"诚计划"第210期|宋凤麒教授主讲"原子级制造技术与未来产业"

发布时间:2026-08-10

作者:赵丽莎

来源:南京大学终身教育学院



2026年7月28日19:30-21:00,南京大学校友终身学习辅助计划"诚计划"第210期专题讲座于南京大学"暾学堂"线上开讲。本期特邀南京大学物理学院宋凤麒教授带来前沿分享,围绕原子级制造底层逻辑、科研实践与产业前景系统解读,为线上校友、科研爱好者梳理这条国家重点布局的未来科技赛道。

宋凤麒教授现任南京大学原子制造研究院院长、南京原子制造研究所所长,国家杰出青年科学基金获得者、国家优秀青年科学基金获得者、入选国家级青年人才计划。长期从事原子级制造、团簇物理、拓扑量子器件和原子级器件制造研究,在团簇束流源关键技术、原子制造物质创制科学装置、单团簇器件效应、拓扑量子输运及原子级加工工艺等方面取得系列成果。

讲座开篇沿着人类制造技术演进脉络展开,从古代石器、青铜加工,到近代微米工艺、现代纳米制造,加工尺度持续向微观延伸。结合国家顶层政策部署,宋凤麒教授指出,原子级制造与人工智能并列两大重塑人类发展的底层核心技术,是我国抢占新一轮科技与产业竞争制高点的关键赛道。

针对原子级制造的核心定义,教授总结两大独有特质。一是极限性,原子是人类能够稳定、确定性操控的最小物质尺度,进入原子区间后,材料力学、热学、催化性能会出现颠覆性变化;二是创造性,区别于传统材料塑形加工,原子级制造可自由重组基础原子,从零合成自然界不存在的全新分子、团簇与功能材料,实现从"加工现有物质"到"按需创制新物质"的跨越。

讲座以四段科研实践故事,直观展现了原子级制造的技术落地突破。团队利用自主设计的大科学装置,仅以四种基础元素即可批量生成上千种人工分子,绕开传统合成的不确定性;依托单原子催化与二维原子层材料,开发出高活性催化体系和柔性传感设备,推动装备性能跃升;面向芯片制造痛点,团簇离子束加工技术可无损修复器件微观缺陷,提升制程良率;基于DNA折纸自组装思路,团队构建出具有多阻态特性的马尔可夫晶体管,为新型计算器件提供全新路径。

产业应用板块,宋凤麒教授梳理原子制造跨领域应用全景。技术可广泛用于高端重载装备、航空高温零部件、先进半导体、精准医疗、节能环保养殖、仿生智能机械手等赛道,短期直接产业规模可达千亿级别,远期关联产业辐射规模达百万亿。讲座尾声完整梳理原子制造九大前沿技术分支,同时推介专著《原子制造科学与技术》,该书系统汇总全球研究进展,搭建完整学科知识框架。教授客观预判,当前单原子催化、芯片原子刻蚀等细分技术已逐步落地产业链,但若实现全行业规模化应用,仍需持续攻关大科学装置、工艺标准化、跨学科协同等核心难题。


互动问答环节,网友提问原子级制造与纳米、微纳加工的区别及行业发展定位。宋凤麒教授简要作答,纳米加工仅改造现有材料外形,原子制造可精准重组原子、创制全新物质,能够突破现有制造物理极限,是覆盖多领域的下一代核心制造技术。

整场讲座兼具宏观产业视野与微观科研实例,用通俗语言拆解复杂微观物理知识,清晰勾勒原子制造完整发展脉络,为听众把握未来产业机遇提供清晰思路。


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