日報記者 齊芳

　　2月24日至26日，原級2024（第一屆）原子級制造論壇在北京舉辦。制造展論壇由南京大學、未穩浙江大學、原級清華大學、制造展北京航空航天大學、未穩西南交通大學等18家單位主(zhu)辦(ban)，原(yuan)(yuan)級來自中國科(ke)學院、制造展(zhan)高(gao)校、未穩行業(ye)主(zhu)管部門、原(yuan)(yuan)級產業(ye)界、制造展(zhan)投資界的(de)未穩400余位代表(biao)出席會議。

　　原子級制(zhi)造究竟是原級什么？為何吸引了這么多專家學者(zhe)的目(mu)光？

　　逼近理論極限性能的變革性制造技術

　　南京大學教授宋鳳麒(qi)介紹，原(yuan)子級(ji)制(zhi)造(zao)是制(zhi)造(zao)展將能(neng)量聚焦于物質世界的基本單(dan)元——原(yuan)子或(huo)(huo)定量基元，實施規模化精(jing)準操(cao)控，未穩實現原(yuan)子尺度結構(gou)或(huo)(huo)原(yuan)子精(jing)度加工，賦能(neng)產(chan)品獲得逼近(jin)理論極限性能(neng)的一種(zhong)變革性制(zhi)造(zao)技(ji)術。

　　這一概念大概于20世紀中期提出，20世紀(ji)90年代開始發展(zhan)，隨著納米科(ke)技的(de)(de)興起(qi),很快就成為(wei)世界主(zhu)要國(guo)家競相布局(ju)的(de)(de)戰略高地。“這(zhe)讓人(ren)們(men)對未來制(zhi)造(zao)(zao)業的(de)(de)發展(zhan)有了(le)更多期許。”宋鳳麒(qi)說，“原子級制(zhi)造(zao)(zao)瞄準未來技術，致(zhi)力于將(jiang)物質結構的(de)(de)控制(zhi)精(jing)度全面提(ti)升至原子極限(xian)水(shui)平，制(zhi)造(zao)(zao)性(xing)能(neng)逼(bi)近極限(xian)的(de)(de)‘完美’產品；極大豐(feng)富(fu)新材(cai)料(liao)(liao)(liao)供應，推動人(ren)類(lei)實現‘材(cai)料(liao)(liao)(liao)按(an)性(xing)能(neng)需求定制(zhi)’；將(jiang)芯片集(ji)成度提(ti)高至原子水(shui)平，推動芯片和算力的(de)(de)巨大提(ti)升，以(yi)核(he)心材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)精(jing)細(xi)化和高性(xing)能(neng)化帶(dai)動單個器件乃至整個系統(tong)的(de)(de)性(xing)能(neng)飛躍，推動制(zhi)造(zao)(zao)業走向未來時(shi)代。”

　　如今，在高端芯片制造、新材料研發等領域，原子級制造已經開始有所應用，但距離大面積推廣使用,并形成規模和影響力還有很長距離。中國科學院院士、南京(jing)大學教(jiao)授(shou)祝世寧說：“我(wo)必須(xu)強調，原(yuan)子(zi)級(ji)制造(zao)是(shi)人類在材料和制造(zao)領域的一項變革性甚至是(shi)顛(dian)覆性技(ji)術，僅靠單一學科是(shi)不可(ke)能(neng)做到的，必須(xu)依靠多學科的交叉和協同、政府的組(zu)織引導和市場的積(ji)極參與，長期堅(jian)持(chi)，才能(neng)取得成(cheng)效。”

　　實現原子級制造要跨過很多難關

　　中(zhong)國工(gong)程院(yuan)院(yuan)士、哈爾(er)濱工(gong)業大(da)(da)學教授譚久彬說(shuo)：“盡管原子(zi)級制(zhi)造的(de)優勢非常顯(xian)著，但目(mu)前來看，實現(xian)(xian)原子(zi)級制(zhi)造非常難(nan)。這一技(ji)術(shu)在(zai)國內外都還處(chu)于萌芽階段，無論是(shi)科(ke)學原理(li)，還是(shi)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)，無論是(shi)探索原理(li)所需的(de)科(ke)學儀器(qi)，還是(shi)探索過程中(zhong)所需的(de)加工(gong)裝備，都極(ji)大(da)(da)地挑戰了我們(men)現(xian)(xian)在(zai)的(de)認知和(he)能力范(fan)疇，大(da)(da)量瓶頸問題亟待(dai)解(jie)決。”

　　他(ta)舉(ju)例說，在傳統制(zhi)(zhi)造過程中(zhong)，制(zhi)(zhi)造的精(jing)度、范圍和效率是互為(wei)矛(mao)盾(dun)(dun)的三角，而對原(yuan)子級制(zhi)(zhi)造而言，三者的矛(mao)盾(dun)(dun)更加突(tu)出。在宏(hong)觀工件上精(jing)準找到(dao)一(yi)個特定原(yuan)子，難度堪比大(da)海撈(lao)(lao)針；而原(yuan)子級制(zhi)(zhi)造中(zhong)，要(yao)求(qiu)反復、精(jing)準實現(xian)(xian)“大(da)海撈(lao)(lao)針”，即使成(cheng)功，其效率可能也會非常低(di)，“導致無法實現(xian)(xian)規模化(hua)、產業化(hua)應用”。

　　原(yuan)(yuan)子(zi)級(ji)制(zhi)(zhi)造(zao)具有很(hen)強的(de)交(jiao)叉學(xue)(xue)(xue)科(ke)背(bei)景，涉及(ji)機械(xie)、材料、物理、化學(xue)(xue)(xue)、信息等多個學(xue)(xue)(xue)科(ke)領(ling)域，發展(zhan)路徑還不明晰，國(guo)內外都在探索過程中。中國(guo)科(ke)學(xue)(xue)(xue)院院士、清(qing)華大學(xue)(xue)(xue)教授雒建(jian)斌回憶(yi)，十幾年前(qian)，國(guo)家(jia)自然科(ke)學(xue)(xue)(xue)基(ji)(ji)金委員會曾設(she)立“納米制(zhi)(zhi)造(zao)基(ji)(ji)礎研究(jiu)”重大研究(jiu)計劃，其中涉及(ji)很(hen)多原(yuan)(yuan)子(zi)層(ceng)級(ji)的(de)制(zhi)(zhi)造(zao)技(ji)術，結題時提出未來兩(liang)個發展(zhan)方(fang)向：以碳基(ji)(ji)為(wei)主(zhu)的(de)制(zhi)(zhi)造(zao)技(ji)術和(he)以原(yuan)(yuan)子(zi)級(ji)制(zhi)(zhi)造(zao)為(wei)主(zhu)的(de)技(ji)術。“后來，很(hen)多學(xue)(xue)(xue)者從(cong)不同(tong)方(fang)面、不同(tong)層(ceng)次開展(zhan)原(yuan)(yuan)子(zi)級(ji)制(zhi)(zhi)造(zao)的(de)相關研究(jiu)工(gong)作，希望找出一條適合中國(guo)發展(zhan)的(de)原(yuan)(yuan)子(zi)級(ji)制(zhi)(zhi)造(zao)技(ji)術路線，使我們(men)能夠(gou)真正走到(dao)國(guo)際(ji)最(zui)前(qian)沿(yan)。”

　　對我(wo)國(guo)而言，還有(you)另(ling)一個(ge)比較突出的(de)瓶頸問題——制(zhi)造(zao)業整體水平有(you)待提(ti)升。“就(jiu)學術(shu)范圍而言，我(wo)們(men)國(guo)家與發達(da)國(guo)家基本處(chu)于同一起跑線，理論(lun)發現和(he)技(ji)(ji)術(shu)儲(chu)備(bei)上都(dou)有(you)所長(chang)。”祝世(shi)寧(ning)說，“但制(zhi)造(zao)業是一個(ge)產業，需要(yao)上下游的(de)配合，我(wo)們(men)國(guo)家是制(zhi)造(zao)業大國(guo)，但還不(bu)是制(zhi)造(zao)業強國(guo)。把學術(shu)儲(chu)備(bei)轉(zhuan)化成現實生產力，不(bu)僅需要(yao)科技(ji)(ji)界(jie)內部(bu)的(de)開放和(he)合作，也需要(yao)科技(ji)(ji)界(jie)和(he)產業界(jie)的(de)緊密合作。”

　　為發展原子級制造建言獻策

　　在(zai)原(yuan)(yuan)子(zi)級(ji)制(zhi)造方面(mian)，我們國家一直在(zai)發力。2018年，中(zhong)國科學(xue)院(yuan)推(tui)出了“功能導(dao)向的原(yuan)(yuan)子(zi)級(ji)制(zhi)造前沿科學(xue)問題”先導(dao)計劃，南京(jing)大(da)(da)學(xue)設(she)立(li)了全國首個原(yuan)(yuan)子(zi)制(zhi)造創新研究中(zhong)心。近年來，浙江大(da)(da)學(xue)、天津(jin)大(da)(da)學(xue)、北京(jing)航(hang)空航(hang)天大(da)(da)學(xue)、西南交(jiao)通大(da)(da)學(xue)、東南大(da)(da)學(xue)等高校，華為等企業，都(dou)積極布局原(yuan)(yuan)子(zi)級(ji)制(zhi)造研發。據祝世寧(ning)透露(lu)，南京(jing)、上海、杭州、成都(dou)和蘇州等城市也提(ti)出了原(yuan)(yuan)子(zi)級(ji)制(zhi)造基礎設(she)施(shi)的建設(she)構想(xiang)。

　　論壇上，專家學者們(men)紛紛為發展原(yuan)子級制造建言(yan)獻策(ce)。

　　宋鳳(feng)麒認為，在(zai)原(yuan)子級制造(zao)所面對的挑戰中，最(zui)關鍵的還(huan)是基礎設施與裝備部分。“大部分核心(xin)(xin)設備仍掌握在(zai)發達(da)國家手中，國內研究設備依(yi)賴進(jin)口。所以(yi)，我們需要發展自主(zhu)知識產權保護(hu)的核心(xin)(xin)技(ji)術(shu)裝備，以(yi)及支(zhi)撐原(yuan)子級制造(zao)發展的特(te)色核心(xin)(xin)技(ji)術(shu)裝備。”

　　譚久(jiu)彬說，在(zai)原子級(ji)制(zhi)造領(ling)域，可(ke)以發揮新型舉國體(ti)制(zhi)優勢，整合全(quan)國優勢研究資源協同攻(gong)關，實現“并(bing)跑(pao)”甚至(zhi)“領(ling)跑(pao)”，為全(quan)面支撐我國高端制(zhi)造能力跨越式發展提供(gong)關鍵技術基礎和(he)原始推動(dong)力。

　　人(ren)才是最核心(xin)的問題之一(yi)。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)科(ke)學(xue)(xue)院(yuan)(yuan)院(yuan)(yuan)士(shi)、中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)科(ke)學(xue)(xue)院(yuan)(yuan)國(guo)家納(na)米(mi)科(ke)學(xue)(xue)中(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)主任唐智(zhi)勇提出，通(tong)過原(yuan)子級制(zhi)造，以科(ke)技創(chuang)新(xin)(xin)和(he)體(ti)(ti)制(zhi)機(ji)制(zhi)創(chuang)新(xin)(xin)為(wei)(wei)動力，可以布局一(yi)批(pi)前(qian)(qian)沿(yan)科(ke)學(xue)(xue)中(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)和(he)交叉學(xue)(xue)科(ke)中(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)，培育一(yi)批(pi)前(qian)(qian)沿(yan)科(ke)學(xue)(xue)中(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)，以前(qian)(qian)沿(yan)科(ke)學(xue)(xue)問題為(wei)(wei)牽引，培養一(yi)批(pi)富有(you)創(chuang)新(xin)(xin)精神的緊缺的國(guo)際(ji)型、復合型、實戰(zhan)型人(ren)才，構(gou)建(jian)從高端研(yan)發到產(chan)(chan)業(ye)化(hua)應用“全鏈條”的學(xue)(xue)科(ke)建(jian)設和(he)人(ren)才支撐體(ti)(ti)系，在(zai)前(qian)(qian)瞻性、戰(zhan)略性基(ji)礎研(yan)究領域，形成一(yi)批(pi)世界一(yi)流學(xue)(xue)科(ke)，這對于(yu)人(ren)才培養和(he)學(xue)(xue)科(ke)建(jian)設等工作將產(chan)(chan)生積極(ji)有(you)力的推動作用。

　　祝世(shi)寧(ning)提(ti)醒，對“熱”領域(yu)更(geng)要保持冷(leng)靜。“人類的(de)技術進步(bu)是一個(ge)逐步(bu)迭代(dai)的(de)過程(cheng)，每一點(dian)進步(bu)都建立在長(chang)(chang)時(shi)間的(de)凝(ning)練與(yu)積累之上。單純寄希望(wang)(wang)于短期的(de)‘超車’可(ke)能會(hui)帶來一時(shi)的(de)突破，但長(chang)(chang)遠來看，穩健(jian)、持續的(de)步(bu)伐才是關鍵。因此，我(wo)期望(wang)(wang)原子(zi)級制造技術能夠(gou)穩扎穩打，一步(bu)一個(ge)腳印踏踏實實向前推(tui)進。”

　　（日報北京2月27日電）

　　《日(ri)報》（2024年02月28日(ri)?08版）