聚变研究始于仿星器，但看似难以克服的困难使研究转向了另一种概念：托卡马克。
随着准对称性概念的提出，以及高性能计算和制造技术的进步，仿星器有望卷土重来，并取得里程碑式进展；与此同时，托卡马克则遭遇挫折。
聚变领域的投资正在升温，93%的企业认为，聚变电力将在2030年代或更早并入电网。
电动汽车的复兴，或许与另一项创新源头的崛起颇为相似；这一次，创新发生在聚变科学领域。
回顾电动汽车的发展历程：它们与内燃机汽车几乎同时问世，并且发展得更快、更好，这得益于一些固有优势，例如安静、易于驾驶。但随着福特T型车问世，电动汽车的发展轨迹发生了变化。这种新型燃油汽车价格低廉、产量巨大，在很长一段时间里，电动汽车销声匿迹。
将近90年后，丰田才把普锐斯混合动力汽车推向市场，时间是1997，而后又过了11年，特斯拉才推出Roadster。此后，相关研究迅速升温，各式各样的新款电动汽车纷纷上市。如今，电动汽车再次成为消费者的首选。
同样的复兴也出现在聚变研究的起源——仿星器——上。由于当时面临看似难以克服的困难，仿星器被托卡马克取代。
仿星器简史
美国科学家莱曼·斯皮策于1951年提出仿星器的构想。普林斯顿等离子体物理实验室（PPPL）正是依据他的构想创建的。
当时，研究人员试图解决聚变研究中最大的难题——“漂移”（等离子体与电导体隔离时出现的现象）：他们对磁管作了特殊布置，使磁场发生扭曲，迫使等离子体中的粒子在管内外交替运动。这种布置可使等离子体约束足够长的时间，从而实现聚变。
仿星器概念为聚变研究中的一个根本问题提供了巧妙的解决方案，但要以所需精度制造这类装置并非易事。1968年，苏联科学家公布了托卡马克装置的研究结果。这类装置更容易制造，因为磁场笼的一部分由等离子体中的强电流产生。
在确认这些初步结果后，PPPL于1969年决定从仿星器转向托卡马克设计。这一重要决定随后也得到全球其他聚变项目研究人员的响应。
迟来的仿星器复兴
尽管托卡马克研究在全球迅速发展，仍有少数项目继续探索仿星器设计。亟待解决的关键问题，是早期仿星器概念所暴露出的约束问题。
1983年，PPPL的艾伦·布泽提出了准对称性——即仿星器磁场强度的一种连续对称性。这一发现帮助他设计出对称性更好的仿星器，改善了其约束性能。随后，德国马克斯·普朗克等离子体物理研究所（IPP）的于尔根·纽伦贝格证明了这种准对称性确实存在，而且有可能通过工程手段实现。
基于这些新发现的首个重大项目，是IPP的Wendelstein 7-AS。其他值得关注的项目包括美国的螺旋对称实验装置（HSX），以及大型螺旋装置（日本）。
这些项目重新激发了人们对仿星器概念的兴趣，并最终催生了Wendelstein 7-X。2017年12月，该装置创下仿星器聚变产物的新世界纪录。2023年2月，它取得一项里程碑式进展：能量周转量达到1.3吉焦耳，放电时间创下8分钟的纪录。与此同时，劳伦斯利弗莫尔国家实验室去年年底终于在聚变领域取得突破，但此后五次类似实验均告失败，令其遭遇挫折。
为何仿星器的时机就在当下？
首先，前文所述的准对称性概念确实带来了重大突破，其重要性不容低估。另有两项进展对仿星器设计的复兴至关重要：高性能计算和制造技术的进步。
自20世纪50年代开始研究磁约束等离子体以来，设计载流线圈以产生约束等离子体、实现聚变能源所需的磁场，一直是关键难题。对于线圈构型比托卡马克复杂得多的仿星器而言，这一挑战尤为突出。但随着计算技术进步，设计难题已大幅缓解。仿星器线圈的设计仍然更复杂，不过先进计算技术已消除了这一点给仿星器带来的劣势。
完成计算设计后，还需要制造线圈。长期以来，按所需精度制造仿星器线圈一直是重大难题，使仿星器再次处于不利地位。但近年来制造技术，尤其是增材制造技术的进步，很好地解决了这一问题。
未来将走向何方？
研究人员正重新关注仿星器设计。2021年1月，大卫·盖茨在PPPL的“周六科学讲座”系列中发表演讲，探讨仿星器的复兴。
此外，商业初创企业也已涌现，致力于将聚变能源从实验室推向电网，其中两家采用仿星器：欧洲的Renaissance Fusion和美国的Type One Energy。正如此前所述，只有初创企业才能推动深科技走出实验室，因为研究机构和大公司缺乏投资深科技的动力。尽管过去曾面临融资问题，情况已有改善，投资也随之增加；《深科技投资悖论》报告估计，到2025年，深科技投资可能超过2000亿美元。
科技亿万富翁比尔·盖茨、杰夫·贝索斯、彼得·蒂尔、马克·贝尼奥夫和维诺德·科斯拉很快便确信了这一点；而麦肯锡的分析显示，过去20年来，聚变能源领域的私人投资大幅增长，投资额在2021年几乎翻了三倍。
根据《2022年全球聚变产业》报告，93%的企业认为，聚变电力将在2030年代或更早并入电网（高于2021年的83%）。
电动汽车的发展历程表明，技术复兴可能需要时间，也可能需要在相关领域展现突破性进展——例如，电动汽车推动了大容量电池和低损耗电动机的发展。仿星器的再度兴起也将带来先进计算和增材制造技术的发展。
