煤、石油、天然氣、風能……目前人類社會運轉(zhuǎn)需要的絕大多數(shù)能源，其實都來自太陽能，而太陽上的能量則來自內(nèi)部的核聚變反應。因此，人類始終“有一個美麗的愿望”,希望通過可控核聚變反應來實現(xiàn)“人造太陽”，從而獲取源源不絕的清潔能源。在一位科學家的帶領下，1984年，中國第一代“人造太陽”裝置，即我國自行設計和研制，具有完全獨立自主產(chǎn)權的中國第一個中型受控核聚變托卡馬克實驗裝置——“中國環(huán)流器一號”誕生了。

他就是核物理學家，中國科學院院士，中國核學會核聚變與等離子體物理學會理事長，國際原子能機構(gòu)“國際聚變研究理事會”首屆中國成員——李正武。

李正武

就讀清華，胸懷國家

李正武，1916年出生于浙江省東陽縣。李家是當?shù)睾苡忻麣獾臅汩T第，故居李家祠堂被賜“父子翰林”橫匾，成為東陽無人不知的“翰林府”。李正武成長在“翰林府”中，父輩又格外注重教育，因此他自幼便養(yǎng)成了愛讀書的好習慣。

李正武故居“翰林府”外景

1934年，18歲的李正武以優(yōu)異的成績同時考上了國立清華大學、上海復旦大學等四所名牌大學。在全國報考清華的3600多名考生中，他高居榜首，成為名副其實的“高考狀元”。1934年，李正武選擇進入清華大學物理系就讀。大學畢業(yè)后，他先后在貴州省建設廳氣象所、江蘇醫(yī)學院、復旦大學、上海交通大學任職。

大學時期的李正武

在那個動蕩的年代，李正武不斷探索科學救國的道路。1946年，30歲的他考取了留美公費生，赴美國加州理工學院物理系攻讀研究生，獲得博士學位。之后，他來到加州理工學院凱洛格實驗室先后任研究助理、研究員，并在美國望城醫(yī)學中心從事核技術和輻射應用工作。

留美時期的李正武和妻子孫湘在郊外合影

留美期間，李正武在輕原子核反應方面完成多項實驗研究，對輕原子核及熱核聚變反應作了多項精密實驗和計算分析，提出了帶電粒子活化分析方法，獨立發(fā)現(xiàn)用阿爾法粒子轟擊原子核的庫侖激發(fā)現(xiàn)象。這一系列研究工作，為后來的熱核聚變研究埋下了伏筆。1955年10月，在周恩來總理的親切關懷下，李正武夫婦突破重重封鎖乘船回國，重新踏上了祖國的土地。

留美時期的李正武和孫湘參加活動時留影

開辟道路，播種“太陽”

1952年11月，世界上第一顆氫彈爆炸成功，利用輕核聚變反應原理的氫彈爆炸，證明了氫同位素聚變釋放能量的現(xiàn)實性，一些發(fā)達國家開始秘密進行“可控核聚變”的研究。因為氫彈是不可控的核聚變，如果要實現(xiàn)人工控制熱核反應所產(chǎn)生的巨大能量，并將其利用起來，則會困難得多。1958年，可控核聚變研究開始解密并得到迅速發(fā)展。

可控核聚變被認為有望提供近乎無限的清潔能源，因此國際上對這一無限近乎理想的能源緊鑼密鼓地研究著，1968年，蘇聯(lián)科學家在托卡馬克裝置“T-3”的研制上取得重大成就。全世界由此再度掀起了研究受控核聚變的熱潮，而當時的中國在受控核聚變研究方面幾乎還是一片空白。

1969年12月6日，年過半百的李正武夫婦帶著小兒子，和同事們來到了四川樂山原二機部585所，開啟了中國第一代“人造太陽”裝置——中國環(huán)流器一號裝置（代號451工程）的研究和設計工作。他們在最簡陋的條件下從事著最前沿的研究，當時僅有的核聚變裝置參考資料，就是一張示意圖和幾個公式，連一臺計算機也沒有。

李正武不畏艱難，勇挑重擔，在1972年被正式任命為“451”工程總體組組長后，他更是夜以繼日攻關。白天，他和各課題小組的同志討論各種理論、技術問題，晚上回到家就忙著查閱資料，還經(jīng)常接待深夜登門拜訪的科研人員。

經(jīng)歷了反復攻堅，1972年，李正武提出了中國環(huán)流器一號裝置最初的實驗方案。1974年，李正武在中國首先提出“聚變-裂變共生堆”概念，以期提前實現(xiàn)聚變能應用的設想，聚變-裂變混合堆后來被國家“863”計劃列為能源領域先進核反應堆的專題項目。他先后撰寫的《中國受控核聚變的里程碑》《中國環(huán)流器一號初步實驗報告》等論文和實驗報告，在國內(nèi)外產(chǎn)生了較大影響。

“夸父‘造’日”，終生逐“日”

研制“中國環(huán)流器一號”的關鍵部分是主機。為了使主機的工程設計和各部件的加工研制達到質(zhì)量標準，李正武幾乎對每個重大技術問題都親自過問，和同志們一起逐個討論，反復推敲，以選出最佳方案和實施方法。

在進行總體工程設計的討論時，針對技術人員提出的外國同類裝置的變壓器的鐵芯與主機線圈的連接方式可能造成毀壞鐵芯等不堪設想的后果。李正武多次召開會議，專題討論解決方案，并決定將護筒改為護環(huán)。

就在這時，美國公布了“ATC ”裝置，其線圈和鐵芯的連接方式使用的是“橋拱”方式。一部分同志便主張也采用“橋拱”方式。針對這一問題，李正武又多次組織會議集中討論，把各個方案的利弊優(yōu)劣一一作了對比，最后決定：“結(jié)合我們的實際，我們還是走自己的路——采用護環(huán)連接方式”。綜合考慮了多種因素，他們保證了線圈研制安裝的質(zhì)量，使得環(huán)流器的總體工程得以順利啟動，并在啟動后依舊保持良好的性能。

1979年，李正武乘著改革開放的春風西赴歐美、東渡日本，積極參與學術交流。了解到國際社會受控核聚變研究的動態(tài)后，他立即建議：一，用計算機系統(tǒng)控制物理實驗并采集處理診斷數(shù)據(jù)；二，加強開展波加熱的研究。

李正武和同事在實驗室向上級領導匯報

（從左至右：林興炎、李正武、錢尚介、上級領導、何成遜）

他的建議被很快采納，計算機數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)在小型托卡馬克裝置上率先應用并取得良好的經(jīng)驗與效果。1987年，中國環(huán)流器一號裝置實驗數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)建成，擺脫了傳統(tǒng)的分析示波圖時代，達到了現(xiàn)代化的計算機水平。此外，在后來的中國環(huán)流器裝置物理實驗中，波加熱技術在提高等離子體電子溫度、實現(xiàn)高約束模式放電（即H模）的重大進展中起了重要的作用。

1984年9月21日，我國自主設計和建造的托卡馬克受控核聚變實驗裝置——中國環(huán)流器一號（HL-1）裝置，按照李正武決策的總裝調(diào)試方案提前啟動，標志著我國核聚變能源開發(fā)事業(yè)又向前邁進了一大步。

中國環(huán)流一號（HL-1）裝置

1986年11月，李正武率團參加在日本京都召開的國際原子能機構(gòu)第11屆等離子體物理與受控核聚變研究大會。大會結(jié)束時發(fā)表的3萬多字的會議總結(jié)報告在第一段對“中國環(huán)流器一號裝置”實驗結(jié)果給予了很高的評價：“我們高興地看到，一個來自中國的中型托卡馬克已經(jīng)開始全面運行，中國的同行們做到了具有全部通常特征的、全歐姆式的托卡馬克，并為今后的研究提供了一個有用的等離子體，應當祝賀?！笨偨Y(jié)全文登載于4個月后出版的國際原子能機構(gòu)權威期刊《核聚變》上。李正武在該大會之前在日本名古屋召開的TCM小托卡馬克國際會議上報告了“中國環(huán)流器一號（HL-1）”建造和實驗結(jié)果，引起與會者極大的興趣。

李正武始終相信“中國環(huán)流器一號”存在進步空間，他反復考量可優(yōu)化的方向，并提出了具有堆芯特征等離子體意義的下一代“中國環(huán)流器”的設想藍圖。

2003年11月3日，李正武（中）與研究人員在HL-2A主機前留影

在科研工作之外，李正武也非常重視科研人才的培養(yǎng)，他嚴謹?shù)膽B(tài)度給年輕的科技工作者樹立了良好的榜樣，為國家培養(yǎng)了大批科研人員，其中多數(shù)成為國家受控熱核聚變和等離子體物理研究的骨干力量。年過古稀時的他，仍關注著著中國的受控核聚變研究，不時提出指導性意見。

“奠基磁約束聚變造福后世，獻身核科學技術光耀千秋”，李正武高瞻遠矚、進取創(chuàng)新、無私奉獻，為中國核能與核聚變事業(yè)作出了卓著的貢獻，無愧為中國受控磁約束核聚變的奠基人。

李正武塑像

（來源：中國核聚變博物館）