近年來，國外核電站嚴重核事故引發的各種問題引起了國際社會的廣泛關注。在國外核能源利用飽受爭議之時，伴隨著我國的“雙碳”目標，作為這場社會變革中能讓人有無限想象的超級低碳能源，中國核電迎來了屬于自己的高速騰飛期。上海核星核電科技有限公司（以下簡稱“核星科技”）創始人張少泓表示：“我們趕上了最好的時候，覺得有一種責任，去實現自己導師一代人一輩子的期望。”

產學研“一體機”的教授

從張少泓身上，我們可以看到中國核能行業浪潮對核能人的深遠影響。博士畢業后，他先后在西安交通大學與上海交通大學任教，主要從事核反應堆物理領域的科研和教學工作，成績斐然。一直在“象牙塔”里的他，于2011年毅然辭職，離開了深耕14年的講臺，開始創業。

(資料圖)

在上海市科技創業中心孵化基地里，一間大約只有15平方米的小房間成為張少泓創業的起點。在那里誕生了我國第一家專業從事核電廠反應堆技術研發及相關技術服務工作的民營企業——核星科技。

在外人看來，張少泓的這一舉動或許有那么一絲天真和沖動，但在張少泓眼中，這樣做不過是順勢而為。30年前，他滿懷懵懂，填下極其小眾的核反應堆工程專業志愿，直到20年后國家出臺了我國首份《核電中長期發展規劃》，核能行業才開始進入快速發展軌道。“從技術準備角度，尤其是在軟件方面的核心技術，國內都是非常依賴國外的。”

從講臺到企業，張少泓并沒有經歷“磨合期”。在他眼中，在大學帶領一個團隊與直接經營一家公司有著異曲同工之處——都以創新為先。作為一家技術研發驅動的企業，核星科技的研發人員少了體制內工作的各種煩雜，十多年如一日潛心只做一件事：研發。這也是核星科技核心競爭力的來源。

“我在國外看到很多企業里的人頭發都白了還在一線工作，我也想讓我的員工能一直撲在技術上，通過不斷的技術積累來帶動行業更好的發展。”在核星科技中，很多員工是張少泓培養出的學生，他們跟隨著自己的教授繼續在核電行業里發揮自己的光亮。

核反應堆的數字孿生

神秘的核電廠是怎樣發電的？簡單地說，就是核燃料在核反應堆里通過核裂變釋放出巨大能量，最終產生電能。為了防止放射性泄漏，核電廠的核反應堆都被密閉裝在20多厘米厚的鋼制壓力容器內，任何人都無法在核反應堆運行期間通過肉眼了解其內部的狀態。

打開軟件，輸入核燃料在反應堆內的裝載信息，按下enter鍵，一個核反應堆內核燃料“燃燒”的詳細工況圖就清晰呈現在眼前。這就是核星科技一直在研發的方向之一——堆芯核設計計算軟件。

2013年，核星科技與中核集團秦山核電基地合作，研發出國內首套具有完整自主知識產權的壓水堆核電廠堆芯核設計軟件系統（orient）。它通過建立數學物理模型，高精度模擬反應堆中燃料核裂變的過程，并使用多維度形式展現出核反應堆燃料溫度、功率分布、燃料燃耗情況等，提供數字孿生以支持核電廠運行。

“就好比我有一個煤餅爐，我不知道煤餅現在燒到什么程度了，通過這個軟件就可以很精確地把爐子里的情況給你模擬出來。”張少泓解釋道。對已投產發電的核反應堆而言，工作人員可以通過軟件來跟蹤或預測反應堆的各種情況；在設計核電廠反應堆時，也可以用該軟件進行堆芯核燃料裝載方案設計。

目前，orient已正式工程應用于浙江秦山、福建福清、海南昌江等核電基地，正在為近20臺各類型核電機組的安全運行、經濟運行提供服務。盡管擁有傲人的業績與成熟的產品，核星科技仍枕戈待旦，瞄準本領域國際科技前沿，通過應用全新的開發技術、硬件平臺和數值方法，在中核集團核電運行研究院的支持下，開發了全新一代核反應堆堆芯核設計軟件。

公司新一代軟件全面應用了當前人工智能領域深度學習框架等開發技術，使原先需要基于千核以上超算平臺才能進行的大規模計算能夠在單個深度學習服務器上完成，大大降低了業內高精度數值計算的門檻，實現了核反應堆的精細化建模和更高級算法的應用，消除了目前一代軟件在建模和數值方法方面所采用的各種近似。

“打個比方，如果說orient是4g通信技術，那么我們的新一代產品就是5g或6g通信技術。”張少泓解釋道。目前已有業內多家單位對核星科技的新一代產品表達了濃厚的興趣。

“核電是一個很小很專的圈子，有相當一部分客戶都是通過口口相傳找到我們的。”核星科技作為一家小微民營企業，能夠在核電這一技術高度密集的行業里立足并發展壯大，靠的就是一流的自主研發能力、技術領先的產品和全心全意服務客戶、為客戶創造價值的經營理念。

除去核反應堆堆芯核設計軟件，核星科技還有動態刻棒、用于堆外核探測器刻度的“一點法”等其他自主研發的核心技術。截至目前，公司已獲發明專利授權3項，實質審查階段2項，軟件著作權36件，牽頭編制了“壓水堆核電廠堆芯物理分析與燃料管理軟件系統”團體標準。

研發核心技術，服務中國核電

“有一種使命感在于，很多我們做的事情，屬于如果我們把它做出來了，就代表著我們行業做出來了，更代表著我們中國人做出來了。”

張少泓還記得自己第一次在秦山核電基地成功完成動態刻棒現場驗證試驗的興奮感。在核星科技徹底掌握該項技術之前，我國核電廠只能花大價錢從美國某公司購買該項技術的使用權。在秦山核電基地開展的現場驗證試驗的成功代表著核星科技自主研發的、與美國公司不同的專利技術真正具備了在核電廠應用的條件。從此以后，我國自主的動態刻棒技術在我國核電基地全面推廣應用。

當然，作為民營企業，在核能行業創業的道路上，核星科技也曾遇到過不少困難和挑戰。核電廠與其研發的技術在某種程度是一個閉環，軟件給出的結果到底準不準？用什么標準來衡量？這些都是核星科技遇到的問題。

“我們公司不可能自己去建一個反應堆，”張少泓開玩笑道。對此，核星科技與各核電廠構成閉環迭代模式，定期收集核電廠反應堆內的測量數據并與軟件的理論模擬結果做比較，發現偏差時，一一分析偏差來源，改進算法與數據庫，不斷地完善驗證，以求軟件更加精準。

“研發核心技術，服務中國核電”是核星科技的使命。對未來，除了在市場里得到更多的份額與創新更多的產品，張少泓還期望核星科技能跟著中國的核電出口步伐一起“走出去”，立足于國際，助力中國核電也能像高鐵一樣，成為我們國家的一張新名片。

“創·在上海”系列欄目，是由上海市科技創業中心與上海科技聯合推出，集合展示通過各類創新創業服務，培育挖掘出的一批擁有科技創新性、行業特色、代表性的創新創業載體、初創企業、高轉項目、科技小巨人企業和科技企業家、先鋒人物等，發揮示范效應，營造生機勃勃的創新創業生態，助力不斷強化企業科技創新主體地位，加強企業主導的產學研深度融合，加快實現科技自立自強。

來源：上海市科技創業中心

編輯：藍悅

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上觀號作者：上海科技

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