實現原子級製造要跨過很多難關
中國工程院院士、哈爾濱工業大學教授譚久彬說：“儘管原子級製造的優勢非常顯著，但目前來看，實現原子級製造非常難。這一技術在國內外都還處於萌芽階段，無論是科學原理，還是關鍵技術，無論是探索原理所需的科學儀器，還是探索過程中所需的加工裝備，都極大地挑戰了我們現在的認知和能力範疇，大量瓶頸問題亟待解決。”
他舉例說，在傳統製造過程中，製造的精度、範圍和效率是互為矛盾的三角，而對原子級製造而言，三者的矛盾更加突出。在宏觀工件上精準找到一個特定原子，難度堪比大海撈針；而原子級製造中，要求反復、精準實現“大海撈針”，即使成功，其效率可能也會非常低，“導致無法實現規模化、產業化應用”。
原子級製造具有很強的交叉學科背景，涉及機械、材料、物理、化學、信息等多個學科領域，發展路徑還不明晰，國內外都在探索過程中。中國科學院院士、清華大學教授雒建斌回憶，十幾年前，國家自然科學基金委員會曾設立“納米製造基礎研究”重大研究計劃，其中涉及很多原子層級的製造技術，結題時提出未來兩個發展方向：以碳基為主的製造技術和以原子級製造為主的技術。“後來，很多學者從不同方面、不同層次開展原子級製造的相關研究工作，希望找出一條適合中國發展的原子級製造技術路線，使我們能夠真正走到國際最前沿。”
對我國而言，還有另一個比較突出的瓶頸問題——製造業整體水平有待提升。“就學術範圍而言，我們國家與發達國家基本處於同一起跑線，理論發現和技術儲備上都有所長。”祝世寧說，“但製造業是一個產業，需要上下游的配合，我們國家是製造業大國，但還不是製造業強國。把學術儲備轉化成現實生產力，不僅需要科技界內部的開放和合作，也需要科技界和產業界的緊密合作。”
為發展原子級製造建言獻策
在原子級製造方面，我們國家一直在發力。2018年，中國科學院推出了“功能導向的原子級製造前沿科學問題”先導計劃，南京大學設立了全國首個原子製造創新研究中心。近年來，浙江大學、天津大學、北京航空航天大學、西南交通大學、東南大學等高校，華為等企業，都積極布局原子級製造研發。據祝世寧透露，南京、上海、杭州、成都和蘇州等城市也提出了原子級製造基礎設施的建設構想。
|
