航运业需要低碳燃料，以在2050年前实现温室气体净零排放。但选择有限。电池可以为渡轮和港口使用的船只提供动力，但在长途航行中不切实际。甲醇的可持续生产困难重重。氨是有毒的，其供应链造成污染。氢气体积过大，且在海上安全存储十分困难。核反应堆被视为解决方案。原子能不直接排放二氧化碳，避免了在船上存储数千立方米燃料的必要，为货物腾出空间。使用核能可以通过消除加油停靠和提高航速来缩短航程时间。它可以为船东每年每艘船节省数千万美元的海洋燃料成本和碳税（见go.nature.com/4hs7u3r）。中国正在控制核能建设成本的飙升——其他国家可以学习什么？新一代核动力商船可能在未来十年内穿越波浪。行业和政府的兴趣正在增长。5月，美国海事管理局在寻求公众对商业可行、大规模可扩展的海洋小型模块化反应堆系统的意见。2028年，位于伦敦的Core Power计划为大规模生产的浮动核电站开设订单册，预计在2030年代中期实现全面商业化，核民用船舶将随之而来。在中国，国有的江南造船厂（总部位于上海）计划在2035年前建造世界首艘钍动力集装箱船。2023年美国的一份报告估计，到2050年，假设占有2%至5%的市场份额，将有数百艘核动力商船（主要是集装箱船、大型散货船和油轮）在全球运营（见“商业航运走向原子时代”）。但配备反应堆的商船是移动的核设施，需要谨慎对待。它可能被劫持、搁浅，甚至遭受导弹攻击。来源：参考文献5。在核动力船舶到达海洋之前，世界需要建立强有力的相关法规。工程师、监管者、港口和航运公司必须确保这些船舶的安全与可控。但现有的规定过时且零散。目前正在进行两个主要的努力。在8月底的华盛顿特区部长级活动上，国际原子能机构（IAEA）计划在其“适用于海洋的原子技术许可应用计划（ATLAS）”项目启动时，让核能和海事监管机构汇聚一堂。在2025年6月，国际海事组织（IMO）开始修订1981年的《核动力商船安全规范》，并预计将于2030年采用修订后的规范。在此，我们阐明了其中的风险，并呼吁IAEA和IMO将反应堆许可、船舶认证、港口准入和应急响应整合为一个框架，以免公司、港口和国家实施不兼容的系统，从而导致海上核事故。 从军事到商业用途 核能在海上有着悠久的历史，为潜艇、航母和破冰船提供动力。紧凑型反应堆具有强大的防护、详细的维护计划和定期的船员培训，已在严峻的海洋环境中运行了至少70年，甚至在极地冰层下也是如此。美国海军运营着全球最大的核舰队之一。到2024年12月，它正在运营77艘核动力战舰——66艘潜艇和11艘航空母舰——约占全球舰队的一半。从1955年以来，美国的核动力船舶累计航行了大约3亿公里。中国、法国、印度、俄罗斯和英国也在运营核潜艇，俄罗斯还有民用核破冰船。今天的全球舰队规模小于冷战结束时的规模——在1989年，已有400多艘核潜艇在运营或建设中，而今天在役的核潜艇约为150艘。切尔诺贝利发生40年后，更多的核灾难将不可避免——要做好应对计划。然而，正是这一记录揭示了商业应用的困难。海军中的核能使用是主权能力体系的一部分：一个国家（或几个紧密合作的国家）可以设计和建造反应堆，建立维护或更换它的基础设施，训练船员并承担安全责任。相比之下，大多数商船是在一个国家设计、在另一个国家建造、注册在第三个国家、在第四个国家投保、进入各种外国港口，并且往往在寿命结束时在安全措施松散的国家回收。早期的民用核动力商船未能获得广泛的商业成功，仅建造了四艘。1959年下水的NS Savannah是美国总统德怀特·艾森豪威尔“原子和平计划”的一部分。它能够周游世界并在许多港口停靠。但是，为获取访问许可和泊位而复杂的程序使其作为货船变得不可行。