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我今天讲的是非常宏观的问题，和平发展机遇与能源。我想讲几个问题。
什么是和平发展的机遇
首先是和平发展的机遇。和平发展的机遇是存在于生产力飞跃，新的生产力快速发展之时，存在于产业革命的进程中，于和平发展的约束因素没有形成之前。
人类有两次和平发展的机遇，第一次机遇是欧洲工业革命，它本质上是从农业社会过渡到产业社会。它的约束就是原料和市场。因此，从蒸汽机发明一直到第一次世界大战的爆发，在此期间新的生产力快速发展，世界有足够的原料和市场，一直到1914年，殖民地瓜分完毕，一共有142年的和平发展机遇期。
中国丧失了第一次的和平发展机遇期。蒸汽机发明之时，也就是1769年，世界和中国都处于农业社会，中国处于康乾盛世，中国国内的生产总值，占全球GDP的25%，到乾隆末年达到了高峰，占全世界GDP的33%。这样的份额，类似于当今美国所占的份额，此后急剧下降，全世界的GDP增加了8倍，中国GDP的份额在1950年下降到5%。
乾隆盛世国力天下第一，对欧洲的工业革命麻木不仁，熟视无睹，导致国内的逆转，落后挨打。从1840年鸦片战争一直到抗日战争沦为半封建半殖民地社会。
美国独立于1776年，1769年蒸汽机发明，赶上了这个机遇期，经过130年的工业化，到1913年，完成了工业化，而且人均GDP超过了英国。日本也抓住了机遇期，在1868年，蒸汽机发明以后99年，日本天皇废除幕府，改号明治维新，实施了改革发展。这次改革称之为明治维新，他们抓住了和平发展机遇期，完成了工业化。德国也同样抓住了机遇，完成了工业化。新兴的国家要发展，德国、日本要发展，要扩张殖民地，但殖民地已瓜分完毕，于是爆发了第一次、第二次世界大战。
我们的教训是：如果不重视先进生产力的发展，从1740年到1840年，整整一百年的时间，由天下第一强国，沦为任人宰割的半封建半殖民地。我们也不能要求封建的帝王，雍正乾隆他们懂得新兴生产力的重要性，不能要求他们懂得“三个代表”。
第二次机遇期，由工业社会向信息社会过渡。有两个标志，一个是1947年晶体管的发明，一个是1959年集成电路取得专利，这两个发明标志了微电子产业的诞生。这就是信息产业的基础。第二次机遇期起始于这个时候。战后日本工业遭到极大的破坏，人民的生活非常痛苦，上世纪60年代抓住了这次的机遇期，一下子上去了。70年代亚洲的四小龙抓住了这个机遇期，80年代之后，中国、印度、巴西都纷纷抓住了这个机遇期。在2000年之后，俄国也抓住了这个机遇期。俄国有一个优点，他科技的基础很好，而且他有丰富的石油。
当代有一个特征，就是全球经济一体化。资金、信息、技术、人才、原材料、能源和商品，在全球范围内可以自由快速流动。资金、信息技术、高级管理人才、原材料、能源是流向市场大，劳动力便宜素质好，社会稳定的地区。而价廉物美的商品流向全世界。由于全球经济一体化，无疑消除了原料市场的约束条件，不必去争夺原料市场，全球都可以买到，可以自由流动。全球经济一体化，消除了市场和原料成为和平发展的一个约束条件。
看一看外资。在1980年，世界范围内的外资在华只有10.7亿(美元)，在日本是32.5亿，韩国13.2亿。到2004年，在华外资为5621亿，在日本为975亿，在韩国550亿。在华的外资，为日本的6倍，韩国的10倍。缩短和削弱了资本原始积累的必要性。在前一个机遇期，有一个资本的原始积累过程，这一次就没有了。
人才也是自由流动。美国国家自然基金会1995年的统计资料显示，美国有1200万科技人员，其中有143万来自国外，占12%。微软公司30%的程序类技术，源于苏联工程师的智慧。国家不好，人才流动出去，国家更糟糕。
第二次机遇期的约束因素是什么
第二次机遇期的约束因素是什么？很多人认为是能源。我认为化石能源是存在危机，但人类最终不会有能源危机。化石能源是指石油、天然气和煤，地球上经过数亿年形成的化石能源，只能维持人类工业社会四五百年的需要。蒸汽机是1769年发明的，一发明蒸汽机就需要化石能源了，还剩下两三百年的时间，当然这个估计误差很大。化石能源是通过光合作用产生为生物质能，通过地球的变迁，深埋在地下，在高温高压作用下，经过化石过程，形成了化石能。
据估计，世界化石能源可维持的年数是石油46年，天然气65年，煤169年。各有各的说法，我采用了一般的说法。比较乐观的估计，是美国的能源部信息局，预计石油极限产量最早出现于2021年，最迟出现是2112年，还有105年，外国有关学者认为，在25年到50年之内，不会出现极限产量。
世界三大石油公司，埃可森美孚，BP，英荷的壳牌，2003年年报预测，根据目前已探明的石油储量和开采速度，全球平稳供应只能维持40.6年。
石油的极限产量，最悲观的估计是到2021年，最乐观的估计到2045年，差别非常大。中央将中华民族复兴的机遇期，确定在本世纪前20年，到2020年，是我们全面建设小康进程之时，这个决定是十分稳妥，非常科学的，也是万无一失的。保持这段时期的平稳发展，抓住和平发展的机遇期，这是中华民族的最大利益。
轻核反应产生重核，称为核聚变反应。重核反应产生轻核是裂变反应，聚变和裂变，都存在于质量亏损，能释放出巨大的能量。这就是一个出名的E＝MC2的公式，能量等于质量乘以光速的平方。1905年相对论刚刚出来的时候，连爱因斯坦都不清楚这个公式是什么含义，一直到自然放射性的发现，到裂变，到原子弹的爆炸，才真正知道这个公式的内涵。原子弹就是裂变，氢弹就是聚变。人类通过反应堆不使能量一下子释放出来，让它缓慢释放，再通过热机产生电能，这就是核电站。到今天为止，人们只能控制裂变的反应，还不能控制聚变反应。今天所有的核电站统统是裂变的核电站。裂变需要的原料是铀235，地球上已经探明的铀235的储量，只够人类用几百年。
世界原子能协会在2006年初的报告指出，铀的开采成本低于每公斤130美元，按目前消耗的速度可以使用250年。因此裂变能够维持也只不过三五百年。裂变产生的核废料，半衰期非常长，不是一个清洁的能源，我国在2004年，核电占整个的是1.4%，法国占了76%，日本34%，美国21%，世界平均的核电占比是16%。
聚变是宇宙间所有恒星包括太阳发出光和热的能源。在很早之前，天然放射性发现之前，人们想不通太阳的能量是从哪里来的，如果它是个大煤球，只烧6000年就烧光了，后来发现太阳里面是聚变反应。核聚变的原料是氘，从海水里面可以提炼。一般的水是H2O，这里是D2O，氘二氧的化合物，占水分子的七千分之一。七千个水的分子里面有一个氘分子。一升海水提炼出来的氘可释放的能量，相当于300升的汽油，地球上海水的总量非常大，因此氘的总储量估计可以满足人类500万年到1000亿年的能源需要。这对几千年文明史的人类来说，相当于取之不尽用之不竭。
聚变有好处，就是无污染，无长半衰期的废料。聚变没有爆炸危险，什么地方一出毛病，马上自动熄火。
氦3是氦的同位素，也是核聚变的原料。几十吨的氦3，就能够满足人类一天的能源需要，氦3大量存在在太阳风里面，太阳风是太阳喷射出来的高能粒子流。月球没有大气，大量的氦3沉积在月球的土壤里，根据取回来的月壤样品得知，上亿年时间，月球表面沉积了5亿吨的氦3，这对人类来说，也是取之不竭的能源。
估计每年派载重量1吨的飞船运回的氦3，就可以供人类一年之用。月球是一片荒凉的，对月球这么有兴趣，除了科学的探索以外，这也是一个背景。从月球上将氦3搬来作为能源，还是有利可图的。
本世纪中叶人类可望解决能源问题
下面讲核聚变的条件。要足够高的温度，是1亿度，足够的反应物的密度，以及保持温度和密度足够长的时间。实现核聚变的途径，一个是不控制的。像氢弹，用裂变产生高温高压，然后导致了聚变的发生。就是用裂变来达到聚变的条件。裂变一参加进去，氢弹放射性就厉害了。第四代氢弹是用高爆代替裂变来达到核聚变的条件，相对要干净得多。氢弹干净与否不重要，反正是一个破坏性的东西。
可控核聚变，聚变主要的困难在这里。它需要1亿度的温度，找不到一个容器可以盛，如果找到的话就很简单。高温的离子跑了，就不能聚变。要将运动非常快的高温离子压缩在一个很小的空间内，使它们有机会碰到，一碰到就会释放大量的能量。有两个办法，一个叫磁约束，一个叫惯性约束。加一个强磁场，可以达到一亿度，叫磁约束聚变。惯性约束是用高强度的激光，从四面八方汇聚到一点，将氘和氚放到一点上，世界上最强大的激光放到上面，表面迅速蒸发产生一个反冲力。
磁约束聚变。今天上午徐匡迪院长讲了这个事情，就是热核反应堆计划，这是1958年美国和苏联倡议国际合作，建造热核反应堆。这四个字的英文字的第一个字母联起来就是ITER，预计在本世纪中叶彻底解决人类的能源问题。到1985年，前苏联领导人和美国领导人再次确认ITER计划，1998年估计的钱是50亿美元，准备在2006年开工，建设期10年，运行期为20年。去年年底中国、欧盟、韩国、俄罗斯、印度、日本、美国方在法国总统府签订了实施协议。
选址问题上，日本和法国进行了争论，最后在2005年6月28日，相关国家的部长会议决定选址在法国马赛附近。计划2016年到2018年，ITER正式投入运转，可能在2030年建造第一座示范性的核聚变电站。可能在2050年建立第一座商用的核聚变电站。
ITER实际输出的功率是500个兆瓦，输入功率是它的十分之一。用超导磁场来约束，氘和氚的高温等离子体，温度是一亿度，反应器像一个面包圈，叫TOKAMAK(环流器)。上世纪80年代以来，通过三个近于聚变堆环流器的实验，已经取得了很好的进展，等离子的温度已经达到数亿度，输出的功率已经超过了16个兆瓦，功率的放大因子，即输入功率和输出功率的比已经达到1.25，可行性已经得到实验的论证。我对此很有信心。
第二讲的是惯性约束聚变，就是美国人设计192路的强激光汇聚于一点，放一个微米到毫米量级的球形的氘和氚，达到一亿度。四面八方汇聚到球表面的高强度激光，在极短的时间里面，使球壳蒸发，其反冲力压缩氘和氚的离子，使它不扩散，趋于会聚于球心，保持足够的时间和密度，实现聚变。
美国已经耗资28亿美元，已完成了80%的研究，已经完成四路。这个东西之所以重要，除了可以做商用的聚变反应堆外，还可以提供很多数据，地下核实验的数据，作为评估库存核武器有效性的依据。核武器里面要衰变的，到一定程度就用不起来了，这是非常麻烦的。
人类能源的最终解决。生物质能，全球陆地上每年接受的太阳能，相当于130万亿吨的标准煤，全球每年通过光合作用产生的植物质能，相当于65亿吨的标准煤。
现在我换个观点看，从环境来看能源。光合作用就是将大气里面的温室气体，二氧化碳和水通过光合作用产生碳水化合物，生物质，再通过地球的变迁，埋到地下，高温高压下，通过化石作用成了煤、石油和天然气。这代表了环境的进化。通过光合作用和化石作用，将环境里面的二氧化碳深埋到地下去，因此使用化石能源，实际上将几千万年通过进化，深埋在地下的二氧化碳还给大气。这是反对地球的环境进化，本质上是反对进化的。
再看利用生物质能，通过光合作用将二氧化碳和水变成生物质。利用生物质能，实际上是将当年进化减少的二氧化碳还给了大气。使用生物质能是停止环境进化。但是使用聚变能源，对环境是友好的。通过光的催化，直接分解水得到氢和氧，这也是友好的。
人类的终点能源有两种。一是定点的需求，像工厂、家庭等等，是有定点性的，可以通过核聚变供应。二是动点的需求，车辆，飞行器，当前都是用石油，将来改成氢。怎么得到氢，可以通过核聚变发电，再电解水制氢，可以光解水制氢，还有生物质制氢。生物质制氢，二氧化碳还是要还给大气。
人类最终解决能源是可控核聚变的实现，估计需要30年到50年的时间。估计在25年到50年内，不会出现化石能源的危机，加之随着科技的进步，人类社会得以和平发展，不会为争能源而打仗。当然一个纯粹的科学工作者来看是这样的，但是政治家是有另外的安全的考虑。至少我们将本世纪的前20年，定为中华民族复兴的机遇期，这是十分科学、安全、保险的。
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