在二战时期，美籍意大利裔物理学家恩里科·费米，在一个半地下室里建立了人类第一个完全自主自持的链式核反应堆“芝加哥一号堆”，尽管这个反应堆没有任何冷却系统，也无法产出真正的电力，外形也简陋到费米自己都称其为“一坨木料和黑色砖块”，但这个由30余名高中生一手打造的“土法反应堆”，是人类核子时代的曙光。
无论是毁灭还是创造，核反应已经彻底改变了人类的生活，现在，全球已经有10.4%的电力，来源于可控核裂变。
而核能利用的下一座“圣杯”，则自然是可控核聚变。可控核聚变相比目前广泛应用的核裂变而言，有不少决定性的优点。
第一个优点，就是更高的能量输出，人类早已能实现不可控的核聚变——氢弹，单纯从氢弹和原子弹的威力对比，便能有直观的感受；
第二个优点，是聚变反应产生的核废料（“氦灰”）半衰期很短，非常“干净”，反应堆安全性很高；
第三个优点，则是聚变反应的材料来源可谓“取之不尽”，聚变反应所需的氘、氚等核材料可直接取自海水中的重水和超重水，一升海水中所含的重水和超重水，利用聚变反应足够释放出相当于300升汽油的能量。
然而，可控聚变反应的实施，就不像当年“芝加哥一号堆”那样靠一堆木块和石墨砖搭出来了。可控核聚变几乎就是把一颗人造“小太阳”关在磁场打造的“笼子”里，利用磁场约束，令上亿度高温的等离子体不和反应堆内壁发生接触。
但等离子体是种能量极高的流体，即使有磁场约束，“行为”也难以预测。在托卡马克核聚变实验装置中，高约束等离子体的边界区域会周期性地爆发出一种称为边界局域模（ELM）的不稳定性状况，这“边界局域模”表现类似于太阳耀斑爆发，等离子体能量和粒子的瞬间释放对装置内壁和核聚变装置内的“偏滤器”都会有严重损伤。
现在，国际上对托卡马克聚变堆研究的热点之一，便是如何驾驭住这“边界局域模”现象，可以说，控制甚至完全抑制ELM，是可控核聚变领域的核心技术之一。为此，各国都拿出了一些解决方案，而在近日，中科院离子体物理研究所的EAST超导托卡马克团队，发现了解决“边界局域模”问题的一个全新方案，西方多国专家已经发来了贺电。
“边界局域模”有多个种类，大部分“边界局域模”对反应堆都会有恶性影响，然而，有一种自发高频小幅度的“‘杂草’型边界局域模（Grassy ELM）”，带来的瞬态热负荷只有其他大幅度ELM的二十分之一，被认为是解决ELM问题的潜在手段。而这次中科院离子所的EAST团队，便是发现了一种利用自发式杂草型ELM的高性能稳态等离子体运行模式。
此外，在达成杂草型ELM的高性能稳态等离子体运行后，中科院EAST团队还发现这种杂草型ELM不仅不会造成聚变堆内的瞬间能量释放，还对等离子体内的杂质有很强的排出能力，相当适合长时间高稳态运行。
中科院EAST团队的这一创举解决聚变堆瞬态热负荷瓶颈问题，实现聚变堆的稳态运行提供了一种潜在的新方案。当然，放眼全球，为实现聚变堆稳态运行的新方案不在少数——毕竟，全人类都在为聚变反应堆这一“第四次工业革命”齐心协力。
