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(zhuāngbèi)领域不可或缺的关键材料，“工业血液”润滑剂(rùnhuájì)对维持各类装备的运动和动力系统的可靠经济运行、提高生产效率具有(jùyǒu)至关重要的作用。但目前，支撑高端制造业发展的润滑剂、润滑脂等核心材料，其(qí)相关设计理论、制备技术、应用技术等仍存在较(jiào)多难题。 近日(jìnrì)，针对润滑技术及我国航天事业发展、原子制造技术前景及学科交叉创新等议题，中国科学院院士、中国科学院兰州化学(huàxué)物理研究所原所长刘维民在接受封面新闻记者采访时(shí)，一一作出了解答。 中国科学院院士、中国科学院兰州化学物理研究所原所长(suǒzhǎng)刘维民 “润滑技术作为(zuòwéi)航天装备的‘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新动能，而原子(yuánzi)制造技术的突破或将(jiāng)重塑未来精密制造格局。”刘维民告诉封面新闻记者。 商业航天提速：润滑技术成“必选项(xuǎnxiàng)” “航天工程是一个庞大的(de)系统工程，涉及方方面面。其中，运载工具(yùnzàigōngjù)、空间飞行器、月球及火星巡视器等包含的众多机械(jīxiè)运动机构或(huò)部件都需要润滑。如(rú)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高/低温交变、高真空、强辐射、高低(gāodī)速度、特殊介质等苛刻环境条件下。“润滑是它们可靠运行及维持设定运行寿命，最重要的保障。” 针对我国商业(shāngyè)航天(hángtiān)快速发展态势，刘维民指出，无论是国家队还是民营航天企业，润滑技术始终是保障航天器高可靠长寿命运行的核心技术。“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(dàn)仍需通过固体(gùtǐ)润滑、特种材料等技术降低成本、提升可靠性。” “我国航天润滑(rùnhuá)材料(cáiliào)研究始于20世纪60年代，现在的固体润滑国家重点实验室，前身就是中(zhōng)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(tánjí)学科发展(fāzhǎn)，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，从实际需求出发，积极探索(jījítànsuǒ)解决工程领域中的润滑问题。“我国商业航天等科技领域发展，都离不开润滑，润滑材料和(hé)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。” 原子制造(zhìzào)(zhìzào)：从纳米迈向原子级(yuánzijí)精度(jīngdù)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的促进作用，在未来可能会在装备制造业获得应用。” 在刘维民看来，原子制造面临材料本征特性、原子间作用等科学挑战，“原子级制造涉及(shèjí)很多的(de)材料本身，还有原子本身性能的相互作用，以及(yǐjí)原子在能量场下的变化(biànhuà)，要实现原子级制造还是有一定难度的。” AI赋能(fùnéng)：构建“润滑大脑”加速材料研发 面对AI技术(jìshù)浪潮，刘维民团队(tuánduì)提出“润滑(rùnhuá)大脑”概念，通过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优化。”他表示，智能化(zhìnénghuà)工具正推动润滑研究从(cóng)“经验驱动”转向“数据驱动”。“未来，AI与实验(shíyàn)验证深度融合，将加速润滑材料从实验室走向产业化。通过对科学边界的(de)不断拓展，来促进技术的进步。” 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(lìdì)”。刘维民告诉封面新闻记者：“基础(jīchǔ)研究要瞄准国际前沿，成果(chéngguǒ)转化则要对接国家需求，这正是科技工作者(gōngzuòzhě)的时代使命。”