聚变,“人造太阳”,科普与“大力丸”

近来关于可控聚变研究的新闻,在国内媒体上,例如suhu新闻,已经出现多次。昨天又看见一个报道,如下:
《中国“人造太阳”调试成功 将是无本生意》
看了文章,是央视新闻频道新闻会客厅采访等离子体所的万元熙先生,节目名字是“揭密人造太阳”。大致看完后,发现后面相关的回复已经超过1000条,其实是读者对于以前一系列报道的反应。现在,实在忍不住想写些什么。

采访中的万先生,从事可控聚变研究几十年,合肥的等离子体所EAST也最后成功调试。
关于这个报道中的EAST装置,在国外也是小有名气的,给国外同行的试验小组施加了不少压力。问题是如何把这样的科学信息传达给公众。去年我就查了一些过于可控聚变的新闻,用得最多得是,“人造太阳”。固然,聚变的原理是太阳内部产生能量的物理机制,但实现起来确实困难重重。在这篇文章中,不谈具体的物理机理,而想说的是科学、科普和大众。

看完记者的采访,发现央视记者的科学素质本身不高,问的问题不是想把研究介绍给大家,而是希望有些轰动(新闻)效应。实际上报道标题的后半部分“将是无本生意”是记者的话,而不是接受采访者的原文。报道标题的第一部分已经有了很多的误解,例如可以理解为可控聚变不久就可以民用。而后半部分标题又无限夸大了民用以后的经济效益。看后面网友的回复,实际上不应该说大众的普遍科学素养的问题,而更能够看出中国科普的现状。

这里举个“大力丸”的例子,有一个旷世奇才通过思考和基础试验,得到了一个制造包治百病的药方,不过成本高昂,他跑到街上找个药店代卖自己的药方,药店销售的时候,可不会解释药方的原理,就说包治百病,我想稍有常识的人都会以为药店在卖大力丸,而不是什么真正的药方。因此,科普实际上就是在代买科学家的想法,科学家本身没有很好的方法大众化地解释问题,他们更关注研究本身,于是就需要在大众和科学家之间有一个桥梁。媒体是很好的尝试,不过媒体更注重大众的关注,于是他们会无限夸大效果,而忽略成本,就像在这篇报道中看见的。于是这再也不是科普。国外的科学研究,有不少的科学家自觉地担任科普作家地角色,例如近年的很多关于科普的翻译书籍。

本文中《附录》提供了需要可控聚变的必要性。

在我现在所在的FZK材料研究所,有近一半的资金来源于FUSION(聚变研究)项目,另外一个大项目是Micro/Nano(微观/纳观研究)。现在关于可控聚变,非常类似几年前纳米的概念进入中国以后,大众的反应是“大米、小米、纳米”,在一段“科普”以后,就开始到处卖纳米的概念(而不是实际的技术),毕竟已经是“高科技”的代名词。但是这两个项目实际上有很大的差别,可控聚变的研究其实在上世纪中期已经开始,投入的资金、人力、物力和时间已经无法计量。可控聚变的试验装置,据我的了解,有两种:Tokamak和Stellerator。后者在上世纪70年代被美国证明无法实现设计的稳态,所以现在主要的经历精力在于建立Tokamak。想来,最近国内“热门”的原因应该是ITER(国际热核反应实验堆)经过一个漫长的谈判,最终在去年6月28日在莫斯科会议定址法国Cadarache。ITER的建造费用已经远超过100亿欧元,计划于2008年开始,2011年开始组装Tokamak装置,具体启动试验在更后的日期。中国也是ITER七方成员之一。现在欧洲的聚变研究已经到了DEMO阶段,将是第一个可控聚变反应的商用堆。

在欧洲投入聚变研究的经费来自各个国家,而在民主国家,每个公民都有权利了解这么多经费的去向,因此科学界也有义务解释研究的意义。也许这也是机制不同而带来的。这个“大力丸”故事就变成了,旷世奇才和药店一起推销产品,奇才解释,药店收钱。

附录:
为什么人类需要聚变?
1)现在地球上提供能源的材料主要有石油、煤矿、铀等等,蕴涵量按照现在的能源消耗速度将在最近几百年期间完全耗尽。而可控聚变的原料,氘,蕴涵量每6500个氢原子中就有一个氘原子。例如形象比喻是1升海水中的氘,通过聚变得到的能源约等于300升汽油。因此,可控聚变反应是能源问题的最终解决方法。
2)聚变反应对于环境破坏小。石油和煤矿将产生大量温室气体,核聚变将会产生长期辐射的核废料。聚变反应也有辐射,不过时间短,不会有类似的核废料。

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