中国科学院院士刘维民：技术进步来自科学边界的不断拓宽丨院士上封面

作为智能制造与高端装备领域不可或缺的关键材料(cáiliào)，“工业血液”润滑剂对维持各类装备的运动和动力系统的可靠经济运行、提高生产效率(xiàolǜ)具有至关重要的作用。但(dàn)目前，支撑高端制造业发展的润滑剂、润滑脂等(děng)核心材料，其相关设计(shèjì)理论、制备技术、应用技术等仍存在较多难题。 近日，针对润滑技术及我国航天事业发展、原(yuán)子制造技术前景及学科(xuékē)交叉创新等议题，中国科学院院士、中国科学院兰州化学物理研究所原所长刘维民在(zài)接受封面新闻记者采访时，一一作出了解答。 中国科学院院士、中国科学院兰州(lánzhōu)化学物理研究所原所长刘维民 “润滑技术作为航天装备的(de)‘隐形守护者’，正通过多学科融合与智能化手段为商业航天注入(zhùrù)新动能，而原子制造技术的突破或将重塑未来精密(jīngmì)制造格局。”刘维民告诉封面新闻记者。 商业航天提速(tísù)：润滑技术成“必选项” “航天工程是一个庞大的系统工程，涉及方方面面。其中，运载工具、空间(kōngjiān)飞行器、月球及火星巡视(xúnshì)器等(děng)包含的众多机械运动机构或部件都需要润滑。如运载工具推进和伺服系统、空间交会对接机构、姿态控制(zītàikòngzhì)系统、电源系统、机械臂等。”刘维民告诉封面新闻记者，这些机械运动机构或部件通常工作于(yú)高/低温交变、高真空(zhēnkōng)、强辐射、高低速度、特殊介质等苛刻环境条件下。“润滑是它们可靠运行(yùnxíng)及维持设定运行寿命，最重要的保障。” 针对我国商业航天快速发展态势，刘维民指出，无论是(wúlùnshì)国家队还是(háishì)民营航天企业，润滑技术始终是保障航天器(hángtiānqì)高可靠长寿命运行(yùnxíng)的核心技术。“运动部件的润滑不可或缺，商业航天虽对寿命要求相对宽松，但仍需通过固体润滑、特种材料等技术降低成本、提升可靠性。” “我国航天润滑材料研究(yánjiū)始于20世纪60年代，现在的固体润滑国家重点(zhòngdiǎn)实验室，前身就是中国科学院兰州(lánzhōu)化学物理研究所（简称兰州化物所）摩擦、磨损与润滑实验室。”谈及学科发展，刘维民向封面新闻记者解释，我国润滑材料学科发展一直秉承面向应用(yìngyòng)，从实际(shíjì)需求出发，积极探索解决工程领域中的润滑问题。“我国商业航天等(děng)科技领域发展，都(dōu)离不开润滑，润滑材料和技术研究体现了多(duō)学科交叉的特点，需要从机械工程、化学、物理、力学、材料等多个学科方向进行(jìnxíng)综合研究，所以一定要通过多学科融合来促进润滑学科的发展。” 原子(yuánzi)制造：从(cóng)纳米迈向原子级精度制造对于原子制造技术，刘维民认为其将成为电子信息与装备制造的“引擎”。“当前，我认为原子制造对电子信息工业的发展或有非常大(dà)的促进作用，在未来可能会在装备制造业获得(huòdé)应用。” 在(zài)刘维民看来，原子制造(zhìzào)面临材料本征特性、原子间作用等科学挑战，“原子级(yuánzijí)制造涉及很多的材料本身，还有原子本身性能的相互作用，以及原子在能量场下的变化，要实现原子级制造还是(háishì)有一定难度的。” AI赋能：构建“润滑大脑”加速(jiāsù)材料研发 面对(duì)AI技术浪潮，刘维民团队提出“润滑大脑”概念，通过(tōngguò)机器学习设计分子结构、筛选新型润滑剂。“AI可大幅缩短材料研发周期，我们已利用大模型辅助工信部重点项目，实现分子组成预测与性能(xìngnéng)优化。”他表示，智能化工具正推动(tuīdòng)润滑研究从“经验驱动”转向“数据驱动”。“未来，AI与实验验证深度融合，将加速润滑材料从实验室(shíyànshì)走向产业化。通过对科学边界的(de)不断拓展，来促进技术的进步(jìnbù)。” 从商业航天的星辰大海到原子制造的微观世界，科技创新需兼顾“顶天”与“立地”。刘维民告诉封面(fēngmiàn)新闻记者：“基础研究要瞄准国际(guójì)前沿，成果转化则要对接国家需求，这正是科技工作者(gōngzuòzhě)的时代(shídài)使命。”