东方的东方研究团队
聚变在东方破晓。
一个上了年纪的男人，精瘦。但是，他的话让人感受到了智慧和分量。2007年3月1日，正是这位万元熙长老在合肥完成了超导托卡马克核聚变实验装置EAST国家项目的验收。他代表东方工程指挥部作了报告:与国外同类装置相比，我们建成的装置资金最少，建设速度最快，自主创新最多。可以乐观地预测，EAST的成功建设和运行，将为下一步中国磁约束核聚变研究在物理、工程技术、人才队伍等方面打下坚实的基础！
“未来高效聚变堆必须稳态运行，因此实现托卡马克稳态运行的工程和物理问题成为托卡马克的前沿研究领域；全超导托卡马克是实现稳态运行最必要的工程技术基础之一；世界上没有全超导托卡马克；我们及时向国家提出了建设先进的全超导托卡马克的计划。”万元熙追溯。
他的报告赢得了热烈的掌声。国家发展和改革委员会副主任张表示，EAST的成功建造“是和平利用聚变能源的重要一步，也是中国科技人员为世界科技发展做出的重要贡献！”
中国科学院常务副院长白春礼在演讲中提出了一个观点，“十年磨一剑，聚变曙光照东方”。
太阳发出的能量来自氢核。氢原子核相互作用产生核聚变，释放出光和热。如果发明出一种装置，不仅能承受上亿摄氏度的高温，还能控制氘氚聚变稳定持续输出能量，无异于发明了一个“人造太阳”，为人类提供无限的清洁能源。控制热核聚变反应的一种方法是制作托卡马克磁容器。科学家发现氘和氚的聚变燃料可以被加热到几亿摄氏度的高温，然后会发生大量的聚变反应。
“把我们的东方称为人造太阳可能会引起公众的误解。EAST开展的未来聚变堆相关工程和物理问题的探索性实验研究，是为未来稳定、安全、高效的先进聚变堆贡献物理和工程技术基础，但地球上建造的受控热核聚变反应堆或核聚变电站要像太阳一样通过核聚变反应释放能量，进而实现商业发电，还需要50年左右。”万元熙现实地解释道。
EAST是英文Experimental Advanced超导托卡马克的缩写，意为“东方”。从1998被国家批准到今天的验收，如吸山河之精华，今天喷在东方地平线上。通过10年的努力，中科院等离子体物理研究所团队正托起明天一样灿烂的太阳。
万元熙:老吉引领“新潮流”
虽然已经68岁了，但万元熙的心态依然年轻。“我提出了许多大胆的改革设想，年轻人都说我不像老同志。我引领了‘新潮流’，是第一个贷款买车的。”
天柱山，“想开车去哪就去哪，多自由，多潇洒！”
早些年，万元熙就废除了领导要加分的老规矩。根据研究所未来的发展需要，他将研究所的工作人员分成不同的小组，根据他们对研究所的贡献进行评分。谁得分高谁优先选房。“群众自有明辨是非的能力。例如，导演李建刚当时只是一个青少年，他在得分后的队列中排名很高，所以他自然被分配到房子里。现在也确实证明了他是研究所的骨干。”
万元熙认为，骨干队伍的稳定和凝聚力会牵一发而动全身，靠的是感动人心，用待遇留人，用事业凝聚人。“1995年，研究所评选出15名公认的学术技术带头人，给他们每人一张银行卡，每个月积分1000元。当时研究所财政困难，因为缺钱导致一部分人才流失。我们下定决心采取这项措施。有的骨干拿到这1000元，说要‘玩硬的’就在老婆孩子面前硬压。”
在一个和谐的社会中，人们应该在获得报酬之前充分发挥自己的才能。“既然我是主管，我就必须对这个决定负责。关键岗位的熟练技术人员能比科研人员挣得多吗？关键要看他对研究所发展的贡献。谁要胡来我就拍桌子，当然事后我也会道歉。我下乡的时候，没受什么苦。我可以和任何人很好地沟通。”
“理论物理讲究的是做事的出发点，项目要为物理研究服务。不要本末倒置，通过强调项目的难度来影响实验。所有的工作都要进行，2级3级，再漂亮也要先跟我谈0级。一定要先判断最清晰的需求。”听着万元熙“强硬”的语气，谁能相信他胃切除了4/5，还有心梗病灶？
“许多决策都有风险。如果我必须上网，我可能会出错。如果我不上网，人们会说我是一个明智的决定。”万元熙笑了。
早在20多年前，万元熙就参加了托卡马克的国际会议。“以前我们和发达国家差距很大，出国的时候口袋里一点钱都没有，根本谈不上社交。”
2006年6月5日至10月，万元熙在成都举行的聚变能源国际会议开幕式上发表了题为“East项目进展概况和未来计划”的第一个演讲。按照以往的惯例，这一般是由世界上最先进的聚变研究机构来报告的。报告会结束后，大家踊跃提问。第二个问题是美国教授戈德斯通。以前他坐在国际会议的前排，问的问题非常尖锐，但这次他站起来说:“我建议我们都站起来，给中国的东方一个热烈的掌声！”
在类似的聚变能源国际会议上，700多名代表以前从未为某项科研成果鼓掌，但这次大家都为EAST的成果鼓掌，这充分说明中国科学家已经成为这一研究领域的贵宾。
以前托卡马克装置大多是圆形截面，后来理论证明非圆形截面效果更好。万元熙一生中“最冒险”的决定是做一个全超导、非圆截面的托卡马克。“我的冒险有理论基础。一是国际上已经有了模型线圈的相关实验，证明托卡马克可以承受一定量的快速磁通量变化；第二，物理学上还有其他方法可以利用，可以用来降低超导托卡马克对其快速磁通量变化的要求。就像走路一样。如果前面有一堵墙，人是跨不过去的，但即使前面只有一条小路，人也能通过。如果这堵墙是纸做的，人们可以很容易地穿过它。”
吴松涛:在满满的阳光下“练习”。
吴松涛是等离子体研究所副所长，也是EAST主要设备的负责人。“我1983毕业于华中工学院，光学工程专业。如果我一直停留在原来的专业，就不会有今天。大学只能是‘硕士入门’，在工作中‘实践’的路更长。想做好等离子，就要懂得融合，找这方面的书自学。”
吴松涛找到受控热核聚变实验装置介绍。油印的讲义因为年代久远已经发毛，但扉页上“中科大四部”和“1979年12月”的字样依然清晰可辨。“我不记得当时是向谁借的，但它只有第一份，没有第二份。我拿到后，通宵看了好几遍。”
吴松涛参与了1990聚变实验装置的建设。他的著作《HT-7主机改造项目的组织、协调与管理》发表在《科研管理》上。HT-7装置建造成功后，超导托卡马克EAST装置及时提出。“中国科学院希望有年轻的研究人员参与这个项目。领导到学院报到，他们很高兴。如果他们只领导自己，学院的领导就会面面相觑。我参与了装置的整体设计，跟着几个老领导，霍宇平，万元熙，翁培德，他们都比我大20岁左右。我参加了科学院和国家组织的几十个示范项目，我做了总体方案的报告。相关部委领导看了HT-7U(EAST的原名)后表示，项目本身是好的，但是项目持续这么久还能跟进吗？大科学工程给了我成长的机会，感谢老同志们的信任和培养。”
吴松涛是一步步走过来的。“我们已经逐渐在脑海中理清了设备关键部件的结构。从1998到2001，我们每年都会出一本《器件设计文集》，不仅把工作记录成文档，也给大家增加一些压力，思考未来的发展策略。选集的序言是我自己写的。”
据说将建造一个全超导核聚变装置，造价2000万美元。国外没人相信，国内质疑的声音不绝于耳。计划的每一次汇报和论证，都像是儒家之间的口水战。正是在这种不断的磨炼中，吴松涛得到了磨炼和成长。
吴松涛巧妙地利用国际合作的平台，为承接东向“热身”。他为自己的合作伙伴美国德克萨斯大学核聚变研究中心设计制造了一台新的等离子体物理实验装置。他带领五人团队，前后用了两年时间，成功完成了合作项目，资金654.38+0.25万美元。“这是中国首次以技术方式向发达国家出口托卡马克聚变系统。美国能源部也对这次成功的合作感到满意，称之为中美核聚变合作的新方式。也是迄今为止中美聚变界最大的国际合作项目，对我们自信心的提升有很大作用。”
从5438年6月到2002年2月，吴松涛突然喉咙痛得厉害，因为他整天不停地工作。几天后，他干脆成了“哑巴”。医生诊断他是急性扁桃体炎，让他马上住院做手术。当时东正处于施工的关键时期，除了在医院打点滴，他照常上班。无奈的医生只好在病历上记录“患者拒绝住院”。
“这在我们团队里算不了什么。保证周六不休息，周日不休息是我们不成文的作息规定。”吴松涛说，“我平时总给人阳光的感觉，但我记得EAST成立一年多的时候，我曾经召集过一次周全体会议。因为项目进展缓慢带来的压力，我忍不住说了一句:如果项目延误或者出了差错，我们不仅会以前辈为耻，也会以国家为耻！我当时就忍不住哽咽了。大家几分钟都没说话，都感受到了我的情绪。会后他们告诉我，他们能理解我的压力，大家都会互相帮助。”
2006年9月28日，EAST首次成功获得高温等离子体放电，并向媒体开放。导演李建刚找了吴松涛一下午，想把他推到“前台”接受采访，但吴松涛好像“人间蒸发”了。“我在办公室，把衣服叠成枕头，在沙发上睡着了。午饭后睡到晚上。我关掉手机，哪里也不想去。”
“大学生毕业后见过两次面，大部分都转行了，大部分都是经商。可能只有我一个同学还在搞科研。同学聚会问我怎么拿到聚变项目，还调侃我是最有可能当院士的人。”吴松涛笑着说:“众所周知，科学仪器的建设周期一般都很长。如果一个人耐不住寂寞，干不了那么久，就像马拉松运动员没有毅力一样，会在半路被自己淘汰。”
潘万江:关于“脑毛细血管”
在东队，潘万江主要负责绝缘结构的设计和绝缘子的研制。
吴松涛等人早年曾在国外参观过托卡马克的绝缘体，但国外根本不愿意透露研制技术。每个绝缘子的价格高达65438美元+0400 ~ 65438美元+0600美元。如果EAST需要600个绝缘体，这意味着仅这一项就要花费约90万美元。
1997年夏天，吴松涛出面游说，校友潘万江被卷入斗殴。潘万江1989华中工学院金属材料及热处理专业毕业。在等离子体研究所研究中心工作的几年中，他还参与了一些绝缘材料的开发。
从俄罗斯T-7上取下的绝缘子的陶瓷材料不符合EAST装置的要求。他们想找个合作伙伴在国内做绝缘材料，但相关单位因为技术解决不了或者出于经济效益的考虑，不愿意挑超导体绝缘材料。当时31岁的潘万江还没有经验，但他强迫自己做复合材料。
“高大明老师出国考察时带回了一个样本。我们像对待婴儿一样对待它，小心翼翼地不动。我们顶多给它拍个x光照片，后来检测是坏的。询问国外绝缘子的价格，不仅贵得令人望而却步，而且不允许检测性能。”
万元熙打了个形象的比方。EAST使用的绝缘体相当于人脑的毛细血管。即使其中一根毛细血管破裂，人也可能瘫痪。所以600以上的绝缘子要严格要求质量，严格测试。
“绝缘体前前后后研发了三年，我做了两年。只能自力更生，在实践中摸索。”潘万江轻描淡写就把10年的历史。
潘万江独创的“金点子”是一种“用液态树脂低温氦封电流引线”的方法。
EAST于2006年初第一次调试，发现所有引线都有电流引线泄漏。如果不及时解决问题，超导磁体可能会损坏，从而导致整个装置的故障。万元熙和吴松涛认为潘万江提出的想法很新颖，值得一试。下午五点开始，七点半生效，从根本上解决了东的真空问题。“其他人可能受专业限制，想用高强度材料固化外引线。我的想法不同。”潘万江依然轻描淡写。“总结会后，万元熙总经理说我的想法不错，应该‘奖励’，额外奖励了我1500元。”
EAST二次调试低温超导出现内漏，大家又想到了潘万江。他用了真空管，两天就解决了问题。
在EAST的工作中，潘万江等人探索的一些新技术、新方法都在申请专利。“许多人都在追随我们的技术。我们开发绝缘体的成功率也很高。据说我们的成功率达到90%。一般人都不信。怎么会这么高？我没有勇气告诉他们，我们的成功率甚至高达99%！”
高大明:抓质量就是“挑问题”
EAST的主要部件是超导磁体。为了节省项目资金，我们已经与美国一家科研机构协商提供超导或电缆，但由于李文和的突发事件，这一合作可能会中断。考虑到大加速器项目因苏联解体而暂时搁浅，合作方向自然转向俄罗斯。负责设计的副总经理翁培德联系了俄罗斯。对方说仓库里有很多超导股线，但是放了很久了。性能怎么样不好说，但是可以卖的便宜一点。
《还有一个村子》，让大家眼前一亮。2001春节前夕，该所迅速组织8名战士兵分两路，一路由陈卓敏带领，一路由高大明带领。
在满是灰尘的仓库里，陈卓敏等人不仅要把超导股线一坨一坨全部倒出来，还要测试每一坨的3R性能。超导细丝大约有一个轮子那么大。经过三四个月的折腾，他们终于挑出了20吨匹配参数的4500多根超导股线。最后，高大明指挥了镇上的另一支军事力量，在电缆研究所里把这些超导股线绞在一起。模制好的电缆运回国内都是600多米长，最后用更少的钱买回EAST重要合格的材料。
此前，高大明和EAST研究中心主任陈思越考察了俄罗斯电缆研究所，发现该研究所虽然生产了800米的铜电缆，但这只是一个验证过程，从未连续满负荷生产一批超导导体。由于穿管导体内部充满液氦才能实现超导，因此必须对套管的焊接质量提出严格的要求。超导导体的钢管焊接需要好的技术，没有熔透是不行的。如果钢管焊得太深，就会鼓出来。应该按照什么标准来控制？高大明来来回回问问题，终于得到了一些关键的技术标准。
2001年8月26日，600米穿管超导导体(CICC)生产线建成，成功生产出第一根铜电缆导体。EAST超导磁体所需的导体全部由这条生产线生产。从俄罗斯高能研究所购买的直径为0.85毫米的超导股线，按照设计绞合成直径约为20毫米的超导电缆，并在这条生产线上插入600米长的套管，套管由特殊的高强度不锈钢管焊接而成。
在首席工艺师高大明的指导下建成的CICC生产线，为EAST超导磁体的绕制和实验奠定了基础。
“严格的管理是我们团队的特点。承担大型科学项目风险很大，必须建立严格的质量管理体系。ISO9000标准的核心是文件化，实施过程控制，防患于未然。2000年底，我们终于建成了东方的质量管理体系。”高大明说。
高大明是1978从东北第一机械厂调过来的。“那是科学的春天。受我们这一代人理想主义教育的影响，我想为国家做出实实在在的贡献。做大的科学项目不像居里夫人时代。两三个人在地下室摇化学瓶，也许能出结果。我们东队最注重团结协作。”高大明说，“现在我们正在参与国际ITER计划，因为我们在超导托卡马克装置的整个传导过程中积累了经验和技术，我们在国际舞台上的声音也是响亮的。”
“我们的学生在国外，别人问东怎么办，他完全可以回答。以前发达国家跟我们合作纯粹是为了节省加工成本，现在我们在东方的一整套经验对他们有用。”高大明打了个比喻。“这就像一个研究生和一个小学生考了100分，虽然考试只有七八十分。水平肯定不在一个档次。”
吴杰峰:工地“被梦缠绕”
对俄罗斯转让的T-7做物理实验需要做很多技术改造。如果需要多开窗，可以实现ECRH、离子回旋等辅助加热；为了了解等离子体的参数，需要有相应的诊断窗口和抽真空窗口来实现抽真空。总共有100多个窗口。
吴杰峰1988年7月毕业于华中科技大学机械工程系，分配到等离子体所研究中心。早年是焊接项目负责人，现在是研究中心主任。“真空室只有12个窗口，应该改造成48个。管道有3000个接头需要焊接，其中有一个漏焊和虚焊是非常可怕的。氦可能会进入真空，将外部杜瓦瓶变成一个大冰块。为了控制质量，我经常要往真空室里钻，直径744 mm，焊工很难在这个狭小的空间里操作，无论仰焊、侧焊、横焊。”
超导线圈绕组是一个全新的课题。高大明在1998带吴杰峰等人出国考察线圈绕线控制。1999年，他自主研发了“替代材料管内电缆导体”，然后绕制D型线圈。“铠装导体无张力缠绕技术”获发明专利，绕线机获新设计专利。
2002年2月制成第一根真正的超导导线，2003年8月完成58根总长***34公里的铠装电缆导线。“我们在现场注重质量和进度，前40天做了一个指挥，之后5天就可以做了。一是大家技术操作熟练，二是量产时采用了计件管理。在一年半的时间内完成全部58个指挥，是世界上做得最多、最快的。”
成为EAST的超导磁体不能掉以轻心。首先要建专门的绕线车间和绝缘子真空压力浸渍车间。研究中心进行了多次技术集成和工艺探索。超导磁体34km * * * more多个接头，研究中心一次焊接合格率达到98%，超过一级焊接标准。“从保证质量的角度出发，每次焊接前都要试焊三次，连刚换瓶气也要试焊三次。”
低温容器密封程度高，研究中心采用了内窥镜、渗透、超声波等六项检测技术。“容器一定不能漏。我们基本上采用了所有能想到的检测方法，只要有一种方法失败，就要从头再来。因为即使一个焊头出了问题，也可能陷入和其他国家托卡马克一样的尴尬境地:真空上不去，低温下不来。"
吴杰峰说，“已经检测出一些问题。不管我是不是焊接工，我都睡不安稳。我可能会在睡梦中突然翻个身说:“哦，是这个问题吗？我赶紧穿上衣服，从家里跑到现场。"
白宏宇:科研路上的情感“流”
EAST有两个大型低温超导磁体系统，超导线圈有几个流体通道，必须控制这些通道以保证流量分配。超导磁体应运行在4.5K低温制冷系统是冷却超导磁体并保证磁体运行在工作温度下不可缺少的子系统。该系统不仅规模庞大，而且技术复杂。“委托外国公司制作需要很长时间，报价也相当昂贵，所以我们必须自己做。”白宏宇说。
白宏宇的“DIY”做得非常好。“低温流量计先买了个美国的，发现用它测数据不准。我们也是自己做的。”
在东方的低温下，传统的流量计已经“失灵”了，用超声波也可以做到，但是国内还没有人做过，所以谁想做都要有条件校准。“因为EAST用的是循环氦，这样的条件下流量计用户太少，企业从经济效益角度考虑，觉得得不偿失，不愿意做。我们可以自己做，不仅可以对比，还可以校准，非常准确。现在有用户要求我们为他们制作这种低温流量计。”
白宏宇1993毕业于Xi交通大学低温工程专业，与1997考取在职研究生仅一年。当研究所联系到去德国研究低温超导的机会时，白宏宇作为马普学者被派出。
刚好赶上德国大型超导聚变实验装置的模型线圈试验。“本来可以在那里学德语的，但想到参加装置测试的机会更加难得，就放弃了。”“我从德国回来的时候，对于是用德国1.2 kW冰箱进行改装后用于EAST，还是自己开发大型制冷系统，存在争议。我以为1.2 kW的‘小马’拉不动东方的‘大车’，坚持自己做冰箱。先是1.5千瓦，后来是2.4千瓦。”
除了制冷机，冷却对象要做好，回路设计也要考虑液氦流量的合理设计。经过国内外多次调研，白宏宇决定从国外购买膨胀机。压缩机是国产的；通过国内招标，换热器向三家厂商寻求最优设计和价格。2.4千瓦的制冷系统最终只花了2000万元。
“交给国外肯定成本更高。虽然我们现在成功做到了这一点，但当时我们承担了很大的风险和压力。尤其是去年年初的器件冷却实验，毕竟是第一次调试。低温系统涉及的问题太多，大家对设备的性能都不熟悉。幸运的是，我们熬过了这一切。”
大学刚毕业的时候，白宏宇还没听说过家乡湖南大名鼎鼎的远大空调。“远大空调起步较晚，普遍偏冷。我们低温班30多个同学毕业了，但真正从事低温的只有几个，很多都转了空调。和同学联系不多。第一，合肥比较偏僻。第二，我天生专注于研究，不太擅长沟通。虽然北京上海对人才的吸引力很大，但像东方这么大的项目才是适合我从事科研的平台。2000年正式参与，06年EAST调试实验成功。我很庆幸自己有机会参与其中，并从头到尾完成它。”
正是这些献身科学的人，托起了明天灿烂的太阳！