大国重器背后的“90后” 汪泽：精密机械的操控者 于毫厘之间细雕琢

转自：北京青年报客户端

光刻机上的晶圆如何能精准地进行光刻、制作出纳米级的集成电路？数控机床如何加工出复杂精巧的零件？工厂中的机器人如何快速对准每一个螺丝钉……看得见的操作背后，是一套看不见的精密运动控制系统。“控制是帮助事物实现秩序的一套逻辑”，而汪泽就是这套逻辑背后的设计师。从保家卫国的大国重器，到事关百姓衣食住行的民生应用，在科研攻关第一线，清华大学“90后”青年教师汪泽正挥洒青春汗水。

勇攀“精密机械的珠穆朗玛峰”

2020年，从天津大学直博清华的汪泽顺利拿到了博士学位，完成了两年博后工作，2022年，他正式留校，在清华大学机械工程系机械电子工程研究所担任助理研究员，主攻机电系统精密运动控制与轨迹规划、智能制造装备方向。从项目申报、竞标、核心技术研发、项目需求对接、技术方案验证、线下测试到产品落地，以及后期扩大技术影响力，用汪泽的话说，“我们课题组就好比一个小型创业公司，不管是技术研发、项目攻关还是其他的琐事，都要事事关心”。

螺蛳壳里做道场，做机械控制和装备最关键的就是精度，以及设备、程序的可靠性，汪泽和同事们孜孜以求。汪泽所在团队为科技部重点领域“IC装备精密机械与测控”创新团队，以团队所承担的光刻机工件台项目为例，众所周知，指甲盖大小的芯片集成了几十亿甚至上百亿个晶体管，对制造芯片的光刻机精度要求可以说是近乎苛刻。光刻机始终保持高速运动，通过“线动成面”的方式完成小区域内的高精度光刻。但这个动的过程可不简单，要求工件台和掩模台要在高动态运动下实现优于2纳米的同步运动精度。汪泽说，这相当于两架时速1000公里的飞机并排飞行，两者在任意时刻的飞行位置偏差不超过头发丝直径的八十分之一，如此极端的性能指标使得光刻机工件台被誉为“精密机械的珠穆朗玛峰”。

失之毫厘、差之千里，任何环节都不容有差池。反复调试设备、解决各种Bug，工作看似枯燥，但每前进一小步，成就感便油然而生。“十年磨一剑，百天一纳米”，从最开始对光刻机和工件台几乎一无所知，到完成我国第一台10纳米同步精度的气浮运动台、第一台适配光刻机整机要求的双工件台α样机，再到现如今面向最先进极紫外工艺的真空磁浮台，“我所在的团队用行动和事实有力地证明，我们可以”，汪泽说。

“大国重器”背后的耕耘者

目前，我国的高铁运营里程超过4.6万公里，位居全世界第一，甚至超过世界上其他国家的总和。“大国重器”背后，凝聚着科学家们无数心血。最近，汪泽正忙着设计研发一款高铁接触网运维检修机器人。

“人们看到的是白天高铁飞速运行，殊不知夜间检修工作更为关键。以‘班味’最浓的京沪高铁为例，全长1300多公里，基本每1公里就要配一个班组进行高强度的维护检修，要查看高铁接触网上的螺栓有无松动，吊弦是否脱落、断裂等等，每一个小疏忽都可能威胁高铁安全运行，可见高铁运营维护的人力物力成本很大。我们就在思考，能不能设计出一个自动检修机器人，尤其是高海拔、高寒等环境恶劣地区，用机器去解放人力，同时保证检修运维效果。”汪泽说。

目前成熟的机器人应用很多，把相关技术迁移过来不就可以吗？汪泽表示，机器人在室内稳定工作环境下的技术确实比较成熟，但到了野外，一天之中光照强度的变化会直接影响机器人摄像头捕捉，低温、大风、高腐蚀等极端条件层出不穷，更别提各类不确定因素，比如天上飘来的塑料袋、停了一只小鸟，人很容易辨别，但机器人就不一定能随机应变了，机器人在应对非结构化环境方面仍是个难题，我们也在不断攻克。“我们课题组负责机器人本体设计制造、安全控制方法、机器人测量定位技术等等，最近在做集成，下一步准备装车试验，明年计划到即将开通的广湛高铁进行线下测试。”

这只是汪泽及其课题组所负责项目的冰山一角。飞行器、光刻机、高铁……科技的力量在悄然改变着人们的生活，每一个微小进步背后，是汪泽这样的科学工作者在日以继夜地付出。

干惊天动地事，做隐姓埋名人

今年秋季新学期，汪泽的角色又多了一重——担任清华大学机械系新生班班主任。巧的是，这个班级的班号竟是“404”：这是清华机械系历史上从没有过的班号；从互联网的角度来说，意味着内容无法找到。他跟同学说：“这个班号，注定了你们要干惊天动地事，做隐姓埋名人。”

“从小到大，我们都说要当社会主义的接班人，但没人告诉我们怎么接班。当你们踏入清华机械系的一刹那，命运的齿轮可能就已经开始转动了。当你们在学校打好基础，慢慢地去做国之重器，这些是真的能够为国家话语权、国防安全、人民健康发挥切实作用的。”

今年是中国第一颗原子弹爆炸60周年，最近，汪泽专门组织学生们去观看了清华大学经典原创话剧《马兰花开》，这部剧讲述了两弹元勋邓稼先为祖国核武器事业呕心沥血、忘我奋斗的不平凡人生。他对学生说：“家国情怀其实就在潜移默化之间，藏在你的每一个选择和奋斗里，哪怕是做好一道微积分习题。或许未来的国之重器里，就有一串来自你写的代码。”

如今，汪泽和学生打成一片，和学生一起上集体自习，带学生做项目，他乐于看到学生的成长进步，如同看到了当年刚刚踏入校园时懵懂的自己。“做科研工作就像一场接力，需要一代又一代人去接过前人的一棒，不断前行、迭代、更新。”汪泽说。

文/北京青年报记者 蒋若静

责任编辑：周朝(EN002)

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