为何要锚定原子级制造新赛道？专家们这样说丨科技圆桌派

封面新闻记者 边雪

原子级制造被认为是制造业的未来方向，与传统制造技术相比，原子级制造不仅在尺寸上更加微小，精度也更加高超，被认为是制造技术的终极形态。

2025年3月30日，以“智汇原子级制造，塑造新质生产力”为主题的第二届原子级制造论坛在北京召开，有关院士专家以及企业、科研机构、企业代表等600余人，围绕原子级制造的科学基础、技术突破与产业化路径展开了探讨。

为什么要重视原子级制造？“原子级制造代表了一个极限的制造。”中国科学院院士谢素原在接受封面新闻记者采访时直言，“质子是由原子组成的，最底层的就是原子，所以这也代表了最极限的制造水准。”

全球科技竞争新高地

要把握原子级制造战略机遇

原子级制造凭借其“极限小尺度、极限高精度”的技术特性，已成为全球科技竞争的新高地。

“近年来，我国原子级制造科技基础和产业发展已初具规模，涌现出一批高技术高成长性高附加值企业。”工业和信息化部副部长熊继军表示，原子级制造是具有显著战略性、引领性、颠覆性特点的未来产业，是引领制造业科技进步、培育新质生产力的战略性选择。“工信部将以市场和重点行业需求为牵引，不断加强高质量科技供给和产业转化，加速推进原子级制造科技创新和产业生态建设。”

熊继军进一步强调，要把握原子级制造战略机遇，进一步夯实科技和产业创新发展基础，构筑原子级制造优势产业链。要强化原始创新加速成果应用，推动基础研究与应用研究融合发展，鼓励企业开放场景需求，以需求为牵引带动产学研用协同攻关，解决产业化发展卡点、堵点问题。

“原子级制造作为极小尺度、极高精度的前沿技术，是基础研究的重要方向，是技术突破的关键领域，是新质生产力的核心引擎。”中国科学院副院长周琪说提到。

技术突破

从实验室到产业化的跨越

论坛大会报告环节集中展示了我国原子级制造领域的前沿成果。中国科学院物理研究所高鸿钧院士在《原子/分子操纵：构造与物性》报告中，分享了团队利用扫描隧道显微镜实现单原子精准操控的突破性进展。该技术可构造出具有特殊量子效应的原子级器件，为下一代超导材料和量子计算机研发奠定基础。

清华大学路新春教授则聚焦产业化实践，详细解析了原子级化学机械拋光（CMP）技术的理论创新与装备研发。其团队开发的国产CMP设备已应用于高端芯片制造，抛光精度达到0.1纳米，打破了国外企业对7纳米以下制程工艺的垄断。

在过去20年中，二维材料家族迅速扩大，目前实验可获得的二维材料达数百种，理论预测的更是近2000种。中国科学院物理研究所张广宇研究员的《二维世界的原子级制造》报告，介绍了厚度仅为头发丝直径的二十万分之一的单原子层金属。

“就像三维金属引领了人类文明的铜器、青铜和铁器时代，原子极限厚度二维金属有望推动下一阶段文明的发展，带来超微型低功耗晶体管、高频器件、透明显示、超灵敏探测、极致高效催化等众多领域的技术革新。”张广宇告诉封面新闻记者，此外，范德华挤压技术为二维金属合金、非晶和其他二维非层状材料也开辟了有效原子级制造方案，为各种新兴的量子、电子和光子器件应用勾勒出美好愿景。

原子级制造的应用前景，也在圆桌讨论环节引发热议。封面新闻记者从主办方获悉，本次论坛设六个分论坛，主题分别为科学基础、设计软件、加工工艺与装备、构筑工艺与装备、测量技术与仪器、产业基础保障体系，总计约120多场报告。

国际竞争激烈

中国加速布局“未来域”

当前，全球主要经济体均在原子级制造领域加大投入。美国麻省理工学院已研制出原子级芯片，将计算机体积缩小至传统芯片的千分之一；欧盟则通过“量子旗舰计划”布局原子级量子器件。我国通过政策引导与技术攻坚，正逐步缩小差距。例如，安集科技的化学机械抛光液（CMP Slurry）支撑了14纳米芯片量产；微导纳米开发的原子层沉积（ALD）设备已出口至东南亚市场。

然而，挑战依然严峻。中国科学院雒建斌院士在主持讨论时指出，原子级制造的产业化需突破三大瓶颈：高精度测量仪器依赖进口、跨学科人才短缺、标准化体系尚未完善。对此，论坛发布的《原子级制造关联科学技术体系》明确提出，将重点攻关原子级设计软件、自组装工艺、原位检测技术等共性难题，并建立覆盖材料、装备、产品的全链条标准。

这不仅是技术的革新，更是生产方式的革命。原子级制造以“精准操控原子及原子基元、制造性能逼近极限的‘完美’产品”的独特优势，已成为我国极具技术挑战性、产业创新性、国际战略性和经济带动性的未来产业，是我国把握未来发展主动权的重要战略选择。我国正积极把握这一历史机遇，全力推动原子级制造科技创新与产业创新的深度融合，加速原子级制造产业化进程。