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，“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(kěkào)经济运行、提高生产效率具有至关重要(zhìguānzhòngyào)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，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(yuànshì)、中国科学院兰州化学物理研究所原所长(suǒzhǎng)刘维民在接受封面新闻记者采访时，一一作出了解答(jiědá)。 中国科学院(zhōngguókēxuéyuàn)院士、中国科学院兰州化学物理研究所原所长刘维民 “润滑技术作为航天装备的‘隐形守护者’，正通过多学科融合与智能化(zhìnénghuà)手段为商业(shāngyè)航天注入新动能，而原子制造(zhìzào)技术的突破或将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(bì)选项” “航天(hángtiān)工程是一个庞大的系统工程(xìtǒnggōngchéng)，涉及方方面面。其中，运载工具、空间飞行器、月球及火星巡视器等(děng)包含的众多(zhòngduō)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、姿态控制系统、电源系统、机械臂等。”刘维民告诉封面新闻记者，这些(zhèxiē)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、高低速度、特殊介质等苛刻环境条件下。“润滑是它们(tāmen)可靠(kěkào)运行及维持设定运行寿命，最重要的保障。” 针对我国商业航天(hángtiān)快速发展态势(tàishì)，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(chángshòumìng)运行的核心技术。“运动部件(bùjiàn)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(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，前身就是中国科学院兰州化学(huàxué)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(xuékē)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，积极探索解决工程领域(lǐngyù)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(tǐxiàn)了多学科交叉的特点，需要(xūyào)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。” 原子制造(zhìzào)：从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(zhuāngbèi)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(cùjìnzuòyòng)，在未来可能会在装备制造业(zhìzàoyè)获得应用。” 在刘维民看来，原子(yuánzi)制造面临材料本征特性、原子间作用等科学挑战，“原子级制造涉及很多的(de)材料本身，还有原子本身性能(xìngnéng)的相互作用(xiānghùzuòyòng)，以及原子在能量场下的变化，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(duì)AI技术浪潮，刘维民团队提出“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(rùnhuájì)。“AI可大幅缩短(suōduǎn)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(shíxiàn)分子组成(zǔchéng)预测与性能优化。”他表示，智能化工具正推动润滑研究从“经验驱动”转向“数据驱动”。“未来(wèilái)，AI与实验验证深度融合，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(kējì)创新需(xū)兼顾“顶天(dǐngtiān)”与“立地”。刘维民告诉封面新闻记者：“基础研究要瞄准国际前沿，成果转化则要对接(duìjiē)国家需求，这正是科技工作者的时代使命。”