江苏公司正试图将未来制造的颠覆性技术应用于工业化：原子级制造

据新江苏客户端中国江苏网9月24日报道:未来会是什么样子？原子级制造作为一种接近理论极限特征的变革性制造技术，是各国竞相布局的路径之一。原子级制造也是中国预计与国际先进领域“并驾齐驱”的领域之一，对中国维护产业链安全、竞争高端制造市场具有重要意义。

9月20日，在南京工业和信息化部举行的原子级制造改革创新座谈会上，市企业研究基金各界代表深入探讨了国内原子级制造从“萌芽”到落地的可能性。

九月二十日，南京召开2024原子级制造改革创新研讨会。

什么是“原子级制造”？

原子级制造是工业和信息化部确立的六大未来方向之一——未来制造的重点领域，是指按照原子尺度结构或原子精度产品加工的制造业。与传统制造相比，原子级制造是一种从制造到创造的极小尺度、极高精度和终极制造形式。

原子级制造有多强？一方面，其测量和控制能力达到物质世界的基本单元原子，是现代微电子生产和超精密加工的尺寸微缩极限；另一方面，它掌握了原子的控制能力，具有直接从原子构建分子、材料、器件甚至系统的能力，从而打开创造大量新材料的终极密码。以集成电路行业为例。如果能实现单原子特性的芯片，其尺寸和功耗可以降低到目前的千分之一以下，计算能力可以提高千倍以上。

原子级制造发展前景广阔，是下一代超精密制造的重要发展方向，也是材料和制造领域的必然趋势。南京大学原子制造研究院院长宋凤麒表示，“原子级制造有望将制造结构和尺寸提高到原子极限水平，是近年来世界主要国家竞相规划的先进制造‘未来领域’，是中国必须掌握的核心‘根技术’。”

目前，各国对原子级制造的研究可以称之为“齐头并进”。记者从会上了解到，中国将原子级制造作为引领制造业跨越新轨道的新轨道，并安排部署——工业和信息化部提出，要重点关注原子级制造等领域，实施一批科研项目，突破一批关键核心技术，形成一批代表性商品，取得一批标志性成果，建设一批企业孵化器，从前瞻性布局逐步进入实质性推动。

江苏的先发优势是什么？

制造业是江苏的“看家本领”，在原子级制造技术领域具有良好的研究基础和产业优势。它是中国最早布局原子级制造技术研究和产业化的地区之一。

“早在1984年，南京大学王广厚教授就开始研究原子系列物理技术，这是中国最早研究该领域的科学家之一。”省科技厅高新处副处长张迪告诉记者，南京大学是中国原子系统制造研究的重要基地，率先探索二维材料电路和原子系统催化材料。东南大学也在原子系统制造检验、苏州大学表面界面原子分析组装等细分领域取得了成绩。

“重量级”平台机构相继出现。南京大学成立了中国第一个原子制造创新研究中心，开设了原子制造研究所，正在筹备该领域的重大科技基础设施。东南大学、苏州大学、苏州实验室也成立或准备了原子制造相关机构。

一批江苏公司在工业化应用方面也在尝试“破冰”——

透镜设备是原子级制造的重要观察分析仪之一。经过五年的研发，苏州博众仪器科技有限公司突破了一批核心技术，如电子光学系统设计与仿真、高压超稳定电源等，开发出了200kV透射镜。该产品的性能参数与国外相当，预计今年年底将推向市场。据该公司负责人介绍，该产品能够成功研发的主要原因是其总部的技术积累，并成立了一支强大的技术团队，包括电子光学、电子线路、电气控制、机械、软件等。

许多细分领域已经初步积累。无锡微导纳米公司是去年产值超过60亿元的国际领先的原子层沉积加工企业。南京原磊纳米公司主要专注于半导体制造的原子层沉积设备...

记者了解到，省工业和信息化厅将原子级制造作为未来产业发展的13个重点方向之一。“我们将重点支持南京、苏州、无锡等有条件的地区，加快原子级制造领域先进技术成果转化，推广示范应用场景，努力成为中国未来产业的先导地区。省工业和信息化厅副厅长池宇表示，下一步将积极将原子级制造相关技术研究项目纳入厅“1650”协同研究项目，动员企业参与申请工业和信息化部原子级制造“揭榜”任务。与此同时，大力支持原子级制造创新人才队伍建设，为建设产业生态积蓄力量。

如何在战略节点上突破瓶颈？

应用前景广阔，取得了一批初期成果，但国内外原子级制造仍处于“萌芽”和产业化初期。从科学原理、核心技术到原子级制造所需的科学仪器和加工设备，急需解决的瓶颈很多，需要长期努力才能全面实现原子级制造。

例如，中国科学院教授、厦门大学教授谢素原表示，早在20世纪80年代就有人提出控制原子，但“原子不那么听话”，技术难度很大，至今没有根本性的突破。中国在这方面没有很大的优势，所以特别需要加强基础理论的研究。

目前，原子级制造正处于从点突破到系统技能提升的关键战略节点，如何加快突破这个“转型期”？

中国科学院教授、南京大学副校郑海荣建议，原子级制造涉及机械、材料、物理、化学等多个学科。要提前布局，借鉴成熟的产业培育方法，加强原子级制造战略力量建设，培养跨学科交叉复合型人才和工程型人才，促进校企一体化发展。

国家仪器量子技术(合肥)有限公司董事长贺羽建议，在推进大规模设备更新的政策下，进一步支持国内仪器设备采购，鼓励财政资金优先购买国内仪器，并向国内科学仪器采购方提供与进口仪器相同的税收政策。

当天，与会者就原子级制造改革创新实施方案的议案进行了讨论。他们一致认为，要抓住原子级制造发展的机遇，充分发挥新国家体系的优势，改变过去单点自由探索的局面，组织各优势单位围绕共同目标进行研究，为全面支持中国高端制造能力的跨越式发展提供核心技术基础和原始驱动力。

“原子制造处于全球‘齐跑’阶段，每一步都是新的探索，这既是机遇，也是挑战。”机械工程仪表设备综合技术经济研究所所长欧阳劲松耐人寻味地说:“实施计划的出台令人期待，这是中国原子制造的‘关键一步’！”

(原题：“一项未来制造的颠覆性技术，一批江苏公司试图工业化应用-原子级制造，迫切需要“萌芽”破土”)

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