科学艺术·聚变未来:北京原力辰超导助力2025“能源与文明”展览

2025年9月14日上午10:00,由中央美术学院、合肥综合性国家科学中心能源研究院与合肥市人民政府联合推出的大型科普展览“能源与文明——科学艺术·聚变未来”在中央美术学院美术馆盛大开幕。这是国内首个以“可控核聚变”为主题的美术馆级科学艺术展览,为公众打开了一扇探索能源与文明奥秘的全新窗口。
展览以跨学科视角,将前沿科学成果与当代艺术表达方式深度结合,通过珍贵的科学文物和科学装置、巨型艺术装置、跨学科论坛和工作坊,构建了从科学问题到艺术表现,再到公众认知的完整知识链条。
科学艺术·聚变未来
科学与艺术的深度融合是展览的一大特色。
在科学维度上,展览全景式展示了可控核聚变的原理,并通过EAST、托卡马克、超导量子磁悬浮等珍贵科学装置展示科学探索的历程;在艺术维度上,展览则通过巨型装置作品如《闪电》《海》《人造太阳》等,将抽象的科学原理转化为视觉奇观,激发观众的感官体验与思考。


装置《闪电》
装置《闪电》延续了19世纪末尼古拉·特斯拉线圈的设计理念,既是对科学先驱伟大发明的致敬,也串联起能源探索的历史、现在与未来。作品通过剧烈的声响与明暗交织的光影碰撞,不仅直观呈现核聚变反应所需的超高温环境,更以视觉化、听觉化的语言隐喻自然界的深层动力——如同核聚变在宇宙中的能量形态。


装置《海》
核聚变能是指两个较轻的原子核聚合成一个较重的原子核时所释放的能量,其物理基础是氢的同位素氘和氚发生聚变反应,释放巨大能量,生成物是氦气。其中,氘可以从海水中提取,氚则可以通过氘和锂反应产生。可控核聚变就以海水为原料,1升海水中可提取0.03克氘,地球上的海水中蕴藏约40万亿吨氘。


装置《人造太阳》
太阳依靠内部核聚变释放能量,以光的形式抵达地球,缔造和滋养了生命与文明。这款装置通过阳光采集、光纤传导、聚光投射的完成流程,在美术馆内投射出直径达5米的“人造太阳”,既还原了阳光的视觉形态,也呼应了阳光背后的核聚变能量源头。
细推物理·共创未来
作为本次展览的支持单位之一,北京原力辰超导技术有限公司带来了两大 “明星展品”—— 超导量子悬浮(圆盘型 QML-700)与磁约束核聚变仿真实验,让观众有机会亲手 “触摸” 科学,感受物理世界的奇妙。
超导量子悬浮QML-700是由北京原力辰超导技术有限公司设计的一款超导磁悬浮教学演示装置。其核心原理是利用第二类超导体材料的量子磁通钉扎效应,让超导材料在磁体轨道及永磁体表面实现长时间稳定悬浮。
展览现场,这款装置一亮相就吸引了大批观众围拢驻足。工作人员首先将超导浮子放入液氮中冷却,白色的雾气在容器中升腾,如同为 “悬浮魔法” 酝酿氛围。当冷却后的超导浮子被放置在磁体轨道上时,神奇的一幕发生了:它没有坠落,而是稳稳地 “飘” 在空中,轻轻推动,便能沿着轨道顺畅滑动,甚至不会偏离轨迹。
不少观众忍不住伸手尝试,当指尖感受到超导浮子的冰凉,看着它违背 “重力常识” 地悬浮时,眼中满是惊喜与好奇。有小朋友拉着家长的手追问:“它为什么不会掉下来呀?” 工作人员则耐心讲解量子磁通钉扎效应,让高深的物理知识在互动中变得通俗易懂。


经液氮冷却后的超导浮子


现场观众动手完成第二类超导体悬浮实验
目前主流的是磁约束调节下的可控核聚变——托卡马克装置,其核心原理是通过强磁场约束高温等离子体,使氢原子核在其中发生聚变反应,释放出大量能量。磁约束核聚变仿真基于东方超环(EAST)进行简易建模,便于更好地理解托卡马克装置的基本原理及其运行机制。
工作人员结合仿真实验,详细讲解托卡马克装置的基本原理与运行机制,让观众不仅 “看” 到科学,更能 “懂” 得科学。通过亲身体验,原本抽象的 “磁约束”“等离子体” 等概念变得清晰具体,观众们对托卡马克装置与可控核聚变的理解也更进了一步。


磁约束核聚变仿真实验


现场观众操作仿真实验并提问
圆桌论坛·对话未来
除了静态展览与互动实验,展览开幕当天还举办了 “能源与文明 —— 科学艺术・聚变未来” 主题论坛,为观众带来了一场思想的盛宴。论坛邀请能源、艺术、科普、科幻等多个领域的专家学者,围绕跨界议题展开深度对话,碰撞出智慧的火花。
“能源・电力・科幻:未来文明叙事主导权” 圆桌论坛上,国家重点研发计划项目首席科学家、中国科普作家协会理事、著名投资人等嘉宾,从能源技术发展趋势、电力系统变革、科幻作品中的未来能源想象等角度出发,探讨人类如何在能源变革中掌握未来文明的叙事主导权;“科学・公教・传播:中国科普教育新浪潮” 圆桌论坛,则聚焦科普教育的创新路径,专家们分享了科学艺术融合在科普中的实践经验,讨论如何让科普更有趣、更有效,助力中国科普教育迈向新高度;“科学・艺术・共振:当人类拥有制造恒星的能力” 圆桌论坛,更是将话题引向深远 —— 当可控核聚变技术成熟,人类拥有 “制造恒星” 的能力时,文明将发生怎样的变革?艺术又将如何记录与表达这种变革?嘉宾们的精彩发言,让观众对能源与文明的未来充满期待。


圆桌一:能源·电力·科幻:未来文明叙事主导权


圆桌二:科学·公教·传播:中国科普教育新浪潮


圆桌三:科学·艺术·共振:当人类拥有制造恒星的能力
自古以来,人类对高效利用能量的探索从未停歇。从钻木取火到电力普及,从化石能源到可再生能源,每一次能源技术的突破,都深刻推动着文明的进步。“能源与文明”,这是人类永恒的命题,也是我们不断向前的动力。
本次 “能源与文明 —— 科学艺术・聚变未来” 展览,以独特的跨学科视角,用艺术的语言为科学 “翻译”,在神秘的科学装置与普通观众之间搭建起一座温暖的对话桥梁。在这里,没有晦涩的公式,没有难懂的术语,只有震撼的艺术装置、有趣的互动实验、深刻的思想碰撞 —— 观众可以触摸 “人造太阳” 的温度,可以见证 “超导悬浮” 的奇迹,可以聆听专家对未来的畅想,从而真正理解可控核聚变的价值与意义。
展览虽有期限,但人类对能源与文明的探索永无止境。愿这次展览成为一颗种子,在更多人心中种下对科学的好奇、对未来的向往,让我们共同期待,在科学与艺术的双重助力下,可控核聚变的梦想早日照进现实,为人类文明的永续发展注入源源不断的新动力。