依托辽宁优势加快布局“原子级制作”

  大连理工大学机械工程学院教授，本科和硕士结业于北京大学物理学院，在英国赫瑞瓦特大学获博士学位，国家高层次人才，辽宁省人才集聚项目当选者，大连市长时间立异人才，英国高级教育学会会士，世界纳米制作学会青年委员会委员。首要研讨方向为原子及近原子标准制作、微纳功用外表。

  记者：一般读者很难幻想“原子级制作”是怎样的，能否浅显地解说什么是“原子级制作”，它与纳米制作的差异在哪里？

  孙吉宁：简略来说，ACSM（原子及近原子标准制作）就是在0.1纳米—1纳米的原子级标准上，对物质进行原子级组装与改造的制作办法。如果把制作比作“搭积木”，ACSM更像是把原子、分子当“乐高积木”，经过直接控制单个微观单元，完结资料成长、结构加工和功用调控的同步完结，终究搭建出方针功用器材。它与纳米制作的中心差异，不在于标准的简略缩小，而在于“控制逻辑”的实质不同。传统制作即便能到达纳米级精度，许多时分也难以打破量子效应等带来的物理极限约束，而ACSM的中心优势是“准确重构才能”——咱们不是被迫使用资料原有特性，而是自动规划原子摆放办法，从本源上赋予资料和器材全新功用，这是对制作范式的根本性打破。

  记者：ACSM从思维萌发到成为全世界重视的战略方向，阅历了怎样的开展前史，我国学者在这一进程中扮演了怎样的人物？

  孙吉宁：ACSM的开展是人类探究微观控制才能的绵长进程。早在1959年，物理学家费曼的闻名讲演“底下的空间还大得很”就预言了原子标准控制的可能性，上世纪80年代扫描隧道显微镜的创造，为原子控制供给了要害东西，1989年IBM科学家用氙原子拼出公司标志的试验，初次证明了原子级控制的实际可行性。

  进入21世纪后，ACSM迎来了要害转折点——天津大学教授房丰洲首先系统性提出了制作的三个范式，并整理出ACSM理论结构和技能道路，让这一范畴从零星的试验现象开展为有清晰方针、完好系统的学科方向。随后，世界出产工程科学院将ACSM列为制作科学的战略性方向，标志着它正式成为全世界制作范畴的研讨热门，而我国学者在其中发挥了引领性的推进效果。

  孙吉宁：依托在高功用制作范畴的深沉沉淀，大工在ACSM范畴形成了特征明显的研讨系统。2023年，咱们联合世界纳米制作学会，在大连成功举办了第三届世界纳米制作学会先进制作研讨会，会聚了国内外百余位范畴顶尖专家，为全球学者搭建了交流渠道。2024年，咱们与房丰洲教授一起撰写了范畴总述论文，系统整理研讨进展、指明开展趋势，获得了世界同行的广泛重视。

  在中心技能打破方面，咱们依托高功用精细制作全国重点试验室，取得了多项要害效果。一是提出了原子标准半导体刻蚀新办法与新工艺，完结了0.1纳米级的刻蚀深度可控。二是霸占了原子级平坦外表加工技能，为高功用器材制作供给了要害根底。三是开展了原子标准资料去除动态仿真办法，为了解和猜测ACSM进程供给了有用的理论支撑。此外，咱们在跨标准制作配备范畴的立异，成功将传统制作办法与ACSM结合，为处理从原子到微观的工程问题供给了共同思路，相关效果已被国内外同行广泛引证。

  记者：从使用远景来看，ACSM技能将给哪些范畴带来革命性影响，推广使用还面对哪些应战？

  孙吉宁：ACSM的使用潜力会集在对资料功用和器材精度有极致要求的前沿范畴。在信息技能范畴，它能打破现有芯片制作的物理极限，为下一代超高功用芯片供给制作计划。在量子核算范畴，原子级的精准控制是构建高功用量子比特、完结安稳量子核算的要害。此外，它还能为新式催化剂、高端光学器材等范畴带来颠覆性立异，这些打破在工业范畴具有巨大使用价值。

  ACSM现在仍处于开展初期，面对一系列开展瓶颈，需要从第一性原理动身，打破原子级层面的物质间相互效果机理，并以此为根底开展新式配备，一起统筹制作功率与本钱等。这些应战正是范畴开展的动力，跟着理论研讨、资料科学和技能配备的协同前进，ACSM必将逐渐走向工业化使用，敞开“从原子动身制作万物”的全新年代。

  记者：辽宁应怎么更好地开展“原子级制作”，对辽宁工业系统晋级将发挥哪些效果？

  孙吉宁：我以为，辽宁开展“原子级制作”要安身工业根基与科教优势。主张以方针为牵引，整合辽宁黄海试验室、资料试验室等科研力气，组成跨学科攻关团队。一起，优化人才方针与科技金融支撑，招引高品质人才，激活立异生态。

  原子级制作对辽宁工业晋级含义严重：一是赋能配备制作、冶金等传统工业，经过原子标准优化资料功用，推进工业高端化转型。二是破解芯片、高端零部件等“卡脖子”难题，强大战略性新鼓起的工业。三是催生量子科技、先进资料等未来工业赛道，重塑工业格式。这一“根技能”将加快辽宁从“制作大省”向“制作强省”跨过，为全面复兴注入新动力。

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