中国实验先进超导托卡马克装置（EAST），被称为人造太阳，的科学家们在核聚变研究中取得了突破性里程碑，成功地将等离子体稳定维持在远超此前认为可能的密度水平。这一突破于2026年1月1日发表在《科学进展》杂志上，标志着研究人员首次突破格林沃尔德极限——一个数十年来限制聚变实验的理论边界，代表着向实现近乎无限清洁能源迈出的重要一步。
EAST反应堆实现了物理学家所称的无密度限制状态，这是一种长期以来被理论预测的状态，在这种状态下，即使等离子体密度远超传统操作极限，仍能保持稳定。在实验过程中，等离子体在格林沃尔德极限的1.3至1.65倍的极端密度下保持稳定，大大高于托卡马克通常0.8至1的操作范围。这一发现消除了阻碍实用聚变点火进展的最重要障碍之一。
该研究由华中科技大学的朱平教授和中国科学院合肥物质科学研究院的严宁副研究员共同领导。他们的工作基于一种称为等离子体-壁面自组织的理论，该理论提出当等离子体与反应堆壁面之间的相互作用达到精心平衡的状态时，无密度限制状态便成为可能。朱平教授表示，研究结果为托卡马克和下一代燃烧等离子体聚变装置扩展密度极限提供了一条实用且可扩展的途径。
为了突破格林沃尔德极限，科学家们通过精确控制两个关键参数来仔细管理等离子体与反应堆壁面的相互作用：初始燃料气体压力和电子回旋共振加热，后者决定了等离子体中电子吸收微波的频率。实验证实，当这些相互作用得到妥善管理时，等离子体即使在极端密度下也能保持稳定，验证了数十年来的理论预测。
这一突破的意义远远超出了位于中国合肥的EAST设施。下一代托卡马克，包括目前在法国建设中的国际热核聚变实验堆（ITER）项目以及私营部门的各种商业聚变企业，现在可能能够在显著更高的性能水平上运行，而不会遇到困扰早期设计的等离子体不稳定性问题。随着全球竞相开发聚变能源以应对气候变化和日益增长的能源需求，这一成就使人类切实地更接近于利用为太阳提供动力的同一过程来实现清洁、几乎无限的电力生产。这一重大科学进展引起了国际社会的广泛关注。