20世纪70年代末，随着激光技术的飞速发展，以高功率激光为驱动源的可控惯性约束聚变从理论走向了实践 。首次建立了总输出能量为10 kJ的Shiva激光器，以在小驱动能量下验证聚变原理 。但由于Shiva激光器采用红外激光(波长1053 nm)，激光能量注入后，激光等离子体参数明显不稳定，产生大量超热电子预热氘氚靶丸，降低了靶丸的对称性和压缩性，远达不到聚变点火的条件 。1984年，一台三倍频、波长351 nm的新星激光器建成并投入使用，激光能量达到40 kJ-45 kJ，聚变实验如火如荼 。但由于不同激光束之间能量的巨大差异，造成了严重的成丝和驱动不对称，最终失败 。虽然Shiva和Nova激光点火原理验证实验不成功，但研究人员对内爆过程有了更深入的了解，前进的道路再次变得清晰:增强辐照均匀性，降低燃料层的瑞利-泰勒不稳定性，将驱动激光能量提高至少一个数量级 。
于是，国家点火装置(NIF)应运而生 。NIF是世界上最大的激光驱动惯性约束聚变装置 。它建于1997年，2009年投入使用 。它耗资约35亿美元，大小相当于三个足球场 。它可以通过192束激光束将2兆焦耳的能量聚焦到2 mm 空的范围内，从而将燃料压缩到太阳核心和核爆炸的温度和压力，实现聚变点火 。虽然NIF在驱动能量方面已经完全满足聚变点火的要求，但从2010年10月第一次集成点火实验到2022年12月实现受控聚变点火，用了12年时间，面临大量质疑和批评 。
在过去的12年里，科学家们从5000多次失败中不断改进和修正他们的实验 。从2010年到2012年，NIF启动了国家点火运动(NIC)来进行一系列点火实验 。但由于缺乏对高能激光器强辐射驱动的预测能力，没有仔细考虑参数不稳定性和流体动力学不稳定性导致的驱动和燃料混合的不对称性，实际达到的压力仅为聚变所需压力的1/3，在输入能量为1.8 MJ的条件下输出能量仅为2.5 kJ左右，与聚变相差甚远 。随后，2013年10月，通过调整激光脉冲整形，提前对靶丸进行适度预热，降低内部不均匀性，NIF实现了燃料增益级点火(氘氚燃料动能10 kJ，聚变能14 kJ) 。当然，这与真正的点火相差甚远，聚变能量也远小于1.8兆焦的激光驱动能量(14千焦的能量只相当于一个60瓦灯泡5分钟消耗的能量) 。之后，NIF在理论预测、实验和精密加工技术上做了大量有规律的探索和细致的调整，优化了激光脉冲和能量，量化了黑腔的结构和尺寸，细化了靶丸的成分和尺寸，聚变能量稳步提高 。2021年8月8日，NIF终于在实验中接近点火阈值，达到聚变点火的阈值 。输入激光能量为1.9兆焦，聚变能量为1.37兆焦，能量增益达到0.72 。同时，聚变反应产生的中子数与百分之一秒内发生的链式核反应一致，对应的能量释放功率达到1万亿瓦以上(世界平均总功耗约为3.25万亿瓦) 。经过反复失败的实验，进一步提高了激光能量，微调了靶材的烧蚀层厚度 。2022年12月5日，NIF终于实现了大于1的能量增益，实现了真正的聚变点火 。
继续探索“终极能量”何时实现 。
人类历史上第一次激光控制核聚变点火是科学研究领域的重大突破，证明了在实验室实现受控核聚变的可行性，也为聚变能的实际应用奠定了坚实的基础——从单纯追求点火到探索更高能量增益的聚变方案，最终实现应用层面的聚变发电，获得几乎取之不尽的终极能量 。
但聚变实验的每一次突破，都挑战着人类在科学认知和工程技术上的极限 。聚变能从科学层面真正实现到应用层面，还有很长的路要走，很难走 。
从能量转换的角度来看，聚变点火的可行性可以通过科学实验中大于1的能量增益来证实，大于1的工程增益是聚变能应用于实际需要的必要依据 。以NIF实验为例，功耗为322 MJ，激光能量为2.05 MJ，聚变能量为3.15 MJ 。此时的科学增益为1.54——大于1，说明在科学水平上点火成功，但工程增益只有0.98%左右，远小于1 。因此，虽然我们在科学实验和研究的层面上实现了聚变点火，但从工程的角度来看，我们需要将能量转换效率提高至少100倍，才能说我们实现了可控核聚变发电，获得了真正清洁、无限的能源供应 。

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