2025年机械学院“新质装备前沿讲堂”第二场：陶凯教授——面向精准生物医学工程的分子制造

随着制造范式的不断革新，各种区别于传统机械加工方式的制造工艺方法，如生物制造、仿生制造、微纳制造，特别是原子制造的发展，促使机械学科迈入新的阶段。但当前的生物制造和仿生制造等介观制造方法在制造精度和可控性上存在局限，难以满足复杂结构和功能定制的需求；而原子制造尽管实现了在原子层面高精度控制金属材料与器件的结构和性能，在各种高精尖制造领域展现出变革性潜力，但其免疫反应或毒性问题严重制约了在精准生物医学领域的应用。相比之下，分子制造技术可以通过道法自然，通过生物有机分子精准组装，不仅能够实现原子尺度上精确操控，而且在生物相容性和功能定制化方面具备更高的灵活性，有望弥补制造精度、复杂结构与精准生物医学应用之间的隔阂。通过操控分子自组装与阵列化/跨尺度序构，制备原子尺度上精准、客制化形性的超分子结构/元器件，并以此设计制造高精度、可调制的客制化生物医疗器械，可实现高精准的生物-器件界面交互。

陶凯，浙江大学机械工程学院/杭州国际科创中心研究员，博导，入选国家高层次青年人才计划，浙江大学杭州国际科创中心副主任（双专计划）兼未来科学研究院副院长，浙江-爱尔兰生物有机电介质材料与器件联合实验室主任，浙江-以色列自组装功能材料联合实验室副主任；原子级制造研究领域，致力于通过操控分子自组装与阵列化，制备原子尺度精准、客制化形性的超分子结构/元器件，并以此设计制造面向精准生物医学工程的自组装功能器件装备；主要从事生物有机自组装形性协同制造与调控、阵列化与跨尺度序构、自组装电介质材料与软器件等研究；在包括Science, Nat. Catal., Chem. Soc. Rev., Prog. Mater. Sci., Sci. Adv., Nat. Commun., Energy Environ. Sci., Adv. Mater., Mater. Today, Angew. Chem. Int. Ed.等在内的国际权威期刊上发表众多高水平学术论文；担任Bio-Design & Manufacturing, ACS Applied Materials & Interfaces等多本SCI期刊编辑。