煤、石油、天然氣、風(fēng)能……目前人類社會運(yùn)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(yīng)。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(yīng)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(xué)家的帶領(lǐng)下，1984年，中國第一代“人造太陽”裝置，即我國自行設(shè)計和研制，具有完全獨立自主產(chǎn)權(quán)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(xué)家，中國科學(xué)院院士，中國核學(xué)會核聚變與等離子體物理學(xué)會理事長，國際原子能機(jī)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(dāng)?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(xí)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(xué)、上海復(fù)旦大學(xué)等四所名牌大學(xué)。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(jìn)入清華大學(xué)物理系就讀。大學(xué)畢業(yè)后，他先后在貴州省建設(shè)廳氣象所、江蘇醫(yī)學(xué)院、復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)任職。
大學(xué)時期的李正武
在那個動蕩的年代，李正武不斷探索科學(xué)救國的道路。1946年，30歲的他考取了留美公費(fèi)生，赴美國加州理工學(xué)院物理系攻讀研究生，獲得博士學(xué)位。之后，他來到加州理工學(xué)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(xué)中心從事核技術(shù)和輻射應(yīng)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(yīng)方面完成多項實驗研究，對輕原子核及熱核聚變反應(yīng)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(guān)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(yīng)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(dá)國家開始秘密進(jìn)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(yīng)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(rèn)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(xué)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(dāng)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(jī)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(shè)計工作。他們在最簡陋的條件下從事著最前沿的研究，當(dāng)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(jī)也沒有。
李正武不畏艱難，勇挑重?fù)?dān)，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(guān)。白天，他和各課題小組的同志討論各種理論、技術(shù)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(fù)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(yīng)用的設(shè)想，聚變-裂變混合堆后來被國家“863”計劃列為能源領(lǐng)域先進(jìn)核反應(yīng)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(guān)鍵部分是主機(jī)。為了使主機(jī)的工程設(shè)計和各部件的加工研制達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，李正武幾乎對每個重大技術(shù)問題都親自過問，和同志們一起逐個討論，反復(fù)推敲，以選出最佳方案和實施方法。
在進(jìn)行總體工程設(shè)計的討論時，針對技術(shù)人員提出的外國同類裝置的變壓器的鐵芯與主機(jī)線圈的連接方式可能造成毀壞鐵芯等不堪設(shè)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(hù)筒改為護(hù)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(hù)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(fēng)西赴歐美、東渡日本，積極參與學(xué)術(shù)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(jī)系統(tǒng)控制物理實驗并采集處理診斷數(shù)據(jù)；二，加強(qiáng)開展波加熱的研究。
李正武和同事在實驗室向上級領(lǐng)導(dǎo)匯報
（從左至右：林興炎、李正武、錢尚介、上級領(lǐng)導(dǎo)、何成遜）
他的建議被很快采納，計算機(jī)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)在小型托卡馬克裝置上率先應(yīng)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(dá)到了現(xiàn)代化的計算機(jī)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(shù)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(jìn)展中起了重要的作用。
1984年9月21日，我國自主設(shè)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(biāo)志著我國核聚變能源開發(fā)事業(yè)又向前邁進(jìn)了一大步。
中國環(huán)流一號（HL-1）裝置
1986年11月，李正武率團(tuán)參加在日本京都召開的國際原子能機(jī)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(yùn)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(yīng)當(dāng)祝賀?！笨偨Y(jié)全文登載于4個月后出版的國際原子能機(jī)構(gòu)權(quán)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(jìn)步空間，他反復(fù)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(shè)想藍(lán)圖。
2003年11月3日，李正武（中）與研究人員在HL-2A主機(jī)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(yán)謹(jǐn)?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?zé)岷司圩兒偷入x子體物理研究的骨干力量。年過古稀時的他，仍關(guān)注著著中國的受控核聚變研究，不時提出指導(dǎo)性意見。
“奠基磁約束聚變造福后世，獻(xiàn)身核科學(xué)技術(shù)光耀千秋”，李正武高瞻遠(yuǎn)矚、進(jìn)取創(chuàng)新、無私奉獻(xiàn)，為中國核能與核聚變事業(yè)作出了卓著的貢獻(xiàn)，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）
