华裔女科学家带来能源革命 核聚变“净能量”首次实现

她还在睡觉，人类却改写了能源历史：华裔女科学家引爆“核聚变时刻”

2022年12月的一个清晨，当大多数人还在睡梦中时，华裔女物理学家谭美（TammyMa）的职业生涯迎来了高光时刻，而当时她本人正在沉睡。

在加州利佛摩的劳伦斯利佛摩国家实验室内，国家点火设施的192束激光同时射向一颗胡椒粒大小的燃料丸。

这场实验不仅验证了核聚变的理论，更实现了人类历史上首次可控核聚变的“净能量增益”，产生的能量超过了输入的能量。这是一个里程碑式的突破，标志着人类向清洁、近乎无限的能源未来迈出了关键一步。

然而，谭美真正醒来时，等待她的不是实验室的欢呼，而是手机屏幕上密密麻麻的信息。

团队成员告诉她：伽马射线警报响起，目标大厅的荧光灯熄灭，初步数据令人振奋。但谭美和她的团队没有立刻宣布这一消息。他们反复核对数据，整整一周后才敢召开新闻发布会。“我们以前吃过亏，知道必须谨慎再谨慎，”谭美事后回忆道。

这种谨慎源于国家点火设施长期以来的挑战。作为由纳税人资助的项目，它承载着巨大的期望，但也屡屡受挫，曾一度让人担忧其未来的资金支持。



物理学者马谭美致力于核融合研究。（劳伦斯利佛摩国家实验室照片）

现年42岁的谭美是国家点火设施所属利佛摩聚变技术研究所（LIFT）的主任。她的研究核心是核聚变，是一种复制太阳能量产生过程的技术，若成功实现商用，将为全球提供近乎无限的清洁廉价能源。

谭美的父母是来自中国的移民，他们把科学视为孩子成功的途径。

作为一名电气工程师，父亲经常驾驶着那辆老旧的灰色凯美瑞，载着谭美和弟弟翻过家附近的山丘，前往利佛摩参加各种STEM推广活动。

高中时期，谭美对航空航天工程抱有浓厚兴趣，梦想成为一名宇航员。

但在高中毕业后的那个夏天，她在利佛摩国家实验室实习，每天对着电脑屏幕八小时，徒劳地在土星和天王星之间寻找新的行星。

期间，她参观了尚未完工的国家点火设施，站在直径30英尺的巨大蓝色球形靶室下方，心中充满了震撼。“如果能在这个尺度上做科学研究，那该有多酷，”她当时这样想。

这段经历彻底改变了她的人生轨迹。

她进入加州理工学院学习航空航天工程，之后又在加州大学圣地亚哥分校获得硕士和博士学位。2010年，她如愿加入劳伦斯利佛摩国家实验室，投身于她眼中“人类所能面对的最难的科学问题”。



2022年12月5日，谭美和团队终于等来了历史性时刻。

当192束激光聚焦于燃料丸时，原子被迫发生聚变，并产生了净能量增益。虽然当时谭美在去华盛顿的飞机上，但她抑制不住内心的激动，在旧金山机场给母亲发了一条短信：“妈妈，我想我们实现了点火！”

这不仅是科学的胜利，也是谭美多年来坚持“大科学、团队协作”理念的胜利。她认为，如此宏大的科研项目，绝非单打独斗能够完成。“你需要优秀的团队、大量的资源，还需要科学界和政府的支持。而在利佛摩，这些条件都具备了。”



尽管核聚变的前景令人激动，谭美始终保持清醒。

她深知，国家点火设施的核心任务远不止清洁能源研究，还包括支持材料科学和核武器管理，通过在极端条件下研究物质反应来测试氢弹性能，而无需进行实际引爆。她坚信，向潜在对手展示国家的科学实力，本身就是一种重要的威慑手段。

当许多核聚变研究者担心公众对“核”字的敏感而刻意回避时，谭美却持不同态度。“核聚变本身就是一种核过程，”她说，“我们的责任是清楚地沟通，而不是含糊其辞。”

她强调，核聚变的风险更接近核医学，而非核裂变，没有放射性废料处理难题，也没有熔毁的风险。

如今，谭美很少有时间亲自在实验室里操作设备。

“我连怎么拧螺丝都快忘了，”她笑着说。她的工作重心转向了更广泛的科学外交和政策咨询。她频繁出现在高端国际会议、TED演讲台、甚至小学生的课堂上，向公众和政府解释核聚变的潜力与挑战。

她与美国能源部合作，参与制定国家聚变能战略，推动公共与私人聚变项目的合作。2024年，她被任命为美国能源部聚变能源科学咨询委员会（FESAC）的副主席，并参与撰写十年规划，为美国聚变研究描绘蓝图。



尽管挑战重重，谭美依然对未来充满信心。她的愿景清晰而坚定：通过科学与工程的共同努力，让核聚变最终成为人类可持续能源的一部分。

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