2025年8月16日至17日，第789次香山科學會議在蘇州舉行。本次會議為期兩天，以“信息器件原子級制造實驗裝置”關鍵科學技術問題為主題，會聚了物理、化學、材料、人工智能、精密儀器等多領域的專家學者，圍繞原子級制造核心科學與技術挑戰(zhàn)展開深入研討，旨在推動我國信息器件原子級制造相關科學研究。
香山科學會議是我國科技界以探索科學前沿、促進知識創(chuàng)新為主要目標的高層次、跨學科、小規(guī)模常設性學術會議。此次會議聚焦“信息器件原子級制造實驗裝置”。據悉，原子級制造是一種變革性制造技術，通過對原子的規(guī)模化精準操控，以能量作用于原子或原子級基元，制造出逼近理論極限性能的材料與器件。在集成電路等信息器件等領域，它將成為服務國家重大戰(zhàn)略、加快形成新質生產力的新動能。當前，國內外缺少針對原子級制造的系統性基礎設施，難以充分發(fā)揮其核心優(yōu)勢。
信息器件原子級制造實驗裝置基于超高真空互聯技術，針對集成電路信息器件中原子級材料按需創(chuàng)制、原子級器件精準加工和原子級高時空分辨動態(tài)表征等關鍵科學問題，并圍繞AI賦能的原子級制造等議題深入討論，有助于推動原子級制造領域突破。
會議在蘇州召開，凸顯了蘇州在納米科技領域的創(chuàng)新實力。從活動中了解到，由中國科學院、江蘇省人民政府、蘇州市人民政府及蘇州工業(yè)園區(qū)四方共建的中國科學院蘇州納米所納米真空互聯實驗站（Nano-X），是目前全球規(guī)模最大、性能最優(yōu)、共享程度最高的真空互聯綜合實驗裝置。它開創(chuàng)了材料與器件本征構效關系及其表界面科學研究的新范式，為國家戰(zhàn)略高科技及江蘇省、長三角區(qū)域產業(yè)發(fā)展提供了重要支撐。
該實驗站已實現50余臺大型設備通過227米超高真空管道互聯，建成了材料制備與工藝、微觀機理準原位分析、跨尺度性能測試、氣氛可控和真空互聯控制與對接系統等五大穩(wěn)定高效運行的模塊平臺，形成全真空環(huán)境下的綜合實驗裝置，各系統均高效穩(wěn)定運行。實驗站圍繞多個研究方向，聚焦納米科技共性難題，利用真空互聯技術開展科研攻關和對外服務，同時加強高端裝備自主研發(fā)，部分設備已打破國際壟斷。
實驗站面向全球開放，組建了200多人的高水平團隊，開展合作課題780個，服務超280家用戶，取得了一系列重要科研成果，申請核心專利380項，已授權106項，在多個領域具有國際影響力。去年，實驗裝置入選首批江蘇省重大科技基礎設施培育支持預研項目名單，其“十三五”科教基礎設施項目順利通過驗收。
中國科學院院士、納米真空互聯實驗站學術委員會主任遲力峰說，這一大型科學裝置將進一步聚焦提升原子操控規(guī)?；芰Α娀珳士刂扑?，同時借助AI高效處理數據、優(yōu)化工藝，以實現裝置性能質的飛躍。
原子級制造
如果把制造比作搭積木，原子級制造就是用“原子”當積木塊，在微觀世界里搭建出各種神奇的材料和器件。它通過激光、電場等“工具”，精準控制單個原子的位置和狀態(tài)，讓它們乖乖“站隊”。比如在半導體領域，傳統芯片的電路線寬已經快接近物理極限，而用原子級制造技術，能讓芯片性能實現質的飛躍。
這項技術的難點在于超潔凈和超精準。原子比灰塵小億萬倍，哪怕空氣中一個微小的雜質，都可能打亂整個原子排列。因此，科學家需要在超高真空環(huán)境里操作，就像在無菌手術室里做手術一樣，杜絕任何干擾。同時，要讓成千上萬的原子按設計“就位”，還得借助人工智能來規(guī)劃路徑，就像給每顆原子配備導航系統。
因此，原子級制造就是人類從“改造材料”邁向“創(chuàng)造材料”的鑰匙，讓人類在原子尺度上重新定義制造的邊界。往小了說，原子級制造能造出更薄的屏幕、更快的芯片、更耐用的電池；往大了說，它可能讓新能源材料、量子計算機等前沿領域實現突破。
