运用代价巨大
普通来讲，原子级制造是在原子尺度上进行加工，形成具有原子级特定构造特色的器件产品。原子级制造工艺产品，将实现前所未有的性能提升。
“原子级制造在材料与制造两大领域中，都展现出前所未有的潜力和前景。”中国科学院院士、南京大学教授祝世宁先容，在制造方面，原子级制造有望开拓出一系列具有超小尺度精度和卓越性能的新型产品。在材料方面，通过原子级设计和改造，可以实现材料系统的改造。这两方面领悟发展，将为人类社会的进步开辟新的道路。
中国工程院院士、哈尔滨工业大学教授谭久彬表示，在集成电路行业，如果能实现单原子特色的芯片，其尺寸、功耗将会降至当前指标的千分之一以下，同时可将打算能力提升千倍以上。
“原子级制造给了我们一个换道超车的机会。”中国科学院院士、国家纳米科学中央主任唐智勇说，原子级制造可以打破物质底层，实现从原子出发任意创制新材料，得到极限集成、极限性能新材料和器件，形成未来制造和新质生产力，全面渗透、改造多门类高新技能和计策性新兴家当。
南京大学教授宋凤麒赞许这个不雅观点。“在原有赛道上，中国很难实现超越。而原子级制造为我国在制造家当实现赶超供应了一个新的契机。”宋凤麒认为，原子级制造可以造就出一些新兴家当，比如下一代信息技能、下一代医药技能、下一代电池等。
以芯片制造为例，想在国外已经完善的领域实现赶超非常困难。而原子级制造是一条国外尚未系统化履行的新技能路线，海内已经具备一定根本。如果我国能集中力量进行科研攻关，就有可能建立起一个独特且天下领先的制造技能体系。
虽然原子级制造具有巨大运用代价，但是目前并没有全面开展技能体系和工艺装备的开拓。
面临寻衅不小
从宏不雅观制造、微米制造再到当前的纳米制造，未来制造必将更进一步走向原子尺度。然而，原子级制造面临的寻衅不容小觑。它不仅是技能上的寻衅，更是科学上的寻衅。以切削操作为例，从10微米到1个原子层的精度提升，对技能掌握能力提出了更高的哀求，力的掌握精度须要达到惊人的十万分之一！
此外，纵然在原子级切削上取得了技能打破，原子级光滑表面的物理稳定性也可能成为一大难题，切削出的表面可能无法保持稳定状态。
“目前来看，原子级制造较难，国内外都处于抽芽阶段。”谭久彬说，原子级制造无论是科学事理，还是关键技能，无论是事理探索所需的科学仪器，还是制造过程所需的加工装备，都极大地寻衅着我们现在的认知和能力范畴，存在大量瓶颈问题。
宋凤麒认为，原子级制造面对的寻衅中，最关键的还是根本举动步伐与装备部分。目前大部分核心设备仍节制在发达国家手中，海内研究设备依赖入口。我国须要发展自主知识产权保护的核心技能装备，以及支撑原子级制造发展的特色核心技能装备。
例如，在传统制造过程中，制造的精度、范围和效率是互为抵牾的三角，而对原子级制造而言，三者抵牾更加突出。在宏不雅观工件上精准找到一个特定原子，难度堪频年夜海捞针；而在原子级制造中哀求反复、精准实现大海捞针，纵然成功，其效率也可能低到无法实现规模化、家当化运用。
祝世宁先容，国外在原子级制造领域的研究起步较早，并且由于其在微纳制造家当的前辈性，估量未来在该领域将连续有着出色表现。目前，美国国防部高等研究操持局（DARPA）和能源部前辈制造办公室已投入数亿美元进行研究；我国也在原子级制造方面进行了同期布局，与国外的研究根本附近，有潜力实现重大打破并在某些方面与国外竞争。
中国科学院院士、松山湖材料实验室主任汪卫华表示，希望越来越多的科研职员参与进来，集中力量进行科研攻关，不断打破从技能研究到实现家当运用的壁垒，抢占原子级制造科学高地。
发展前景广阔
未来，我国该当如何发展原子级制造？第一届原子级制造论坛上，论坛组委会发布了《原子级制造发展倡议书》，提出了系统推进科学研究、全面强化技能开拓、前瞻布局家当运用、共建专业人才军队等倡议。
中国工程院院士、大连理工大学教授郭东明建议，抢占原子级制造发展先机，要整合伙源协同攻关，由过去单点、散发的自由探索，转变成为有组织、有操持的探索，瞄准一定目标、环绕明确方向进行研究。
“发展自主可控的原子级制造理论、关键技能及装备，知足我国高端制造急需，为履行制造强国计策供应强有力支持，是历史授予我们科技事情者的主要义务。”谭久彬建议，原子级制造研究要深入调研运用处景并抽取真需求和真科学问题，办理寻衅性难题；快速推进根本研究、技能打破及成果转化，与国家重点领域发展方案无缝衔接；要发展举国系统编制上风，整合全国各地上风资源协同研究，实现“并跑”乃至“领跑”。
祝世宁表示，原子级制造领域的研究须要多学科领域的互助，包括物理化学、机器电子等。为推动我国在原子级制造领域的进步，国家应从根本研究、技能开拓、家当造就和人才培养等多方面供应支持。“人类的技能进步是一个逐步迭代的过程，每次进步都建立在永劫光的凝练与积累之上。纯挚寄希望于短期的‘超车’可能会带来一时的打破，但从长远来看，稳健、持续的步伐才是关键。只有长期稳定的投入和努力，我们才能真正打破这一领域的技能瓶颈。”祝世宁说。
唐智勇表示，原子级制造立足于已有的前辈制造等其他专项根本上，发展颠覆性技能，通过原子级制造项目的推进，培养出一批国际领军科学家，形成干系专业国际化研究中央，引领国际原子级制造领域发展方向，实现重点打破。
