发布时间:2026-03-16
——记高端装备界面科学与技术全国重点实验室
界面科学与技术是研究不同材料、不同结构接触界面的物理化学特性、相互作用机理,以及如何通过技术手段优化界面性能的前沿学科。小到芯片内部的纳米级接触,大到航空航天装备的部件衔接,它的身影贯穿高端装备研发、生产、服役的全生命周期,直接决定装备的精度、可靠性与使用寿命。
清华大学高端装备界面科学与技术全国重点实验室(以下简称“实验室”)就是这一领域的研究先锋队。自创建以来,实验室便锚定科研报国初心、坚守创新使命,在科研攻关的前沿阵地勇攀高峰,在人才培育的沃土之上悉心耕耘,在成果转化的实践之路务实笃行,历经三十余载沉淀,交出了一份兼具科研深度与时代温度的优异答卷。
薪火相传,筑牢科研创新之基
1988年,实验室的前身——原清华大学摩擦学国家重点实验室正式落成,成为我国机械工程领域最早聚焦界面相关研究的高端科研平台,为我国摩擦学及界面科学学科的规范化发展拉开了序幕。
实验室初创之时,国内相关研究领域尚处于起步阶段,面临设备匮乏、技术壁垒、理论薄弱等多重困境。在温诗铸、雷天觉等老一辈院士的躬身引领下,一批怀揣科技报国热忱的科研工作者,以“功成不必在我,功成必定有我”的担当,扎根实验室、潜心钻科研,不仅攻克了一系列基础研究难题,更逐步搭建起学科发展框架、培育起首批专业人才,为后续实验室的发展筑牢了坚实根基,也为我国界面科学领域积累了宝贵的研究经验。
时代迭代,使命升级。随着我国高端装备产业向高端化、智能化、绿色化加速转型,航空航天、芯片制造等关键领域对界面技术的精准度、稳定性要求越发严苛,实验室迎来了适配国家需求、实现自我突破的战略转型契机。此次转型,核心是推动研究方向从传统摩擦学研究,向高端装备界面科学与核心技术攻关精准延伸,实现了从“聚焦学科前沿”到“紧扣国家需求、引领学科前沿”的深度跨越,重点破解IC制造、航空航天装备等领域的界面“卡脖子”难题,让科研方向更贴合产业实际、更彰显国家价值。
转型后的实验室,学科布局更趋完善、创新定位更加清晰,以打造世界一流界面科学研究平台为目标,深耕摩擦学与微纳制造两大核心领域,构建起“基础研究—应用开发—成果转化”环环相扣的完整创新链条,实现了理论探索与产业应用的双向赋能。依托清华大学在机械、材料、化学、物理等多学科的综合优势,实验室实现实体化高效运营,让科研人员能够心无旁骛攻克重大难题,逐步成长为国内界面科学领域极具影响力的科研高地、人才培育摇篮与技术转化基地。
人才集聚,激活协同创新之力
始终将人才队伍建设放在首位,着力打造一支多学科交叉、结构合理、素质优良、富有创新活力的高水平研究团队,是实验室三十余载永葆生机与活力的核心密码。
目前,实验室共有在职科研人员与管理人员90人,经过多年的培育与引进,已形成一支梯次分明、优势互补的人才梯队。团队最鲜明的特色,便是多学科交叉融合的鲜明特质。团队成员涵盖机械工程、材料科学与工程、化学、物理学、微电子学等多个核心学科领域,能够从不同学科视角、不同技术维度协同发力,破解高端装备界面技术的复杂难题,推动研究领域的不断拓展与技术水平的持续提高。团队阵容实力雄厚,其中包括中国科学院院士1人、中国工程院院士1人,国家级高层次人才13人,国家级青年人才18人,以及多名教育部新世纪优秀人才,形成了“老中青”相结合、传帮带相衔接的良性人才培养模式。
实验室高度重视创新团队的培育与建设,着力打造具有核心竞争力的科研创新集群,培育形成了“团结协作、求真务实、勇于创新、追求卓越”的优良团队文化。2005年,以实验室主要成员为核心的研究团队成功入选教育部“创新研究团队”;2008年,该团队荣获国家自然科学基金委“创新研究群体”称号,并于2011年、2014年连续获得资助,成为我国摩擦学领域首个获得该荣誉且实现连续资助的研究群体。
作为清华大学重要的高层次人才培养基地,实验室始终坚守人才培育使命,构建了涵盖博士后研究人员、博士生、硕士生、本科生的多层次、全方位人才培养体系,着力培育具备扎实理论基础、较强创新能力、国际视野与科研报国情怀的复合型创新人才。自成立以来,实验室已累计接纳博士后研究人员100余名,招收博士研究生400余名、硕士研究生400余名,其中200余人顺利获得博士学位、300余人获得硕士学位,培养的研究生中已有5篇博士论文荣获“全国优秀博士学位论文”,彰显了实验室卓越的人才培养质量。
在培养过程中,实验室坚持“因材施教、知行合一”的理念,将重大科研项目与课堂教学有机融合,鼓励学生主动参与国家重大专项、国际合作、企业合作等科研项目,在实践中锤炼本领、提高能力、开阔视野。如今,培育的人才已广泛分布在相关领域,成为推动行业发展的中坚力量。
硕果盈枝,彰显科研报国之责
三十余载深耕,实验室紧扣国家战略、瞄准国际前沿,在科研、成果转化等方面成效卓著,为我国科技进步、产业升级和经济高质量发展提供了有力支撑。
实验室形成三大核心研究方向:一是IC制造装备核心界面技术,聚焦晶圆级键合等关键技术,支撑200/300mm晶圆自动化生产,助力芯片制造装备自主可控;二是尖端装备核心界面技术,破解航空航天等领域极端工况摩擦润滑难题,保障国防与产业升级;三是界面性能正向设计理论,从原子尺度揭示机理,实现界面设计从“经验驱动”向“理论驱动”转变,为装备创新提供理论支撑。
清晰的研究方向、强大的科研团队,推动实验室在科研上持续突破。实验室承担包括国家重大研究专项,国家“973”“863”计划项目,自然科学基金重大和重点项目等在内的大量科研任务。截至目前,实验室共获得国家自然科学奖6项,技术发明奖5项,科技进步奖4项,全国优秀科技图书奖2项,省部级奖100余项,何梁何利基金科学与技术进步奖2项,中国机械工程学会科技成就奖1项,中国机械工程学会摩擦学分会最高成就奖2项,美国摩擦学与润滑工程师学会国际奖1项,美国摩擦学与润滑工程师学会年度最佳论文奖1项,等等。这些奖项既是对实验室科研成果的高度认可,也是我国摩擦学与微纳制造领域科研水平不断提高的重要标志。
近五年来,实验室共发表《科学引文索引》(SCI)论文2000余篇,其中影响因子10.0以上近300篇,《期刊引证报告》一区(JCR1区)论文1459篇;《工程索引》(EI)论文2169篇。尤为值得一提的是,实验室在《自然》(Nature)、《自然·纳米技术》(Nature Nanotechnology)、《自然·通讯》(Nature Communications)、《物理评论快报》(PRL)、《美国化学学会·纳米》(ACS Nano)等国际顶级期刊上发表了一批高质量的论文,实现了基础科学研究方面的重大突破,提升了我国在摩擦学与微纳制造领域的国际影响力。同时,实验室作为主编单位,共出版专著与教材14本,其中外文专著6本,为学科发展和人才培养提供了重要的学术支撑。
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