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我国最大和最具代表性的受控核聚变实验装置──中国环流器二号A目前正在成都近郊加紧施工，今年底将全面竣工投入使用。中外核专家认为，这标志着中国受控核聚变研究走上了一个新台阶，进入了世界前沿地带，人类新能源在我国已曙光初现。
解决人类未来能源
受控核聚变研究是当代世界科技界为解决人类未来能源问题而开展的主攻课题之一，它是将核聚变产生的巨大能量按人类意愿有控制地释放出来，用以发电。受控热核聚变将是人类下个世纪的换代能源，也是人类未来能源的主导。
据科学家推算,目前作为人类主要能源的煤、石油、天然气以及用于核裂变能源的铀，将在数十年至一、二百年内枯竭。同时，上述化石能源也是非常宝贵的化工原料，作为能源消耗十分可惜，对环境也造成了严重的污染，特别是二氧化碳增加造成的温室效应，正严重地威胁着人类的生存。因此，清洁能源的开发和利用，就成为人类生存和发展的必须。核聚变能正是一种没有污染的“清洁”能源。
与太阳能、水能、风能、地热能等“清洁”能源相比，核聚变能不受时间和地域的限制，更重要的是，它是一种取之不尽的能源。
核聚变反应燃料是氢的同位素氘和氚，氘丰富地蕴藏在水中，氚可人工制取。据实验测定，一升水含有30毫克氘，若全部发生聚变发应，可释放出300升汽油的能量。如果把全球海水全部通过核聚变转化成能源，按当前世界能源消耗水平可以供全人类使用一万亿年。
1991年11月，欧共体在进行氘氚反应时，得到了受控核聚变能量；1993年12月，美国一实验装置通过氘氚反应得到6．4兆瓦能量。这标志受控核聚变的可行性研究在世界上已取得突破，预计在2030年前后，人类将建成第一座热核发电商业堆。
核聚变研究除作为开发永久性的清洁能源外，对军事和国民经济的发展也有重要作用。核聚变研究推动了大功率激光、大功率微波、强流束技术以及低温超导技术的发展，这些技术都是重要的国防军用技术。核聚变中间技术在工业上则有着更广泛的应用前景，如等离子技术、真空技术、磁场技术、超导技术、低温技术、高压大电流技术、射频技术、离子源技术等等，这些技术有的可直接为工业服务，有的只需适当改进、开发、转化，就能成为高新技术产品推向市场。
建造自己的托卡马克装置
早在50年代初，美、英、苏等国便开始了核聚变研究。目前全世界已有30多个国家及地区开展了核聚变研究，其中以美国、欧共体各国、日本及俄罗斯发展最快，他们不仅建造了目前规模最大、水平最高的4大装置，而且正在联合设计建造一个规模更大的装置——国际热核实验堆。
中国核聚变研究自50年代开始酝酿。1956年，在老一辈物理学家李正武、钱三强、王淦昌等的倡导下，中国的受控核聚变技术提上了议程，后因国民经济困难受到影响。60年代中期，原苏联核聚变研究率先在托卡马克装置上获得进展，国际上出现了“托卡马克”研究热。在周恩来总理的关心下，地处四川省乐山市的中国最大的核聚变研究基地——核工业西南物理研究院开始了“托卡马克”研究，决心搞出自己的托卡马克装置。
“托卡马克”，俄语“磁笼捕集器官”音译。由于当氘、氟以等离子体状态存在、温度达上亿度时才能发生核聚变反应，目前地球上还没有一种材料能承受如此高温。经研究发现，高温等离子体可由磁场约束，“托卡马克”即是这样一个通过对高温等离子体实施磁约束来开展受控核聚变研究的实验装置。
当时，没有现成资料，没有图纸。核工业西南物理研究院的科技人员边探索，边研究，开始了研制工作。历经十余年“磨难”后，在试验建成若干个小装置的基础上，终于在1984年9月21日，建成了中国最大的托卡马克装置——中国环流器一号，并一次启动成功。使中国在经过漫长的起步阶段和艰苦的工程技术阶段之后，进入了以实验为主的发展阶段，成为继美国、西欧、原苏联、日本之后，拥有中等以上规模装置开展受控核聚变的国家。在中国环流器一号运行的8年中，中国科技人员先后围绕粒子循环、清洗、放电、喷钦、碳化、等离子体脱栏、极向不对称等，开展了富有成效的研究工作，取得了400余项科技成果，其中有200余项获部省级以上重大成果奖。特别是抽气孔栏实验，实现了等离子体由低约束模式向高约束模式的转换，使等离子体密度大大提高。此外，冰冻氢丸注入、低混杂波电流驱动和电子回旋共振加热实验也取得了成功。
1986年，在日本京都召开的第11届受控核聚变国际会议上，中国首次公布了环流器一号的物理调试和实验结果，引起了世界受控核聚变专家强烈反响和关注。这次会议认为：中国环流器一号的建成与实验，是第10届会议后4年时间里，国际受控核聚变研究取得进展的重要标志之一，中国已跻身“世界核聚变圈”，并具备了在国际核聚变研究中既竞争又合作的条件。
与此同时，中科院合肥等离子体研究所也建成了HT一6M托卡马克装置，并在研究辅助加热及电流驱动方面取得了一些可喜成果，在共振回旋场对磁流体不稳定性研究方面有较大进展。
此外，中国科技大学、清华大学、北京大学等一些高等院校也开展了许多核聚变研究工作。
跟踪世界一流水平
受控核聚变物理研究分为原理探索、规模实验和可行性研究3个阶段，目前世界先进国家已结束了规模实验阶段，进入到可行性阶段。中国环流器一号的建成，使中国核聚变研究由原理探索阶段进入到初期规模实验阶段，与世界先进水平还有较大差距。要跟踪世界一流水平，必须建造更为先进的托卡马克装置，使中国具备在高参数条件下开展国际前沿物理实验的能力。
1993年，在中国环流器一号完成了预定的实验任务后，核工业西南物理研究院的科技人员开始了对它的改造，以建造更为先进的中国环流器新一号。
与中国环流器一号相比，新一号主机的几个主要部位必须有明显改进，各项参数应有重大提高。经过反复实验、设计，新一号的真空室结构由原来的双层真空室改建成了单层厚壁真空室，以解决真空室环向电阻值问题；在无导体壳的情况下，新一号采用了先进装置的等离子体平衡反馈控制手段，确保放电的稳定性和重复性；诊断实验窗口则由原来的23个增加到54个，增强了装置的可近性，为进行深入物理实验、辅助加热及电流驱动提供了条件；极向场线圈系统重新配置，优化了磁通分布，提高了装置的利用效率；在已有20多项诊断项目的基础上，新一号针对主要参数的时空分辨诊断进行改造，可以满足物理实验对磁面结构扰动及杂质分布测量的要求。此外，新增加的辅助加热、电流驱动系统和弹丸注入与排灰系统等先进技术手段，为进行先进物理实验提供了必要条件。
1994年9月，中国环流器新一号装置主机合车一次成功，真空室获得了中国环流器一号运行以来的最高真空度。同年10月，中国环流器新一号放电清洗系统顺利启动，真空室内产生了等离子体，这标志着中国环流器新一号安装完成。之后，科技人员成功进行了工程总体联合调试和初期物理实验，获得了时间长达４秒的平衡、稳定的等离子体，并获得了一系列具有国际先进水平的物理参数。
由中国权威的核专家组成的中国环流器新一号验收鉴定委员会经过实地考核和亲自测试后认为，中国环流器新一号是我国第一个等离子体电流超过300千安的托卡马克装置，其有关性能、主要技术参数和指标均处于国际上同类装置的先进水平。
与此同时，由中科院合肥等离子体物理研究所筹建3年多的HT一7大型超导热核聚变装置也一举调试成功。HT一7装置是我国迄今为止最大的科研国际合作项目，目前世界上只有4个国家掌握同类技术和装置，它的建成，是我国核聚变研究领域的又一重大成就。之后，该装置成功地开展了几轮等离子体放电调试试验，获得了稳定的高温等离子体，为开展长脉冲聚变等离子体物理研究，奠定了基础。
国际核物理界认为，中国环流器新一号和HT一7装置使中国科学家获得了世界水平的研究手段，具备了在高参数条件下开展国际前沿物理实验的能力。
面向新世纪
我国在充分利用自己的一批中小型实验装置开展自己有特点的实验的同时，也密切关注着世界各国核聚变研究的动向和成果。
由于核聚变研究意义重大，西方许多国家都把开发核聚变能源作为国策、未来科技发展的重大课题和社会经济发展的基础提到重要议事日程。几个主要发达国家和集团除积极开展合作开发外，各自还都制定了独立的发展计划。美国制定的国家能源战略，把聚变能列为一种重要的长远能源；日本把核聚变能的开发作为21世纪3个重大科研项目之一；西欧和俄罗斯也都高度重视核聚变能的开发和利用。
面对世界核聚变研究既竞争又合作的格局，我国也对核聚变研究予以重点发展。1991年4月21日，中共中央总书记江泽民在视察核工业西南物理研究院时欣然题词：“开发核变能源，造福子孙后代。”此后，在许多场合，江泽民总书记都多次提及核聚变研究的重要意义。
随着西方国家在核聚变研究领域相继取得一系列突破，我国科学家感到一种前所未有的紧迫感。中国必须建造下一代的托卡马克装置，否则，将无法追踪世界核聚变的发展，而一旦世界核聚变研究有了质的飞跃，中国将会十分被动。
于是，在改建中国环流器新一号以前，核工业西南物理研究院已开始筹备“环流器二号A计划”，这时是80年代末。
1991年，中国环流器二号A计划正式启动。此时，国际交流为我国建造下一代托卡马克装置提供了一个良机。
根据欧共体在核聚变研究方面的分工，德国转入另一个装置的研究，从而关闭了其先进的托卡马克装置ASDEX装置。鉴于中国在核聚变领域卓有成效的研究，德国决定无偿将ASDEX装置赠送给中国，这为我国实施环流器二号A计划提供了一条最经济、最省时、最切实可行的技术路线。
１９９９年，核工业西南物理院完成了ASDEX装置的拆运工作，并开始了把ASDEX装置改造、加工成中国环流器二号A的任务，据悉，其整体组装和初步工程调试工作将于今年底顺利完成。
在日前结束的中国环流器二号A物理目标评议会上，美国、日本、德国的核专家认为，这一装置的建成和投入运行，将使中国受控核聚变具备世界一流水平的研究手段，并将在世界核聚变研究的竞争中占据主动。据预测，在新的世纪，我国在获取核聚变能源方面将继续取得一系列重大成就，为开创人类新能源作出应有的贡献。