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(gāoduān)装备领域不可或缺的关键材料，“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(tígāo)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，其相关设计理论、制备技术(jìshù)、应用技术等仍存在较多(duō)难题。 近日，针对润滑技术(jìshù)及我国(wǒguó)航天事业发展、原子制造技术前景及学科交叉创新等(děng)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、中国科学院兰州化学(huàxué)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(tōngguò)多学科融合与(yǔ)智能化手段为商业航天注入新动能，而原子制造技术的突破或将重塑未来(wèilái)精密制造格局。”刘维民告诉封面新闻记者。 商业(shāngyè)航天提速：润滑技术成“必选项” “航天工程是(shì)一个庞大的(de)系统工程，涉及方方面面。其中，运载工具、空间飞行器、月球(yuèqiú)及火星巡视(xúnshì)器等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高/低温交变、高真空、强辐射、高低速度、特殊介质(jièzhì)等苛刻环境条件下。“润滑是它们(tāmen)可靠运行及维持设定运行寿命，最重要的保障。” 针对我国商业航天(hángtiān)快速发展态势，刘维民指出，无论是(shì)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(cáiliào)等技术降低成本、提升可靠性。” “我国(wǒguó)航天润滑材料研究始于(shǐyú)20世纪60年代，现在的固体润滑国家重点实验室(shíyànshì)，前身就是中国科学院兰州化学(huàxué)物理研究所(yánjiūsuǒ)（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，从实际需求出发，积极探索解决工程领域中的润滑问题。“我国商业航天等科技领域发展，都离不开润滑，润滑材料和技术(jìshù)研究体现(tǐxiàn)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(tōngguò)多学科融合来促进润滑学科的发展。” 原子(yuánzi)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(diànzixìnxī)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(wèilái)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(miànlín)材料本征特性、原子间作用等科学(kēxué)挑战，“原子级制造涉及很多的材料本身，还有(yǒu)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有一定难度(nándù)的。” AI赋能：构建“润滑大脑(dànǎo)”加速材料研发 面对AI技术浪潮，刘维民团队提出“润滑大脑”概念，通过机器学习设计分子结构(fēnzǐjiégòu)、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(zǔchéng)预测与性能优化(yōuhuà)。”他表示，智能化工具正推动润滑研究从(cóng)“经验驱动”转向“数据驱动”。“未来，AI与实验验证深度融合，将加速润滑材料从实验室走向(zǒuxiàng)产业化(chǎnyèhuà)。通过对科学边界的(de)不断拓展，来促进技术的进步。” 从商业(shāngyè)航天的(de)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”。刘维民告诉封面新闻记者：“基础研究要瞄准国际前沿，成果(chéngguǒ)转化则(zé)要对接国家需求，这正是科技工作者的时代使命。”