張江科學(xué)會(huì)堂舉辦顛覆性技術(shù)創(chuàng)新成果展 記者 陶磊 攝

可以“變形”、具有動(dòng)能的微折疊機(jī)器人，能夠?yàn)樯镔|(zhì)轉(zhuǎn)化提供低能耗方案的納米技術(shù)，滿足國家重大需求的金屬復(fù)合新材料，為鋼鐵工業(yè)低碳發(fā)展實(shí)現(xiàn)綠色路徑的綠氫制造技術(shù)……9月8日，2024浦江創(chuàng)新論壇的一場專題論壇在大零號(hào)灣科創(chuàng)大廈舉辦，科學(xué)家展示了各式各樣的“未來材料”，呈現(xiàn)了材料科學(xué)的交叉創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展。

自然界生物擁有先天的優(yōu)異精細(xì)構(gòu)型，也成為科學(xué)家的靈感來源。中國科學(xué)院院士、上海交通大學(xué)教授張荻帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)從自然生物的寶庫中甄選出合適的生物構(gòu)型，以人工材質(zhì)置換生物組分，實(shí)現(xiàn)構(gòu)型化復(fù)合的新材料。他舉例說，將蝴蝶翅膀光響應(yīng)構(gòu)型與特定光功能組分復(fù)合，形成金屬蝶翅，能大大提高光響應(yīng)性能，強(qiáng)化太陽能捕集率；水生褐藻在細(xì)胞壁進(jìn)化出獨(dú)特的快速離子通道構(gòu)型，基于這樣“窄卻快”的構(gòu)型研發(fā)分級(jí)孔碳材料，可制備綠色高性能超級(jí)電容器。材料科學(xué)家“師法自然”，通過多學(xué)科交叉探索出遺態(tài)材料的新研究范式并開展應(yīng)用研究，科研成果被應(yīng)用于航天等高科技領(lǐng)域。

學(xué)科的交叉同樣為德國國家工程院院士、德國開姆尼茨工業(yè)大學(xué)教授奧利弗·施密特（Oliver G.Schmidt）帶來了源源不斷的突破。他展示了一種能夠自行折疊的微小機(jī)器人，只有1立方毫米大小，可以由太陽能驅(qū)動(dòng)，能運(yùn)動(dòng)，具有自主電子控制系統(tǒng)；而且如同生物細(xì)胞構(gòu)建生命形態(tài)，小立方能夠互相通信、連接，組成更大的人工生物體。在施密特的團(tuán)隊(duì)中，有化學(xué)、物理、生物、計(jì)算機(jī)、工程等多個(gè)領(lǐng)域的研究者，他們致力于微操作、力傳感等技術(shù)提升，研發(fā)世界上最小的內(nèi)置電池和生物超級(jí)電容，為微型機(jī)器人帶來更多潛在應(yīng)用而突破挑戰(zhàn)。

“科學(xué)家也要做產(chǎn)業(yè)，這條路很難，卻是必需的。”中國科學(xué)院院士、北京科技大學(xué)教授張躍告訴大家，團(tuán)隊(duì)始終瞄準(zhǔn)“低成本、低能耗、低排放”的目標(biāo)，通過堿性電解水制氫技術(shù)，研發(fā)堿性電解槽及輔助控制裝備，最大產(chǎn)氫量可達(dá)每小時(shí)數(shù)千標(biāo)方。“綠氫關(guān)鍵裝備的發(fā)展突破是氫能市場高速發(fā)展的核心，所以技術(shù)的落地也非常關(guān)鍵。”他介紹，目前已在國內(nèi)組建2條制造產(chǎn)線，并與國內(nèi)外商業(yè)合作伙伴建立聯(lián)系，“從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)，既要解決綠氫制造技術(shù)發(fā)展中的科學(xué)前沿，也要解決工程技術(shù)難題，為中國鋼鐵工業(yè)低碳發(fā)展注入氫動(dòng)能。”

除學(xué)科之間交叉、學(xué)界與產(chǎn)業(yè)跨界之外，科學(xué)家們還呼吁跨國界的合作。“以氣候變化為代表的全球性挑戰(zhàn)亟須創(chuàng)新解決方案，其中材料科學(xué)和工程起著關(guān)鍵作用，需要研究人員、行業(yè)領(lǐng)袖、政策制定者和資助機(jī)構(gòu)共同努力。”世界工業(yè)技術(shù)研究組織協(xié)會(huì)主席、伊斯坦布爾科技大學(xué)校長哈桑·曼達(dá)爾（Hasan Mandal）分享土耳其支持跨學(xué)科研究推動(dòng)全球伙伴關(guān)系，他同時(shí)透露，世界工業(yè)協(xié)會(huì)今年的年會(huì)將在中國舉辦，希望擴(kuò)大全球創(chuàng)新大家庭，并為更多優(yōu)秀的青年研究者搭建交流與合作的支持平臺(tái)。

“研究的目的是大家一起推動(dòng)科學(xué)的進(jìn)步。”這是浦江論壇上科學(xué)家們頻頻提到的共識(shí)。如果留心就會(huì)發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家們的幻燈片里展示的每一項(xiàng)前沿新研究都會(huì)提到合作者的名字，五花八門的拼寫代表著成員的不同文化背景，他們一起工作，將智慧凝練成推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的新知識(shí)和新技術(shù)。德國科學(xué)院院士、德國工程院院士、德國明斯特大學(xué)教授哈羅德·海因茨·?？怂梗℉arald Fuchs）的最后一張幻燈片契合論壇的主題，也表達(dá)了科學(xué)家們的共同心聲——兩個(gè)不同顏色的小人面對(duì)面，將兩塊凹凸拼圖扣上，科學(xué)研究就是這樣，要找到“對(duì)的人”和“對(duì)的方向”來開拓未來的版圖。