新刊卷首 | “編材制造”+“大纖維”

2025年第7期卷首語特邀——

高級工程師，大纖維產業(yè)工作組總協(xié)調人王健撰寫

“編材制造”+“大纖維”

文/王鍵

“大纖維”是由中國科技自動化聯(lián)盟未來紡織工作組于2016年在國際上率先提出的創(chuàng)新材料科技與產業(yè)理念，旨在對具有智能、綠色、超能等特征的下一代纖維及其構成的織物和系統(tǒng)進行統(tǒng)括定義。該工作組隨之更名為大纖維產業(yè)工作組，持續(xù)推動“大纖維”技術和產業(yè)發(fā)展，并在2019年首倡了“編材制造”這一全新的制造范式，以應對以“大纖維”為基本對象之一的復雜自主系統(tǒng)的制造挑戰(zhàn)。

“大纖維”作為一種前瞻性的材料科學理念，與“編材制造”這一創(chuàng)新的多層次、多技術集成的制造范式相結合，共同描繪了未來工業(yè)發(fā)展的新藍圖。“編材制造”的核心價值在于其“從原子到超系統(tǒng)”的整體設計與制造思想，通過對物質在不同尺度上的精密“編輯”與“編排”，賦予材料和產品前所未有的功能集成度與性能表現(xiàn)。

“編材制造”的革命性潛力源于其從根本上改變價值創(chuàng)造方式的能力——將智能和功能直接嵌入材料的“肌理”之中，而非僅僅將分立的部件組裝起來。從“部件組裝”模式到“材料內功能編纂”模式的轉變是深刻的，可能催生出在質量上而非僅僅在增量上有所不同的產品——更集成、更具適應性和響應性。這與第四次工業(yè)革命中物理、數(shù)字和生物世界邊界融合的愿景相一致，而“編材制造”的定義本身就體現(xiàn)了這種融合。其戰(zhàn)略價值在于這種重新定義產品架構和制造范式的潛力。

盡管面臨材料成本、工藝集成、設計工具、供應鏈成熟度、回收利用和標準化等方面的挑戰(zhàn)，但人工智能、數(shù)字化、可持續(xù)發(fā)展理念及制造工藝的持續(xù)創(chuàng)新，為“編材制造”的未來發(fā)展指明了方向。通過跨學科的深度融合與協(xié)同創(chuàng)新，“編材制造”有望克服現(xiàn)有瓶頸，在航空航天、汽車交通、醫(yī)療健康、能源環(huán)境、智能可穿戴等眾多領域催生革命性的產品與應用。

展望未來，“編材制造”和“大纖維”將沿著智能化、綠色化、功能集成化和應用普適化的方向持續(xù)演進。

“編材制造”和“大纖維”不僅是對傳統(tǒng)材料科學和制造工程的拓展，更代表了一種全新的發(fā)展哲學和技術路徑。它通過將材料設計與制造過程從原子尺度直至復雜系統(tǒng)層面進行一體化整合，為解決人類社會面臨的重大挑戰(zhàn)、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標，以及開啟一個更智能、更高效、更以人為本的新工業(yè)時代，提供了至關重要的戰(zhàn)略支撐和實現(xiàn)途徑。持續(xù)的研發(fā)投入、開放的國際合作以及對新興業(yè)態(tài)的積極培育，將是充分釋放其革命性潛力的關鍵。

2025年第7期封面及本期卷首頁

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2025年《科學畫報》