雒建斌解读制造业关键技术路线:从纳米抛光到原子级制造加速突围

在全球制造业格局深刻变革的背景下,中国如何从“制造大国”迈向“制造强国”成为关键议题。

12月31日,中国科学院院士、清华大学机械工程学院教授雒建斌在《复兴路上的科学力量》跨年科学直播中,系统阐述了中国制造业的现状与未来技术突破方向。

问题:规模领先但质量待提升 雒建斌指出,中国制造业增加值已连续多年位居世界首位,规模超过美、日、德等传统制造业强国总和。

然而,在高端数控机床、航空发动机叶片、高端传感器等领域,仍存在“卡脖子”问题。

以半导体产业为例,14纳米以下制程的芯片制造设备国产化率不足20%,暴露出产业链关键环节的薄弱性。

原因:核心技术积累不足 分析差距根源,雒建斌认为这既与我国制造业起步较晚有关,更反映出基础研究向应用转化的效率问题。

他以团队深耕二十余年的纳米摩擦学研究为例:2000年初,我国晶圆抛光技术受制于美日专利壁垒,表面粗糙度长期徘徊在0.1纳米水平,直接影响芯片良品率。

突破:从餐桌灵感到技术领跑 通过创新性采用表面修饰纳米颗粒技术,雒建斌团队将抛光精度提升至0.04纳米,逼近理论极限值0.03纳米。

更具启示意义的是超滑技术的突破——这一源于杭州莼菜“筷子夹不住”的生活观察,最终催生出固液耦合超滑理论体系,使我国在该领域实现从跟跑到领跑的跨越。

目前,相关技术已应用于航天轴承、精密仪器等场景,磨损率降低至传统技术的1/10。

对策:构建“技术+思想”人才矩阵 面对2035年跻身制造业第一梯队的目标,雒建斌特别强调人才储备的紧迫性。

他提出“双T型人才”培养模型:纵向需掌握纳米制造、智能生产等硬核技术(Technology),横向要具备跨学科思维与抗挫折能力(Thought)。

数据显示,我国先进制造业人才缺口预计2030年将达3000万,复合型人才培养需产学研协同发力。

前景:原子级制造开启新纪元 演讲最后,雒建斌前瞻性指出,原子级制造技术将重塑未来工业形态。

该技术通过精确操控单个原子进行材料构建,可突破传统制造工艺极限。

目前,我国已在量子点显示、分子芯片等领域布局专利1.2万项,为下一代制造业竞争奠定基础。

从莼菜的启发到晶圆抛光的突破,从基础研究到产业应用,雒建斌院士的科研历程生动诠释了创新的本质——既需要严谨的科学方法,也需要开放的思维视野。

当前,中国制造业正处于从规模优势向质量优势转变的关键时期,这八项关键技术的突破和应用,将直接影响中国能否如期实现制造业强国的目标。

培养更多具备创新精神和技术领先能力的"双T型人才",加强基础研究与产业应用的结合,是推动中国制造业向全球价值链高端迈进的必然选择。