报告：从基础研究到商业探索——孙玄教授及其团队在先进场反磁镜聚变路径上的征程
引言
本文档源自《中国科学报》2026年6月15日第004版的一篇人物专访，报道对象为中国科学技术大学（中国科大）教授孙玄及其在受控核聚变领域，特别是先进场反磁镜（Field-Reversed Configuration, FRC）聚变技术路线上，从基础研究到创立商业公司的完整历程。报道并非一篇原始研究论文，而是一篇深度的人物与科技进展特写，旨在向公众及科技界介绍孙玄教授的个人科研生涯、其团队在聚变领域取得的关键突破、所选择技术路线的特色与优势，以及中国在聚变能源商业化浪潮中的新动态。因此，本文档属于类型c：其他类型的文档。以下将基于原文内容，梳理其核心骨架并提取主要观点，以呈现这一科技探索故事的完整脉络。
一、核心人物与背景：孙玄教授的聚变之路
报道的核心人物是孙玄，中国科学技术大学教授，合肥星能玄光科技有限责任公司创始人。他自1997年在中国科大读研期间即开始从事聚变研究，最初接触的是托卡马克装置。其学术生涯的关键转折发生在美国求学与工作期间：在西弗吉尼亚大学读博时，他于普林斯顿等离子体物理实验室交流期间了解到场反位形（FRC）这一聚变研究路径；博士毕业后，他在美国洛斯阿拉莫斯国家实验室继续脉冲场反位形研究；随后，他加入了美国核聚变能源企业TAE（Tri Alpha Energy），在那里他深入认识到FRC物理的趣味性与市场潜力。这段经历不仅为他提供了系统的学术训练，也改变了他对企业的认知，为其日后回国创业提供了重要参考。2012年，孙玄选择回到母校中国科大，一方面出于对母校科研实力的认同，另一方面也看到了国内聚变研究（当时以托卡马克为主流）在FRC方向上的空白，决心填补这一研究领域的空缺。
二、技术路线的选择：FRC——从“黑马”到“白马”
报道详细阐述了孙玄团队选择的技术路线及其科学依据。实现可控核聚变主要有三种技术路线：磁约束核聚变（如托卡马克）、惯性约束核聚变和磁惯性约束核聚变。孙玄团队专注于的场反位形（FRC）通常被归类为磁惯性约束核聚变的一种。
FRC与主流托卡马克的本质区别在于拓扑结构。FRC是一种紧凑型磁约束聚变装置，其最大特点是没有中心螺线管。这使得其物理挑战比托卡马克更大，但装置结构相对更简单。报道强调了FRC的两个关键物理优势：1. 高β值：β值衡量等离子体压力与磁压之比，高β值意味着磁场利用率很高，从而可以降低建造成本；2. 燃料适应性广：非常适合作为先进聚变反应堆，如使用氘氦-3、氢硼等燃料。此外，FRC可以稳态运行或通过绝热压缩实现聚变，被孙玄形容为一种“简单、粗暴但有效”的路径。美籍物理学家陈凤翔曾将FRC称为聚变领域的“黑马”，而孙玄认为，随着近年来的发展，FRC可能已成为“白马”，其经济效益优势根据现有估算较为明显。这一技术路线的选择，奠定了孙玄团队后续所有研究与企业发展的基础。
三、回国后的基础研究：从KMAX装置到原理验证
回国后，面对国内FRC研究近乎空白的现状以及直接申请聚变能源项目的困难，孙玄采取了“迂回”策略。他决定从基础研究入手，通过强调FRC在基础科学问题（如与空间物理现象的共性物理）和交叉应用（如推进器）方面的价值来争取科研经费支持。
在这一阶段，团队的核心成果是设计并建造了国内最大的串列磁镜装置——KMAX。该装置于2013年加工组装，2014年初实现放电。利用KMAX，孙玄团队进行了长达十年的深入研究，其核心创新在于将场反（FRC）与磁镜两种磁约束位形有机结合，开创了“先进场反磁镜聚变”这一独特路径。
团队在KMAX上取得了一项标志性的科学发现：观测并测量了两个FRC的对撞融合过程，分析了其中的能量转换机制，并给出了对碰融合的直接实验证据。孙玄指出，这是国际上首次给出FRC可以对碰融合的直接实验证据。这一发现不仅验证了FRC位形用于聚变反应的物理可行性，也为后续的工程化装置设计提供了关键的科学依据。通过这一系列基础研究，团队不仅积累了宝贵的物理数据和经验，也成功为聚变研究的长远目标储备了资金和技术。
四、创业的契机与转型：成立星能玄光
2024年，孙玄认为创业的时机已经成熟，并牵头成立了合肥星能玄光科技有限责任公司。促使他做出这一决定的主要有两个因素：
- 外部环境变化：全球聚变研发进展超预期，国外同行已宣布建造示范电站的计划，商业化趋势加速。同时，中国资本市场对聚变的关注度显著提升，能量奇点、星环聚能等国内聚变创业公司成功融资，表明“耐心资本”开始愿意投资这一长期赛道。
- 内部研发节点：团队在高校的基础研究已经完成了一系列原理验证。下一步需要建造更大规模、更高参数的工程化装置向聚变目标迈进，这超出了高校常规科研的范畴，需要公司化的运营模式来整合资源、专注产品与结果导向。
创业意味着目标的根本转变：从高校的科研成果导向（发表论文、申请专利）转变为企业的产品与结果导向（最终实现聚变能源商业化）。孙玄坦言，创业初期最不适应的环节是面向投资人的路演，但这正是获取“耐心资本”支持的必要途径。成立仅一年，星能玄光便完成了数亿元融资，这为其后续的工程化研发提供了坚实的资金基础。
五、当前进展与未来展望：从“并跑”到“领跑”的雄心
报道披露了星能玄光成立后的重要技术进展：团队自主研发的先进场反磁镜聚变装置 FLAME 实现了首次等离子体放电。这标志着公司从理论、设计迈入了工程实验验证的新阶段。
对于公司目前在国际上的位置，孙玄有着清晰的判断：在装置建设、迭代的工程经验方面，与国际顶尖团队尚有差距；但在科学和物理设计上，他认为团队已处于“并跑”状态，甚至各有特色。这种自信源于团队起源于中国科大，在基础研究阶段就形成了独特的“先进场反磁镜聚变”路径和技术特色。
面向未来，孙玄为星能玄光设定了明确的发展战略：
- 加强工程团队建设：弥补工程化、产品化能力上的短板。
- 深度结合国家工业制造能力：依托中国强大的工业体系，并与高校院所紧密合作，将物理需求转化为制造能力。
- 设定阶段性目标：在坚持长期主义的同时，内部设立一些短期、甚至“疯狂”的目标，集中资源寻求快速突破，以保持团队的成就感和前进动力。
孙玄相信，如果能在关键工程问题上实现突破，充分利用中国的工业制造优势，团队完全有可能从目前的“并跑”走向未来的“领跑”。他对中国实现聚变商业化的时间表持乐观态度，认为“或许会比预想的来得更早”。
六、核心观点总结
- 人物驱动与技术信仰：孙玄教授的个人学术与职业经历（从中科大到美国，再回归中科大并创业）是贯穿故事的主线，其对于FRC技术路线的长期坚守与深刻理解是项目成功的核心。
- “迂回”的基础研究策略：在主流技术路线和科研经费导向的背景下，通过聚焦基础科学问题和交叉应用来为终极的聚变能源目标积累知识与资源，是一条被实践证明有效的路径。
- 独特的技术创新路径：团队开创的“先进场反磁镜聚变”路径，以及在国际上首次获得FRC对碰融合的直接实验证据，构成了其核心的技术壁垒和科学贡献。
- 科研到商业的范式转变：故事清晰地展现了从高校实验室的原理验证，到成立公司进行工程化研发和商业化探索的完整链条，体现了新时代大科学工程的一种新型组织形式。
- 对“中国优势”的认知与利用：孙玄团队明确将“依托国家的工业制造能力”作为未来竞争力的关键，这指向了中国在高端装备制造和系统工程集成方面的潜在优势，可能成为全球聚变竞赛中的一个差异化因素。
- “耐心资本”与长期主义：报道强调了支持星能玄光的资本是理解聚变研发长期性的“耐心资本”，同时团队内部也注重用短期突破来维持长期事业的动力，这是应对超长研发周期挑战的重要管理智慧。
结论
这篇报道不仅记录了一位科学家将“人造太阳”梦想逐步变为现实的个人奋斗史，更折射出中国在受控核聚变这一前沿战略领域，从跟随学习到自主创新，再到积极探索商业化路径的宏大叙事。孙玄及其团队的故事表明，在坚实的基礎研究之上，结合清晰的技术路线判断、灵活的科研策略、对市场机遇的敏锐把握以及对国家工业实力的信心，中国科研力量完全有能力在全球聚变能源的竞逐中，走出自己的特色道路，并为最终解决人类的能源问题贡献力量。星能玄光的成立与FLAME装置的首次放电，标志着这条道路已从实验室的理论与原理探索，正式迈入了工程化与商业化的新赛道。