以下為訪談實錄，精彩不容錯過。

封偉，陜西富平人。現任天津大學二級教授、博導；1992年畢業于西安交通大學高分子材料專業；2000年獲得西安交通大學電子工程工學博士；之后在日本大阪大學、清華大學做博士后研究。是國家“萬人計劃”科技創新領軍人才、國家杰出青年基金獲得者，科技部中青年創新領軍人才, 天津市杰出人才，天津市首批“131”創新型人才團隊負責人，英國皇家化學會會士（FRSC），日本學術振興委員會JSPS高級訪問學者，享受國務院政府特殊津貼專家，是國家某領域重點專項首席科學家。任第八屆中國復合材料學會常務理事、導熱復合材料分會會長等職。主要從事高導熱復合材料，光熱能轉換存儲材料，高性能氟化碳材料以及智能響應功能復合材料方向研究，研究成果在Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed等期刊上發表文章280余篇、出版中英文專著5部、授權中國及國際發明專利80余項。封偉教授入選2025年度“科睿唯安”全球高被引科學家，連續五年入選美國斯坦福大學全球前2%頂尖科學家“終身科學影響力”榜單。獲得教育部、天津市、中國復合材料學會等省部級自然科學獎、技術發明獎等一等獎5項。

一、封教授，您在“4D打印可編程智能材料”方面發表了很多最新成果，能否為我們描繪一下，這項技術未來可能如何顛覆傳統制造業？在實現“可編程”和“智能化”的過程中，當前最亟待攻克的核心科學難題是什么？

傳統制造業是“減材制造”，3D打印是“增材制造”，而4D打印則是“優材制造”。傳統制造業生產的是靜態、被動的產品，它們的形狀、屬性和功能在離開生產線的那一刻就被固定了，而4D打印制造的是動態、主動的“智能物質”，它將制造業的邊界從空間（三維）拓展到了時間（四維），賦予了產品前所未有的生命感和智能性。例如我們現在制備的一些“軟體機器人”本體由智能材料打印而成，無需復雜的電機和液壓系統，可以像肌肉一樣柔軟、靈活地運動，在醫療、探測和人機交互領域應用前景廣闊；我們通過4D打印技術打印了智能變色材料，所打印的材料能夠像變色龍一樣隨外界刺激而變色；我們還制備了仿向日葵智能材料，該材料在無外加電源的情況下能夠自適應地向著光源方向轉動。

4D打印可編程智能材料想要真正實現高度的“可編程”和“智能化”，確實面臨一些核心的科學難題。在材料設計方面，需要研發多刺激響應與高性能的可打印材料，并實現材料性能的精確預測與可控調控。在4D打印工藝與結構設計方面，異質材料的高精度、高分辨率打印、界面結合強度、打印效率等問題都需要考慮。在智能控制與驅動方面，我們的目標是獲得感知、決策、驅動一體化集成的智能材料，且具有長期穩定性與耐久性。我們主持了一項“4D打印可編程智能材料”國家重點研發計劃的課題，正是要努力攻克這些難題。

總之，4D打印結合可編程智能材料是一項處于前沿的顛覆性技術，它遠不止是制造一個靜態物體，而是創造了一個能夠隨時間自主變化和適應環境的動態系統，這種特性使其對傳統制造業的顛覆將是根本性和革命性的。

二、封教授，導熱材料是解決高端電子器件散熱瓶頸的關鍵。您的團隊在“軟彈性高導熱聚合物基復合材料”上取得了重要突破，并獲得了國家自然科學基金重點項目的支持。這一技術相比傳統導熱材料（如金屬、陶瓷）的獨特優勢在哪里？其實現“高導熱”與“軟彈性”一體化的設計理念是什么？

“軟彈性高導熱聚合物基復合材料”，確實是我們團隊近年來重點攻關的方向，也非常榮幸獲得了國家自然科學基金重點項目的持續支持。

軟彈性高導熱聚合物基復合材料技術，其核心是要解決一個“既要又要”的難題。高端芯片和電子器件越來越“燙”，但同時又越來越“嬌氣”。傳統導熱材料，比如銅、鋁、陶瓷，導熱是強，但太“硬”了。用在芯片和散熱器之間，稍微有點熱脹冷縮，或者裝配壓力不均，就容易產生空隙、應力集中，反而讓散熱效率打折扣，甚至損傷器件。該材料最大的突破就是實現了“高導熱”和“軟彈性”的完美結合，說得形象點，它像一塊“導熱橡皮”，既能高效傳熱，又能溫柔貼合、緩沖應力。

如何做到“又軟又導熱”呢？我們的設計理念是三個關鍵詞：

1.“搭橋”——用表面改性的氮化硼、石墨烯等二維材料，在彈性體里搭出“高速公路”一樣的導熱網絡，聲子跑得快，熱量傳得遠。

2.“會動的骨架”——引入動態化學鍵（比如氫鍵、可逆交聯），讓材料受壓時能“動而不破”，彈性保持的同時，導熱網絡也不塌。

3.“軟包硬”結構——給剛性填料穿一件“彈性外衣”，緩沖應力，又不擋熱流，就像給鋼筋裹上橡膠，剛柔并濟。

三、封教授，您的研究橫跨功能有機碳、新能源、智能材料等多個前沿領域，并成功地將基礎研究發現推向應用。在您看來，這種高效的“學科交叉”研究模式成功的關鍵是什么？您如何構建團隊來同時應對從機理探索到儀器研制（如國家重大科研儀器研制項目）的全鏈條挑戰？

我認為需求牽引是實現高效學科交叉研究的核心所在。真正的交叉研究不是學科的簡單疊加，而是面向真問題、構建新范式。例如，我們在能源領域所布局的氟碳材料研究，正是面向國家進行能源結構轉型與“雙碳”目標的重大戰略需求。這樣一個富有使命感的科研目標，能自然凝聚不同學科背景的人才，形成強有力的攻堅合力。其次，必須構建堅實的人才團隊，引進和培養兼具學科深度和跨界思維的人才是根本保障，我們團隊引進了兩名不同學科背景的海外高層次人才，并自主培養了多名國家級人才，為多學科交叉研究奠定了堅實的人才基礎。在此基礎上，通過建立定期的學術交流機制，營造開放包容、互信互尊的文化氛圍，鼓勵探索，從而形成有利于多學科交叉研究的良好環境。

我們的學科交叉研究范式，在承擔重大儀器項目過程中得到了具體體現。

我們團隊在新型光熱轉換存儲材料領域具有長期的研究積累，引領了國際上新型光熱轉換研究，也深刻意識到原位同步測試難題極大制約了光熱材料基礎理論研究及關鍵指標突破。為此，我們面向科學前沿和國家重大工程需求，提出研制光熱材料的光子吸收、結構與能量變化的定量構效關系的時域原位檢測科學儀器。

作為負責人，我總體把握科學問題內核，并將其轉化為清晰的儀器研制目標與關鍵技術指標，通過與優勢單位合作，形成專業交叉互補的研究團隊。各子課題負責人承擔橋梁角色，將科學語言轉化為工程需求，專業執行人員則分別專注于機理探索、技術實現與實驗驗證，確保每一環節扎實落地。

總之，我們緊密圍繞國家航空航天、能源安全等多項重大需求，通過長期積累逐漸形成了以能量轉換與管控材料為核心的多學科交叉研究體系，建立了高度協同、目標一致的技術創新團隊，為持續產出原創性的科學突破和技術成果奠定了堅實基礎。

四、封教授，您是一位獲得過“杰青”、“萬人領軍”等幾乎所有國家級人才稱號的“大滿貫”科學家?；仡櫮目蒲兄?，哪些因素或經歷對您取得今天的成就最為關鍵？對于如今身處“卡脖子”技術攻關時代的青年科研工作者，您認為他們最應關注哪些方向或培養哪些能力？

回顧我的科研之路，確實有許多值得總結的經驗，但其中最關鍵的因素或許可以歸結為以下幾點：

1.好奇心與問題驅動。我始終認為，真正意義上的科研突破往往源于對未知的強烈好奇。年輕時，我習慣對看似“理所當然”的現象多問一個“為什么”，這種追問常常能發現新的研究切入點。例如，我的第一個重要課題偶氮苯光熱材料制備就源于一次實驗中的異常數據，當時許多人認為那是誤差，但我選擇深入探索，最終開辟了一個新的方向。

2.跨學科視野與融合能力。現代科學的發展越來越依賴學科交叉。我的團隊在攻關微生物發電的關鍵技術時，曾一度陷入瓶頸，后來通過與合成生物學、生物化學、材料科學領域的學者合作，才找到了突破路徑。這種“跨界”思維不僅需要開放的學習態度，更需要主動構建不同領域知識之間的聯系。

3.團隊協作與領導力。現代科研已不再是“單人冒險”，而是集體智慧的競技。我們團隊研究的高性能氟化碳材料制備技術，常聯合中國電科、中國船舶以及中國航天等應用單位進行深度合作，最終成功實現在相關領域的應用。

對青年科研者的建議：

面對當前“卡脖子”技術攻關的時代需求，青年科研工作者可能需要特別關注以下方向和能力：

1.面向國家戰略需求的真問題。不要盲目追逐“熱點”，而應深入產業一線，理解哪些問題是真正制約行業發展的瓶頸。例如在武器裝備、高端芯片、高端儀器等領域，許多技術短板背后是基礎科學問題，需要沉下心來解決根源性難題。

2.顛覆性創新與底層技術。許多“卡脖子”問題源于對國外技術體系的依賴。青年學者不妨大膽挑戰現有技術范式，例如通過新原理、新材料或新算法重構技術路徑，而非僅在原有路線上追趕。

最后，我想強調：科研的本質是創造未知，而非重復已知。青年一代身處大變局時代，既面臨挑戰，也擁有前所未有的機遇。