费曼60年前预言成真！中国5分钟造上千种新分子，原子级制造来了

南京大学原子极限微制造实验设施大科学装置现场

1959年，诺贝尔物理学奖得主理查德·费曼在加州理工学院发表了一场著名演讲，题目叫 《底層還有很大空間》 。

在那场演讲里，费曼提出了一个在当时听起来像科幻小说的设想： “有一天，我们可以一个一个地摆弄原子，按照我们的意愿来制造任何东西。”

60多年过去了。这个“科幻”，正在中国变成现实。

2026年8月8日，在国家科技传播中心的学术发展讲堂上，南京大学物理学院教授、原子制造研究院院长宋凤麒向公众披露了一组数据：

南京大学联合国内相关力量共同搭建的原子极限微制造实验设施，已能驱动多种原子组合重构，5分钟内可生成上千种全新人工分子物种。

5分钟，上千种新分子。

人类制造史上，从未有过如此高效、如此精准的“造物”方式。

【第一部分·制造的三次跃迁】

**人类制造三次跃迁对比：减材制造、等材增材制造、原子级制造**。

要理解这件事有多震撼，先搞清楚人类制造技术走过的三条路。

第一代制造：减材制造。

就是“砍木头”——拿一块大材料，切掉、削掉、磨掉不需要的部分，留下想要的形状。几千年来，人类一直在干这个事。从石器打磨到现代机床切削，本质都是 “从大变小” 。

第二代制造：等材与增材制造。

铸造、锻造是“等材”——把材料融化后倒进模具，冷却成型。3D打印是“增材”——一层一层往上“长”。本质都是 “从无到有” ，但精度仍然停留在微米甚至毫米级。

第三代制造：原子级制造。

不再是“切掉”，不再是“堆叠”——而是 “一个一个地摆放原子” 。

宋凤麒说了一句话，点出了原子级制造的本质： “原子级制造不仅是制造精度的跃迁，更是制造逻辑的根本变革。”

从“砍”到“长”再到“摆”——精度从毫米到微米再到原子——这是制造技术的终极形态。

【第二部分·中国原子级制造，到了哪一步？】

科研人员调试高强度团簇束流源，原子制造核心设备

中国在原子级制造这条赛道上，已经跑出了三张王牌。

第一张牌：5分钟生成上千种新分子。

南京大学的原子极限微制造实验设施，能在5分钟内驱动多种原子组合重构，生成上千种全新人工分子物种。

这意味着什么？过去人类发现一个新分子，可能需要数月甚至数年的实验室摸索。现在，5分钟就能批量“创造”上千种自然界从未存在过的分子。

这不是“发现”，这是 “创制” 。

第二张牌：无损加工解决芯片“漏电”难题。

基于团簇束流的无损加工技术，可以精准调控加工能量，有效解决芯片加工损伤与漏电难题。在金刚石衬底相关器件中，使石墨烯的电子迁移率大幅提升。

芯片行业最头疼的问题之一，就是加工过程中对材料造成的“损伤”——越精密越容易伤。原子级制造可以做到“无损” ，这在芯片制造领域是革命性的。

第三张牌：单原子层二维材料。

单原子层二维材料已展现出在激光晶体、柔性传感、电子光源等领域的变革性潜力。微米级薄膜即可替代吨级传统光学器件。

微米替代吨级——这不是渐进式改良，这是数量级的碾压。

【第三部分·“极限乐高”：原子级制造到底怎么玩？】

原子制造两种技术路线示意

原子级制造，通俗地说就是 “极限乐高” 或 “原子刺绣” 。

你可以想象手里有一把 “原子镊子” 和一支 “原子画笔” ——能够精准地拾起、移动、放置每一个特定的原子。

传统制造像是在“雕刻”——从一块大材料里剔除不需要的部分。原子级制造则像是“搭积木”——从最基础的层面，一个原子一个原子地构建出你想要的东西。

目前原子级制造有两条技术路线：

• “自上而下” ：像雕刻一样，从材料中精准去除不需要的原子
• “自下而上” ：像搭积木一样，从原子开始一层层构建

两条路线齐头并进，目标只有一个： 实现对原子的“确定性操控” 。

宋凤麒预测，原子级制造在未来10年内或将迎来产业化发展新浪潮。

【第四部分·这为什么是大事？】

费曼《底层还有很大空间》演讲，原子制造梦想的起点

这件事的意义，可以从三个层面来看。

第一，中国正在定义下一代制造的标准。

2026年，工信部等七部门启动了年度创新任务“揭榜挂帅”，24个专题中，未来产业方向里明列 “原子级制造技术” 专题。

2026年6月，原子级制造创新发展大会在长春举行。从国家层面的政策布局到地方产业基地的落地，中国正在系统性地抢占原子级制造的制高点。

第二，制造逻辑的根本变革即将到来。

传统制造是“经验驱动”——老师傅凭手感、凭经验。原子级制造是 “模型驱动” ——AI与自动化有望加速“试错-优化”闭环，推动制造从经验走向精准计算。

当制造精度从毫米推进到原子尺度，整个工业体系的天花板都会被掀开。

第三，费曼的梦想，正在中国大地上变成现实。

60多年前，费曼说“底层还有很大空间”——他指的是原子尺度。今天，中国科学家正在填满那个空间。

从南京大学的原子极限微制造实验设施，到北京高压科学研究中心合成的单原子直径“金属线”——中国在原子级制造的多个方向上，已经跑在了世界前面。

【结尾·金句】

人类制造走过了几千年。

从石器时代的打磨，到工业革命的机床，再到今天的3D打印——我们一直在“切”和“堆”之间打转。

现在，中国正在开启第三条路：一个一个地摆放原子。

5分钟生成上千种新分子、微米薄膜替代吨级器件、无损加工破解芯片漏电难题——

这不是“做得更精”，这是“重新定义怎么做”。

从“砍木头”到“搭原子”——人类制造的终极形态，中国正在亲手搭建。