今天的人类正面临着几个重大困境，其中之一是能源危机。全球能源严重依赖化石燃料，也就是煤、石油、天然气燃烧产生的能量，而这些燃料在地球上的储量是有限的，根据目前的使用速度，将分别在几十年到几百年不等的时间内消耗殆尽。缺乏能源将让人类社会逐渐陷入黑暗时代，经济发展将停滞不前，甚至倒退。
　　而在能源危机转变成灾难之前，全球变暖和污染已经成为人类社会的另一大困境。化石燃料的使用会带来大量的空气污染物，并向大气中释放大量的二氧化碳，二氧化碳气体会让更多的太阳辐射留在地表附近，造成全球变暖，引发环境动荡。
　　人类该如何走出这些困境？
　　核聚变真美好
　　其实对于能源危机，有一个让人类梦寐以求的解决方式——核聚变。
　　我们抬起头看看光芒四射的太阳，它已经熊熊燃烧了50亿年，太阳的能源就是核聚变。具体来说，太阳内部的核反应是氢原子核聚合，最终形成氦原子核，在这个聚合的过程中，释放出大量的能量。根据物理学规律，2个氢分子聚合成1个氦分子，并释放出17.6兆电子伏特的能量（1电子伏特约为1.6×10-19焦耳），大概相当于4.4×10-26度电。
　　和太阳内部的核聚变不同，目前人类建造的核电站，都是用的核裂变原理，让铀等放射性元素发生分裂，在这个过程中产生了大量的能量。可是，核裂变发电站产生的废料具有很强的辐射性，如何妥善处理是世界难题。核聚变同核裂变相比，相同质量的核燃料会释放出更大的能量，而且反应产物很清洁，比如氦气，它就是一种惰性气体，对人体没有危害，也不会造成环境污染。
　　如果能够利用核聚变产生的能量，那么人类社会面临的能源危机将一举解决！就目前全世界探明的铀的储量来看，以现在的能源消耗速度计算，通过铀核裂变最多只能满足人类社会几千年的能源需求。而如果通过核聚变，比如利用氢的同位素氘，它在海水中的总量有40万亿吨，按照目前的能源消耗速度，海水中氘含有的聚变能足够人类使用几百亿年！也就是说，即使到了50亿年后太阳的能源耗尽，太阳系灭亡的那天，聚变能也用不完。
　　实现可控核聚变，困难重重
　　核聚变如此美好，为什么我们还不立刻使用呢？因为要让核聚变为人类和平利用，有许多技术难关需要攻克。
　　第一个难关是反应温度。理论计算表明，如果单纯是氢核聚变，反应温度至少要达到10亿度；而如果使用氢的两种同位素——氘和氚作为反应原料，所需要的反应温度也接近1亿度，如此可怕的高温连太阳中心都达不到，那里的温度只有约1500万度，太阳之所以还能发生氢核聚变反应，完全是因为太阳的质量非常巨大，中心承受的压力难以想象的高，才让氢核聚变反应在“较低”的温度下可以进行。而太阳的质量占了太阳系总质量的99.8%，我们不能指望在地球上创造出那么大的压力。可是如何在地球上实现1亿度高温的反应条件呢？
　　第二个难关是可控。其实人类已经在地球上制造出了核聚变，那就是威力强大的氢弹。氢弹就是利用氢的同位素氘和氚的原子核产生核聚变反应，释放出巨大的能量来杀伤敌人的核武器。为了获得足够高的核反应温度，氢弹一般是由小型的核裂变原子弹来引爆的，原子弹爆炸瞬间制造了足够的高温，于是氢弹也被引爆了。
　　但是，氢弹是不可控制的，它一旦被引爆，我们只能欣赏巨大蘑菇云的风采，却完全无法利用它释放出来的巨大能量。要让核聚变造福人类，这种反应必须是“收放自如”的，需要它产生能量的时候就启动反应，不需要的时候就停止反应。因此，可控核聚变才是人们追求的目标。
　　第三个难关是总输出能量要大于总输入能量。虽然从理论上核聚变可以产生巨大的能量，但是要让可控核聚变反应得以发生，必然要先输入能量来启动反应，更不用说运转设备的能量损耗以及设备本身的成本了。就算是核聚变技术克服了高温难关和可控难关，也总得让人类能够赚到更多能量才有应用的价值。
　　利用核聚变获得能量的设想，自从爱因斯坦总结出质能方程的时代就被提出来了，核聚变说白了也是质量转化成了能量的过程。但是由于种种技术难关的阻碍，近百年来核聚变应用没有实质性的进展，人类社会依然以不可再生的、高污染的化石能源为主要能源。
　　输出能量大于输入能量！
　　2013年10月，一条爆炸性的消息从美国传出：美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室在核聚变技术上有了重大突破，他们实现了可控核聚变的输出能量大于输入能量！
　　这个实验室是怎么做到的？
　　2009年，美国政府投资了几十亿美元给这个实验室，由科学家进行通过核聚变获得新的清洁能源的计划。他们的技术核心都凝集在“国家点火装置”上。实验室的面积有3个足球场那么大，有抽风除尘装置让整个空间非常清洁。巨大的空间可以让红外线激光经过总厚度约1.6千米的复杂的透镜、晶体构成的光学结构的折射，转化成一束比家用灯泡的能量高100亿倍的激光。随后，这束超强激光被分解成192束激光源，并汇聚在实验室中央的一个很小的密封舱内。密封舱内是氘、氚燃料微粒，被特殊的外壳包裹着。当激光射入密封舱，并撞击氢燃料微粒时，在数十亿分之一秒的时间内，氢燃料微粒承受了巨大的压力，高能量的激光让氢燃料微粒的外壳爆炸，同样产生了压迫燃料的作用。在这种极端的环境下，氢燃料就好像被放置在了巨大的太阳的中央，核聚变即刻发生，释放出巨大的能量。整个核聚变过程与太阳中心的反应十分相似，因此人们把这个实验室制造出来的核聚变场景称为“人造太阳”。
　　这个过程就好比是192门激光炮，在十亿分之一秒内同时发射，所有“炮弹”集中轰击铅笔头大小的密封舱，其准确度就好比要从500多千米远把一个篮球扔进篮筐，要达到这样的准确度，激光装置必须零震动、零热胀冷缩，所有机械的安装也要非常精细，许多10吨重的设备的安放位置误差不能超过100微米。
　　苛刻的实验条件很难达到。几年来，在科学家的改进下，仪器设备的性能不断提升，终于在2013年9月的一次实验中，核聚变产生的能量超过了为引发核聚变由激光输入的能量。这是一个了不起的突破！
　　不过，由于国家点火装置系统不能把激光的能量100%地传输给核聚变燃料，而且产生激光的点火过程也要消耗部分能量，因此本次实验中，核聚变产生的能量还没有超过从激光点火一刻开始计算的输入能量。
　　而且目前国家点火装置只是实现了几个小时引发一次核聚变，而要真正建造一座能够持续提供能源的核聚变发电站，就要求每秒钟都能引发一次类似的核聚变过程。现实和理想还是有很大差距的。
　　尽管如此，这次实验给世人带来了希望，人类在可控核聚变梦想成真的道路上迈出了重要一步。
　　美丽的核聚变世界
　　除了探索可控核聚变之路外，实际上国家点火装置还可以用于恒星研究，因为它制造出了“人造太阳”的环境，科学家可以利用这种环境来模拟恒星的情况，探索恒星的内部结构以及演化方面的奥秘。
　　在利弗莫尔国家实验室的科学家看来，他们的装置证明了人类可以实现可控核聚变，而且当这种装置不断提高能源输出效率，实现总输出能源大于总输入能源后，将可以成为未来核聚变发电站的核心设备，给人类提供大量的清洁能源。一些科学家设想，也许再过十年左右，真正的核聚变发电站就能开始运转。由于海水中有丰富的氢同位素，海洋占了全球表面70%多的面积，因此核聚变发电站完全可以在全世界范围内大量兴建，每个大洲的海岸附近都可以分布成百上千的“人造太阳”，因为核聚变将变得很容易控制，规模也可以根据需要来设置，也不会对环境造成污染。
　　可控核聚变会给如今的世界能源产业带来剧变，目前巨无霸一样的石油公司可能不得不转行了，因为他们的石油将面临成本更低而且更清洁的核聚变能源的挑战。全世界也不需要大量进行铀浓缩，以生产核裂变燃料供给目前的核电站使用，于是全球的浓缩铀能够得到有效的控制，大大降低一些恐怖组织窃取浓缩铀制造核武器的机会，世界安全得到了保障。廉价而且清洁的能源将激发世界经济的再次大发展，同时地球环境也会越来越美丽。
　　美好的曙光已经从国家点火装置中显现，可控核聚变将拯救人类社会，根本性地解决困扰人类的能源危机。