近日，北京市经济和信息化局“未来产业X沙龙”系列活动——原子级制造专场在怀柔科学城成功举办。本次沙龙以“原生未来”为主题，聚焦原子级制造从实验室研发到工程化应用的关键链路，围绕路线选择、装备研制、系统集成与生态构建等议题展开深度研讨。来自中国科学院物理研究所、国家纳米科学中心等科研专家以及中科艾科米、多场低温、晶亦精微、云汉星驰激光、怀美科技、聚仪共享等企业代表20余人与会研讨。北京市经济和信息化局总经济师王德参会。
原子级制造，是指在原子、分子度上对材料进行精准调控的前沿制造技术，是推动制造业向更高精度迈进的重要方向。今年，北京市经济和信息化局发布了《北京市原子级制造创新发展行动计划（2026—2028年）》，围绕原子级制造软件、加工装备、构筑装备、检测装备4个方向，部署20项攻关任务。怀柔区依托大科学装置集群的建设带动和技术溢出效应，集聚了中科微世、中科艾科米、力美特真空、蓝牧激光等众多原子级加工、构筑、性能测试装备企业，具备设备工艺先发优势，在精密仪器、传感器等领域形成日益完备的产业链配套与创新生态。
产业方向：原子级制造的技术边界与路线选择
原子级制造是当前全球前沿制造领域最受关注的方向之一。中国科学院物理研究所专家指出，广义定义（纳米尺度制造）与狭义定义（以原子为可控单元的制造）之间存在本质差异，前者已相对成熟，后者才是真正意义上的“原子级制造”，但技术难度呈数量级跃升。目前在科研层面，存在分子束外延（MBE）和单原子操纵两条技术路线，目前走向产业仍有瓶颈。国家纳米中心专家进一步指出，原子级制造不应是简单“换概念上台阶”，而应将现有纳米阶段技术整合进来，明确“什么事情是现有纳米技术做不到的”，厘清升级方向和任务边界，真正实现效率提升或降本增效。
装备突围：单点突破已有但系统集成不足
与会企业在原子级制造领域取得了多项装备和工艺国产化突破。特别是怀柔科学城，近年来依托大科学装置建设，集聚孵化了中科微世、中科科仪、蓝牧激光、多场低温等众多装备企业，取得众多先进成果。如多场低温的稀释制冷机及纳米级闭环运动控制系统，能够在极低温、强磁场环境下完成精密运动控制，是量子芯片等原子级器件制备的必要条件。云汉星驰完成开发的国产半导体检测设备激光器替代，已实现交付。下一步，推动“单点设备”到“成组成线”、从产品突破到系统集成的跨越，成为各企业的共同期望。
需求牵引：拉动原子级制造发展的新动力
与会代表认为，原子级制造当前应用场景高度集中在量子计算、先进半导体等前沿领域，市场规模有限。现有代表性企业均经历7-8年才走到当前阶段，产业培育仍需耐心。原子级制造产业尚处起步期，不少企业开发的产品仍处于0→1和1→10的推广阶段，产品或服务订单不足，难以实现投入产出经济平衡，亟需拓展市场收入来源，亟待下游产业需求放量。专家建议，在下一步发展中，应主动推动技术外溢，以场景牵引技术落地，而非等待前沿市场成熟。如超精密加工能力可外溢至高端传感器和精密光学器件、缺陷控制技术可应用于先进半导体检测、极端条件工艺可服务于航空航天特种材料。
生态构建：从“各做各的”到“成组串线”
如何将分散的技术能力转化为产业合力？精密加工平台和检测服务企业均反映，平台端“有设备不知道做什么”，科研端“有需求不知道找谁”——这不是技术问题，而是信息连接问题。原子尺度下物理原理从经典力学切换到量子力学，加工端与科研端的认知框架完全不同，导致需求翻译失真。与会代表普遍呼吁，应定期组织实地走访，深入各单位看实际产品和产线，同时建立常态化交流机制，实时更新设备能力与需求清单，解决“互相不知道在做什么”的问题。同时建议，能有一条可组合、可共享的开放合作实验线，将激光加工、薄膜生长、表征检测等设备串成完整工艺流程，降低验证成本。
本次沙龙聚焦原子级制造核心技术与装备研制，搭建产学研深度交流平台，共商推动关键设备自主可控、加速技术成果产业化的落地路径。下一步，北京市经济和信息化局将依托“创赢未来”成长计划，加大对原子级制造各环节初创企业的支持力度，聚力打通原子级制造产业化发展链路，加速原子级制造从“实验室样品”向“生产线产品”转化。
