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在日前于北京航空航天大學(xué)杭州國(guó)際校園舉辦的“第二屆國(guó)際青年學(xué)者論壇暨杭州市余杭區(qū)‘海創(chuàng)未來’大會(huì)”上，北航仿生界面材料科學(xué)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（以下簡(jiǎn)稱“仿生界面材料科學(xué)全重”）宣布正式啟用。該全重將與仿生科學(xué)與技術(shù)科創(chuàng)中心統(tǒng)籌規(guī)劃、協(xié)同發(fā)展，首期科研空間已裝修完成并投入使用，標(biāo)志著實(shí)驗(yàn)室在杭州余杭的實(shí)體化建設(shè)進(jìn)入全新階段。

會(huì)上，中國(guó)科學(xué)院院士、仿生界面材料科學(xué)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任教授江雷圍繞“離子/分子量子態(tài)”作主題報(bào)告，并對(duì)實(shí)驗(yàn)室的前瞻布局進(jìn)行了介紹。

仿生界面材料科學(xué)全重由江雷領(lǐng)銜，依托北京航空航天大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)蘇州高等研究院、蘇州大學(xué)三方力量共建，匯聚了120余位固定研究人員，其中包括2位中國(guó)科學(xué)院院士和70余位國(guó)家級(jí)人才。

該全重聚焦“生命如何實(shí)現(xiàn)超低能耗的物質(zhì)合成、能量轉(zhuǎn)換、信息傳輸”這一基礎(chǔ)科學(xué)問題，構(gòu)建了“發(fā)現(xiàn)原理—發(fā)明材料—?jiǎng)?chuàng)制技術(shù)”的全鏈條科研體系。其提出的“仿生超浸潤(rùn)界面材料”新概念，開創(chuàng)了界面材料研究的新范式。2025年，以北航國(guó)際創(chuàng)新研究院為第一單位已發(fā)表包括2篇Science正刊在內(nèi)的數(shù)十篇頂級(jí)期刊論文。

什么是仿生界面材料？它將如何改變生活？“仿生界面材料是模仿自然界生物表面智慧的新材料。就像壁虎腳掌能吸附墻壁、貝殼堅(jiān)硬卻不易碎，科學(xué)家通過學(xué)習(xí)這些生物界面的微觀結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造出具有特殊功能的人工表面。”仿生界面材料科學(xué)全重相關(guān)負(fù)責(zé)人解釋道，“這類材料能讓醫(yī)療植入物與人體‘更無縫’地融合，讓機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)時(shí)更精準(zhǔn)靈活，從而提升生活品質(zhì)與生產(chǎn)效率?！?/p>

目前，實(shí)驗(yàn)室已在仿生界面材料科學(xué)領(lǐng)域取得一系列源頭創(chuàng)新成果。例如，團(tuán)隊(duì)成功研制出結(jié)構(gòu)與性能最接近天然牙釉質(zhì)的人造材料人造多尺度仿生牙釉質(zhì)，在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)對(duì)天然牙釉質(zhì)晶體-非晶復(fù)合體系的仿生。其力學(xué)性能顯著優(yōu)于現(xiàn)有氧化鋯牙冠，成本僅為高端進(jìn)口氧化鋯牙冠的50%，有望推動(dòng)高端牙修復(fù)材料國(guó)產(chǎn)化替代。

超強(qiáng)薄膜項(xiàng)目則通過超鋪展剪切液流誘導(dǎo)納米片有序組裝，實(shí)現(xiàn)連續(xù)不斷、大批量生產(chǎn)。其拉伸強(qiáng)度為天然貝殼的4倍，斷裂韌性是貝殼的2倍，在航空航天、新能源、低空經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。目前，該項(xiàng)目正推進(jìn)小試產(chǎn)線建設(shè)，并與多家界面材料企業(yè)開展合作洽談。

仿生界面材料科學(xué)全重相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，實(shí)驗(yàn)室落戶杭州市余杭區(qū)，是北京航空航天大學(xué)聯(lián)合余杭區(qū)人民政府響應(yīng)浙江省服務(wù)國(guó)家新材料戰(zhàn)略、構(gòu)建“315”科技創(chuàng)新體系的重要舉措。其科研方向緊密對(duì)接浙江省新材料產(chǎn)業(yè)集群需求，重點(diǎn)輻射人工智能、低空經(jīng)濟(jì)、綠色能源、生物醫(yī)藥、高端裝備五大產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈，并前瞻布局人形機(jī)器人、類腦智能等未來賽道。實(shí)驗(yàn)室將通過創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈的深度融合，實(shí)現(xiàn)教育、科技、人才“三位一體”協(xié)同發(fā)展，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展注入持續(xù)動(dòng)力。

目前，該全重已與余杭企業(yè)在仿生低空飛行器關(guān)鍵材料、仿生人形機(jī)器人構(gòu)件等方向開展初步合作與對(duì)接。

余杭區(qū)科技局相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，余杭區(qū)將以仿生界面材料科學(xué)全重啟用為契機(jī)，進(jìn)一步加強(qiáng)北京航空航天大學(xué)更深層次的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)和互惠共贏，協(xié)同推進(jìn)教育科技人才一體改革發(fā)展、科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合。同時(shí)，加快構(gòu)建“環(huán)北航創(chuàng)新生態(tài)圈”，強(qiáng)化全重等高能級(jí)科創(chuàng)平臺(tái)人才引育、科研攻關(guān)、成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)賦能引領(lǐng)支撐作用，推動(dòng)人才鏈創(chuàng)新鏈產(chǎn)業(yè)鏈深度融合，全力打造科技創(chuàng)新策源地、創(chuàng)新人才蓄水池、科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化首選地。

據(jù)了解，該全重將通過首個(gè)5年建設(shè)期，在仿生物質(zhì)制備與合成、仿生能量轉(zhuǎn)換與物質(zhì)分離、仿生信息采集與處理等研究方向形成標(biāo)志性原創(chuàng)成果，建設(shè)成為國(guó)際上具有重要影響力的仿生界面材料科學(xué)學(xué)派，打造仿生界面材料科學(xué)創(chuàng)新策源地、高端人才蓄水池、科技成果孵化器和新質(zhì)生產(chǎn)力主引擎，建成引領(lǐng)全球的仿生界面材料科學(xué)研究中心。

（圖片來源：杭州市科技局）