近日，国际原子能机构专家德米特里·博罗金指出，随着全球热核聚变研究竞争加剧，该领域正全面走向数字化，集成建模与数字孪生技术已成为竞争的核心。
博罗金强调，托卡马克等聚变装置是极端复杂的系统，其内部涉及等离子体、材料、磁场等多尺度物理过程的耦合。传统的单一代码已无法满足需求，必须发展能将数十个专业程序串联的集成建模系统。目前国际热核聚变实验堆(ITER)项目正在开发的IMAS(集成建模与分析套件)就是此类系统的代表。
计算能力是当前的关键瓶颈。所有重要计算都需在超级计算机上运行，且必须满足严格的时间要求，例如为下一次实验放电及时提供分析指导。随着GPU等硬件的发展，代码的优化与适配已成为新趋势。
人工智能技术，特别是神经网络，已成功应用于等离子体破裂预测等实时控制任务。但博罗金指出，神经网络依赖于历史数据，对于像ITER这样的全新装置，必须与基于物理原理的建模相结合，不能完全替代传统方法。
俄罗斯近年通过启动T-15MD托卡马克等装置重返聚变研究前沿。博罗金认为，俄罗斯在数学建模方面具有优势，莫斯科工程物理学院新设立的热核过程模拟实验室是积极信号。他建议俄罗斯应充分利用ITER的国际合作资源，重点加强集成建模能力建设，这比单纯建设实验装置更能加速发展进程。
当前，除各国的大型项目外，私营领域也涌现出大量聚变初创公司。博罗金特别提到，人工智能的兴起和对绿色可靠能源的需求，尤其是为未来巨型数据中心提供动力的愿景，是聚变领域重新获得高度关注的重要原因。
随着数字化技术的深入，聚变研究正在从以实验为主导，转向实验与高水平建模并重的新范式，这可能深刻改变该领域的发展路径与全球竞争格局。
