难从正常的距离（比如说10-9米）开始达到这么近，因为在这种距离下核力小于静电力，净作用是排斥的。好比恋人们都穿着红色衣服，而红色跟红色之间互斥，离得很远时就会互相推开，那么他们还有多少机会接近到足以拉上手？

当然，不是完全不可能。如果两个原子核一开始的运动方向就是相向而行，而且初速度很高，那么它们会一边靠近一边减速，有可能在相对速度减到零之前达到10-15米的距离。这就是发生核聚变的希望。

问：为什么核聚变需要高温高压？

答：温度正比于原子核的动能，相当于原子核运动的剧烈程度。压强是原子核对容器产生的撞击作用，相当于原子核运动的受限程度。在越小的空间里运动得越剧烈，两个原子核克服静电排斥达到聚变距离的可能性就越大。好比原子核是一群宅男宅女，宅在家里是没有前途的，要找到对象就必须出去跟人接触，相亲的诚意越高、次数越多，才越有机会脱单。

高温和高压的效果在一定程度上可以互换。在太阳中心，由于压强高达2000亿个大气压，所以“只需要”1500万度的“低温”就可以把氢聚合成氦。但在地球上，由于压强达不到那么高，所以得把温度提高到上亿度才行。

▲太阳

问：核裂变为什么不需要高温高压？

答：核聚变的困难来自两个原子核接近时质子之间的静电排斥力，而核裂变只需要一个原子核分裂成几部分，要克服的是核力。如果一个原子核很稳定，核力很强，那么它就不会裂变。如果一个原子核不稳定，核力很弱，那么它很容易就会裂变。这里的关键是，外界的温度、压强只影响原子核之间的运动状态，而对于原子核内部完全没有影响。

同理，化学组成只影响原子中电子的状态，对原子核内部也完全没有影响。无论是纯的铀238还是铀238的氧化物，单个铀238原子核发生裂变的难易程度都是一样的。因此，只要裂变能发生，那么常温常压下它就会发生，而如果裂变不能发生，那么加再高的温度压强也不会发生。我们挑选出来造核武器、核电站的都是容易裂变的原子核，常温常压下就能运行，所以给人的印象就是核裂变很容易。

问：我们现在到底能不能实现可控核聚变？如果不能，那些核聚变装置是干什么的？如果能，为什么还不能实用？

答：这其实是一个语言问题，即什么叫做“实现”了可控核聚变。真正定量的判断标准，是看核聚变装置输出的能量与输入的能量的比例，称为Q值。在普通的条件下，Q = 0，即没有能量输出，完全没有发生核聚变。外界条件提高到一定程度，Q开始大于0了，但还小于1，这时你可以说已经实现了可控核聚变。但是能量输出小于能量输入，能量买卖越做越亏，不能实用，所以你也可以说还没有实现可控核聚变。口头语言怎么说都行，科学家并不在意，真正重要的是定量的数学语言。

条件再提高到一定程度，Q > 1，能量输出大于输入，能量买卖有利可图，这可就不得了，能够实用了。这还没完，条件再提高到某种程度，Q会成为无穷大，也就是说不需要能量输入都能产生能量输出。实际的意思是，只需要一次点火就够了，然后体系放出的能量就足以支持核聚变持续进行下去，不再需要外界的能量输入。

那么人类的这么多核聚变装置，达到了什么水平呢？大部分还在Q = 0的区域里扑腾，只是摆个姿势，锻炼一下队伍。有一些进入了0 < Q < 1的区域，能够发生一点核聚变，不过总能量还是亏损的。这已经很不错，能进行实际研究了。

2014年2月，美国国家点火装置（NIF）的研究者用前面提到的惯性约束法，用192支激光加热和压缩燃料芯块，第一次实现了“燃料增益”，即输出的能量大于燃料吸收的能量。这是个了不起的成就，入选了中国两院院士评选的2014年十大国际科技新闻。不过总的能量收支仍然是亏损的，因为燃料只吸收了外界激光输入的一小部分能量，还有很多能量是被包裹燃料的容器吸收的。真正重要的目标是实现“总增益”，即能量输出大于总的能量输入，Q > 1，这就不知道什么时候能实现了。

问：可控核聚变什么时候能实用化？

答：最基本的回答是：无法预测。有人说要25年，有人说到2050年左右，这些都属于自由猜想，姑妄听之即可。这东西和造原子弹不一样。原子弹的物理原理是很清楚的，只要足够多的高浓度的铀放在一起，空气中的中子就足以引发链式反应，立刻爆炸。所以造原子弹的瓶颈因素就是浓缩铀。浓缩铀的进度又取决于浓缩技术，如离心机，因此很容易预测一个国家什么时候能核爆。可控核聚变却迄今连技术路线都没确定，怎么可能做出准确的预测？如果能在煤炭、石油、天然气等化石能源耗尽之前发展出来固然是好的，如果不能那也没办法，只能怪人类命不好，或者不够努力——早干什么去了，愚蠢的人类！

问：如果到化石能源耗尽都发展不出可控核聚变，人类怎么办？

答：作为对化石能源的替代方案，最靠谱的是太阳能，因为它是可再生能源。按照某些计算，把塔克拉玛干沙漠（33万平方公里）的面积拿出一半来建设太阳能光热电站，就足以满足全中国的电力需求。此外，著名纳米材料学家杨培东教授的研究组最近实现了人工光合作用，用二氧化碳和水合成醋酸酯，也是一条利用太阳能的技术路线。大力发展太阳能可以保证我们在化石能源耗尽后的生存，这是大战略。

但单凭太阳能是不足以飞出地球、移民宇宙的，困在地球上，长远还是死路一条。可控核聚变是星际航行唯一可靠的能源。关于这一点，“资水东流”的《技术大停滞》（http://blog.sina.com.cn/s/blog_3c4e19860102w4ll.html）解释得非常透彻，向大家强烈推荐这篇杰作。下面是其中的关键段落：

按照人类目前的技术水平，新能源还远不足以替代化石能源，更不要说比传统化石能源高一个层次。或许人类永远没有机会谈论“别人”。因为人类极有可能来不及点燃聚变堆。

人类已经在可控核聚变上花费了将近60年的时间，实质性进展基本为0，全世界联合起来，ITER的工程进度还一拖再拖。人类科学史上，还没有一项技术耗费了如此长的时间，看似触手可及，但就是找不到突破途径。

地球文明已经进入一个关键点。有网友称为文明的临界点！

在黑暗的宇宙森林中，行星上的化石能源是一根小火柴，如果能够点燃宇宙提供的木头，那么将会获得整个森林，或者说，冲破地球蛋，孵化成功，获得宇宙广阔新空间；如果不能，那就会困死在地球上，和那些寂静的星球一样，依靠太阳能和地热维持一个低层次的文明。

问：可控核聚变能使人类文明发生多大的变化？

答：举个刘慈欣《三体》中的例子。在此书中我最敬佩的人是章北海。一般科幻小说里只有一位救世主，《三体》里却有好几位救世主。章北海是其中最积极主动、最可歌可泣、可调动的资源最少而成就最大的，应该当之无愧地称为头号救世主。

▲章北海

“现有理论的应用潜力可能连百分之一都还没有挖掘出来。”章北海说，“我感觉，现在最大的问题是科技界的研究战略，他们在低端技术上耗费大量资源和时间。以宇宙发