美國AI立功實現突破？馴服核聚變最大天敵，無限能源即將實現？

剛在《自然》雜誌看到一項研究，美國普林斯頓大學，愛因斯坦的老家，可能已經用人工智能馴服了可控核聚變的最大天敵——等離子體的撕裂，這意味着約束時間可能大大增加，人類離無限的清潔能源越來越近了嗎？

可控核聚變是人類的終極夢想，通過將太陽內部的核融合方式轉移到地球上，我們可以獲得取之不盡用之不竭的清潔能源，避免再用化石能源來燒烤我們的地球。

然而要實現可控核聚變一直是巨大的挑戰，最大的困難就是如何長時間穩定地控制超高溫等離子體——太陽內部的兩個質子，平均要76.2億年纔有一次機會點燃“愛情”的火花，融合在一起。

太陽有大把的時間，巨大的體量——太陽質量佔整個太陽系的99.8%，可以等待質子們悠哉遊哉地談情說愛，但我們顯然等不了這麼長的時間，那怎麼辦呢？

託卡馬克裝置應運而生，它把核燃料加熱到比太陽內部溫度還高，形成等離子體，給原子核注入巨大的能量，然後用超強的磁場把它們壓縮在一起，讓它們有更多機會“談情說愛”，剩下的就交給時間和命運了。

我們需要做的，就是儘量延長這個控制時間，給原子核們創造更多的機會。然而原子核們能量越大，活動能力就越強，很容易就衝破磁場的約束，從而讓轟轟烈烈的大型“相親”現場瞬間崩塌，原子核們作鳥獸散去。

這就是所謂的“撕裂模式”，等離子體中的磁場線斷裂，導致等離子體不穩定，能量快速喪失，是可控核聚變的最大天敵，人類每一次傾注最大能量和熱情的託卡馬克試驗，都戛然終止於這種失控，一直無法實現Q值，也就是輸出能量大於輸入能量的可控核聚變。

普林斯頓大學最近終於找到了解決“撕裂模式”的金鑰匙——人工智能（AI），他們把大量關於等離子體行爲的數據餵給AI，通過一系列複雜的算法訓練，讓AI學會了識別什麼時候等離子體會變得不穩定，並可以提前0.3秒發出“警告”。

但這個“預警”時間對人類顯然沒有意義，連你聽到警告伸出一根手指都來不及，然而對AI來說這卻是小事一樁，它可以在裂口真正形成之前，通過調整磁場強度、等離子體的注入量和溫度等參數，來修補這個即將出現的撕裂，讓原子核們的大型“相親”活動不至於馬上崩潰。

判斷可控核聚變能不能持續進行，並實現輸出能量大於輸入能量，最重要的就是核聚變三重積，也就是等離子體溫度、密度和約束時間的乘積，需要達到約3.5×10^28 K·秒/立方米，纔可能取得收支平衡，而目前最大的託卡馬克三重積紀錄，是1996年日本的JT-60創造的1.77×10^28 K·秒/立方米，還差了整整一半。

但一些科學家認爲，所謂的三重積可能永遠也無法實現，因爲這三個參數此消彼長，可能根本就無法達到融合持續發生的要求。但普林斯頓大學的AI控制，相當於在原有基礎上，給託卡馬克裝置增加了新的變量，會不會有助於三重積的突破呢？

科學家們認爲，這一控制技術的突破，可以開發出穩定的高性能操作場景，爲在即將竣工的國際熱核聚變裝置（ITER）中使用鋪平了道路。他們希望獲得更多的反應堆性能數據，訓練人工智能識別其他聚變不穩定性，從而最終實現高效能的人造太陽發電。

這項研究發表在2月21日《自然》雜誌上，標題：

Avoiding fusion plasma tearing instability with deep reinforcement learning