新研究显示大学对新兴核聚变产业至关重要

一项新的研究表明，大学在任何现代高科技产业的持续增长和成功中都发挥着至关重要的作用，尤其是新兴的核聚变产业;然而，这一作用的重要性并未反映在目前可用的以融合为导向的教师和教育渠道的数量上。学术界对其他现代科学领域（如航空和核裂变）的诞生的反应，为大学可以采取的措施提供了一个模板，以实现强大的核聚变产业。

作者：麻省理工学院日立美国工程学教授兼等离子体科学与聚变中心主任丹尼斯·怀特（Dennis Whyte）;哥伦比亚大学应用物理学和应用数学副教授Carlos Paz-Soldan;和田纳西大学州长计算核工程讲座教授Brian D. Wirth，该论文最近发表在《等离子体物理学》杂志上，作为题为“私人聚变研究： 等离子 体科学的机遇和挑战”的特别合集的一部分。

在学术界、政府和私营企业作者的贡献下，该系列概述了公私伙伴关系的框架，这对核聚变行业的成功至关重要。

现在，聚变被视为无限绿色能源的潜在来源，它与为太阳提供动力的过程相同——氢原子结合形成氦，以光和热的形式释放出大量的清洁能源。

围绕聚变的到来的兴奋导致了数十家营利性公司的激增，这些公司将自己定位在商业聚变能源行业的最前沿。在不久的将来，这些公司将需要一个由融合流利的员工组成的庞大网络，以承担需要一系列技能的各种任务。

虽然作者承认私营企业的作用，特别是作为日益主要的研究资金来源，但他们也表明，学术界现在并将继续对工业的发展至关重要，它不能与私营企业的增长脱钩。尽管有证据表明这种兴趣正在蓬勃发展，但美国大学中该领域学术网络的规模和规模却很少。

根据怀特的说法，“通过为硕士生和本科生增加更多课程来使[融合]领域多样化，他们可以更快地过渡到工业界，这是重要的一步。

一项分析发现，虽然美国有 57 所大学活跃于等离子体和聚变研究，但每个机构的终身教职或终身教职教师平均人数仅为 2 人。相比之下，《 美国新闻与世界报道 》的核裂变和航空/航天项目排名前10位，平均有近20名教师致力于裂变，32名教师致力于航空/天文学。

“如果大学核聚变项目及其赞助商想要提供必要的劳动力来支持不断发展的美国核聚变行业，他们需要提高自己的水平并雇用更多的教师，”Paz-Soldan补充道。

这些领域和其他领域的增长和扩散，如计算和生物技术，在历史上与学术课程的创建同步，这些课程有助于推动这些领域的进步和广泛接受。为核聚变创造一条类似的路径对于确保其可持续增长至关重要，正如沃斯所指出的那样，“这种增长应该以一种跨学科的方式进行，跨越众多工程和科学学科。

在麻省理工学院，等离子体科学与聚变中心（Plasma Science and Fusion Center）就是这种路径的一个例子。

该中心与政府研究项目有着深厚的历史渊源，世界上最大的核聚变公司联邦核聚变系统公司（CFS）是由怀特以前的学生和麻省理工学院的博士后从PSFC中分离出来的。Whyte 还担任与 CFS 合作研究 SPARC 的主要研究员，SPARC 是一个用于推进托卡马克科学的概念验证融合平台，计划于 2025 年完成。

“随着私人资助的商业产品开发的增长，核聚变社区中的公共和私人角色正在迅速发展，”CFS 开放式创新负责人 Michael Segal 说。“核聚变行业将越来越依赖其大学合作伙伴来培训学生，跨学科工作，并快速执行中小型项目。

根据作者的说法，学术界对核聚变的持续增长和发展仍然至关重要的另一个关键原因是因为它是没有冲突的。怀特评论说：“我们的任务是共享信息和教育，这意味着我们没有竞争冲突，创新可以自由流动。此外，核聚变科学本质上是多学科的：“[它]需要物理学家、计算机科学家、工程师、化学家等，而且很容易在学术环境中利用所有这些学科，在那里他们都自然地摩擦肘部和合作。

然而，作者说，创建一个新能源产业还需要一支精通STEM以外的学科的劳动力。随着核聚变公司的不断发展，他们将需要财务、安全、许可和市场分析方面的专业知识。任何成功的核聚变企业也将产生重大的地缘政治、社会和经济影响，所有这些都必须得到管理。

最终，作者确定了几个步骤来帮助在学术界和工业界之间建立联系，这些步骤在未来将很重要：首先是大学承认快速变化的融合格局并开始适应。“大学需要拥抱私营部门在融合中的发展，认识到它提供的机会，并寻求互惠互利的伙伴关系，”Paz-Soldan说。

第二步是协调教育机构的使命——无冲突的开放获取——与私人伙伴关系带来的紧凑时间表和专有产出。同时，作者指出，私营核聚变公司应该通过同行评审的期刊发表和分享他们所能分享的研究结果，从而拥抱学术界的透明度，这将是建立行业信誉的必要部分。

作者说，最后一步是大学在技术许可策略上变得更加灵活和创造性，以确保想法和创新从实验室进入行业。

“作为一个行业，我们处于一个独特的位置，因为一切都是全新的，”怀特说。“但我们是足够多的历史学生，我们可以看到成功需要什么;量化私人和学术格局的状况是一个重要的战略试金石。通过提请人们关注当前的轨迹，希望我们能够更好地与公共和私营部门的同事合作，并就如何进行做出更明智的选择。