃尼（Eni）和微软等终端用户的早期购电协议，表明行业信心正在增强。
聚变从科学实验迈向商业现实，最明显的标志之一，是国际原子能机构（IAEA）发布的《2025年世界聚变展望》中提到的一个里程碑：这是首次对聚变能部署进行的全球建模。
该研究由麻省理工学院开展，预测聚变发电量将从2035年的2太瓦时增至2050年的375太瓦时，并在2100年前接近25,000太瓦时。该分析强调，随着清洁电力需求激增，聚变有望为全球国内生产总值增加数万亿美元。
建模还凸显了聚变的经济价值：据国际原子能机构称，随着清洁发电需求上升，聚变有望为全球国内生产总值增加数万亿美元。
各国政府日益将聚变视为战略领域。近期一份报告（来自瑞士公司EconSight，该公司追踪技术趋势与专利）显示，2016年至2023年间，中国在该领域处于领先地位，申请了67%的世界级聚变专利，美国为19%，欧洲为5%。
AI如何助力推进等离子体物理
然而，在聚变成为能源结构的重要组成部分之前，仍存在重大障碍。在磁约束聚变中控制等离子体颇具挑战，因为它必须在较长时间内保持约束，并处于稳定、确定的体积范围内。热量和压力会使其膨胀，但一旦与反应堆壁接触，便会立即冷却并使聚变反应中止。
DeepMind与CFS的合作建立在利用AI成功控制等离子体的工作基础之上。与瑞士等离子体中心（EPFL，即洛桑联邦理工学院，École Polytechnique Fédérale de Lausanne）的学术合作伙伴合作，谷歌证明深度强化学习能够控制托卡马克的磁体，以稳定复杂的等离子体形状。该团队还开发了TORAX，一种快速且可微分的等离子体模拟器。
DeepMind现将把这些工具应用于CFS的项目。将TORAX与强化学习或进化搜索方法（如AlphaEvolve）相结合，AI智能体可探索大量运行情景，找出实现净能量产出的最高效路径。
DeepMind还在开发一种AI试点，用于控制磁构型、优化聚变功率，并管理CFS位于波士顿郊外的SPARC反应堆的热负荷。
CFS计划在2030年代初使其首座电网级聚变电站投入运行，并已获得谷歌和埃尼的包销协议，后者价值超过10亿美元。两家公司也均为投资方。CFS表示，在材料资源不受限制的情况下，到2050年，其每年最多可生产1,000座电站。
CFS正与Helion展开竞争，后者是另一家美国聚变初创公司，由OpenAI首席执行官山姆·奥尔特曼（Sam Altman）支持，计划在2028年前投运一座聚变发电厂，并已与微软签约成为其首个包销合作伙伴。
随着AI加速商业化进程，聚变能正从一项雄心勃勃的科学计划，转变为本世纪最具影响力的市场之一。
