以“公共数据开放”加速聚变商业化,美国聚变工业协会(FIA)发布倡议白皮书(附下载)

· 行业报告与政策

10月2日,美国聚变工业协会(FIA)正式发布《Opening Public-Sector Data to Empower the Fusion Industry》白皮书,以“推动公共部门数据开放”为核心,为全球核聚变产业从“科研攻坚”向“商业落地”转型提供关键路径。这份凝聚行业共识的白皮书,不仅直指当前核聚变研究的“数据痛点”,更通过可落地的政策建议,为行业专业机构与政府决策部门搭建了“数据共享”的协作框架。

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一、核心使命:为何数据开放是核聚变“必答题”?

在全球“双碳”目标与能源安全需求下,核聚变作为“近乎无限的清洁能源”,其商业化进程已成为各国能源战略的核心赛道。白皮书开篇即点明:数据是核聚变产业突破的“隐形基础设施”,其开放程度直接决定了商业化的速度。

1.双重定位:既是“行动号召”,也是“支持承诺”

白皮书的核心目的,是推动公共研究机构(如国家实验室)与政府设施,向行业开放“非敏感、易获取”的数据与代码。通过聚变工业协会的“统一行业声音”,向公共机构决策者施压,加速开放数据与FAIR(可查找、可访问、可互操作、可重用)数据举措落地。

同时,对于已在构建开放数据生态的机构(如部分先行实验室),白皮书也是一份“支持函”,认可这些机构通过数十年研究数据积累推动核聚变能源接入电网的努力,进一步凝聚行业开放共识。

2.最终价值:打通“公私协作”的关键堵点

当前核聚变研究呈现“公私并行”格局:公立机构掌握大量历史实验数据(如 JET、ITER等装置的运行数据),私营企业(尤其是初创公司)则在技术迭代速度上更具优势。白皮书指出,数据开放能实现“双向赋能”:

  • 对私营部门:获取公立机构的历史数据、材料数据,可大幅减少“重复研发”成本,加速新装置(如球形托卡马克、紧凑型仿星器)的设计与验证;
  • 对公共科研:私营企业的运营数据、AI优化数据反哺公共研究,可推动基础理论(如等离子体约束机制)的突破。最终目标只有一个——通过数据共享,缩短可持续核聚变的商业化路径

二、数据困局:产业提速背后的“三大矛盾”

白皮书用大量篇幅剖析当前核聚变数据生态的“痛点”,这些矛盾不仅困扰行业研究者,更成为政府推动能源战略落地的阻碍。

1.矛盾一:数据“赋能性”与“壁垒性”的对立

数据对核聚变的价值早已被验证:从1950年代至今,全球核聚变装置的三重积(衡量聚变性能的核心指标)实现了百万倍提升(覆盖托卡马克、仿星器、Z箍缩等10余类装置),而这一突破的核心驱动力,正是实验数据、模拟数据与运营数据的持续积累——新装置的实证性能可与历史数据推导的“标度律”对比,下一代模拟工具(如电站设计软件)需通过历史数据验证准确性。

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但白皮书也尖锐指出:数据的价值仅向“有访问权者”开放。部分公立机构因“内部优先级”“数据管理流程繁琐”等原因,将非敏感数据封闭;私营企业,尤其是初创公司,常因无法获取关键数据(如某类材料的高温等离子体耐受数据),导致研发停滞。这种“数据壁垒”,正成为核聚变产业整体提速的最大障碍。

2.矛盾二:AI技术需求与数据供给的错配

随着AI在核聚变领域的应用深化(如实时等离子体形状控制、诊断系统异常检测、聚变反应预测),行业对数据的需求已从“量”转向“质”与“多样性”。白皮书强调,AI模型训练需要“跨装置、跨场景、标准化”的数据集——例如,训练等离子体不稳定性预测模型,需同时获取托卡马克、仿星器等不同装置的故障数据,而当前数据分散在不同机构,格式不统一、元数据缺失,导致AI工具难以“跨机构复用”。这一问题对政府而言更具战略意义:若因数据供给不足导致AI在核聚变中的应用滞后,将直接影响本国在清洁能源技术领域的竞争力。

3.矛盾三:初创公司节奏与公立数据流程的脱节

白皮书特别关注私营初创公司的困境:与公立机构“长研究周期”不同,初创公司需以“更快节奏”推进技术验证(如1-2年内完成小型装置的性能突破),以满足融资需求。但当前数据获取流程中,6个月的延迟已成为常态——某初创公司曾因等待公立实验室的“历史装置壁材料侵蚀数据”,错过关键融资节点,导致技术迭代计划搁置。

这种“节奏错配”,不仅可能扼杀创新企业,更会延缓整个核聚变产业的商业化进程,与政府推动“清洁能源技术产业化”的目标相悖。

三、核心建议:从“开放”到“落地”的可执行路径

针对上述矛盾,白皮书提出“开放性、标准性、激励措施”三大维度共10余项具体建议,既为行业专业用户提供“操作指南”,也为政府制定政策提供“参考框架”。

1.开放性:明确“开放为默认,封闭为例外”的原则

拒绝“一刀切”的开放要求,而是给出清晰的“数据分类标准”,帮助政府与机构平衡“开放”与“安全”:

  • 界定封闭数据:机构需先明确并公示“因使命或法规必须封闭的数据”(如涉及国家安全的装置核心设计数据、未公开的专利相关数据),避免“过度封闭”或“盲目开放”;
  • 默认开放非敏感数据:凡不属于“核心使命”“法规约束”“敏感IP”的数据,均应默认开放,具体包括两类高价值数据:一类是实验室 “拥有但非核心IP” 的材料数据(如某类合金的等离子体兼容性数据);第二类是已过数据保密期、且内部不再优先分析的历史装置数据(如10年前的JET装置实验数据)
  • 保障开放数据的“商用价值”:开放数据需允许“营利性研究与商业使用”——这一点对私营企业至关重要,白皮书明确反对“开放数据仅可用于学术研究”的限制,确保企业能将数据转化为商业价值(如优化装置设计、开发运维软件)。

2.标准性:建立“全球统一”的数据管理框架

数据“开放”的前提是“可用”,而标准性是“可用”的核心。白皮书针对行业痛点,提出四大标准要求,尤其贴合政府“规范化管理”与企业“跨机构协作”的需求:

  • 基础标准:遵循FAIR原则。所有开放数据需满足“可查找(有唯一标识)、可访问(有清晰获取路径)、可互操作(格式兼容)、可重用(有详细元数据)”,这是数据跨机构共享的基础;
  • 技术标准:对接全球本体。明确要求数据遵循国际通用的核聚变数据本体(如IMAS,国际聚变材料应用数据库标准),避免“各机构各搞一套”—— 例如,不同实验室对“等离子体密度” 的定义与单位统一后,AI模型才能跨装置训练;
  • 使用标准:明确许可与流程。需公开数据的“许可类型”(如是否允许商业再开发)、“商用申请流程”(如需提交哪些材料、审批周期),减少企业因“规则不透明”导致的时间成本;
  • 管理标准:标准化用户协议。机构需制定统一的用户协议,明确数据使用的“责任边界”(如不得用于非法用途、需注明数据来源),既保障数据安全,也避免后续纠纷。

3.激励措施:为数据开放提供“可持续保障”

白皮书深知,仅靠“要求”无法推动长期落地,因此提出“资源+制度”双重激励,帮助政府与机构解决“谁来做、怎么做”的问题:

  • 人员保障:设立专职数据官员

建议机构配备“数据官员”,其职责包括管理设施数据库、对接用户(如为企业提供数据获取指导)、推动数据标准化——白皮书特别强调,需为数据官员 “分配专属工作时间”,避免其沦为 “兼职岗位”;

  • 制度保障:建立数据引用机制

在用户协议中明确要求,使用开放数据的机构(尤其是企业)需“引用并标注数据来源”(如在论文、产品说明中注明数据来自某实验室),既提升公立机构的数据价值认同,也形成“数据贡献-行业认可”的正向循环;

  • 资金保障:加大数据管理投入

建议机构领导层“专项拨款”支持数据管理举措,如数据标准化改造、数据库升级——对政府而言,这部分投入可视为“清洁能源产业的战略投资”,其回报将远超短期成本。

四、行动指南:行业与政府的“角色分工”

白皮书不仅是“建议文档”,更是“行动指南”。针对行业专业用户与政府工作人员,其隐含的“分工逻辑”尤为关键。

1.对行业专业用户(研究机构、企业)

  • 主动参与标准共建:积极反馈IMAS、FAIR标准在实际应用中的问题(如某类数据格式不适用),推动标准迭代;
  • 合理利用开放数据:针对初创公司,可优先获取“历史装置数据”用于模拟工具校准,减少实验成本;针对研究机构,可通过共享AI优化数据,提升行业影响力;
  • 反馈数据需求痛点:定期向公共机构、聚变工业协会反馈“数据缺口”(如某类材料数据缺失),推动开放优先级调整。

2.对政府工作人员

  • 将数据开放纳入政策框架:可在核聚变产业扶持政策中加入“数据开放要求”(如对公立实验室的考核指标中纳入数据开放率);
  • 协调跨机构数据共享:针对分散在不同部门的实验室数据,推动建立“国家级核聚变数据平台”,统一管理与开放;
  • 平衡安全与开放:牵头制定“核聚变数据分类指南”,明确哪些数据属于“敏感信息”,避免机构因“怕担责”而过度封闭数据。

五、未来展望:数据开放将会加速“电网时刻”?

白皮书传递着一个核心判断:核聚变的“电网时刻”(即核聚变能源正式接入电网),“数据开放的速度”将会起到一个非常关键的作用

当公立机构的历史数据、私营企业的创新数据、AI的优化数据形成“闭环流动”,核聚变研究将从“单点突破”转向“系统协同”,这需要行业与政府真正携起手来,把纸面阶段的“数据开放”转化为更具体的“实际行动”。

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参考链接:

  • https://www.fusionindustryassociation.org/fia-publishes-white-paper-on-the-importance-of-open-public-sector-data/