以下为访谈实录，精彩不容错过。

封伟，陕西富平人。现任天津大学二级教授、博导；1992年毕业于西安交通大学高分子材料专业；2000年获得西安交通大学电子工程工学博士；之后在日本大阪大学、清华大学做博士后研究。是国家“万人计划”科技创新领军人才、国家杰出青年基金获得者，科技部中青年创新领军人才, 天津市杰出人才，天津市首批“131”创新型人才团队负责人，英国皇家化学会会士（FRSC），日本学术振兴委员会JSPS高级访问学者，享受国务院政府特殊津贴专家，是国家某领域重点专项首席科学家。任第八届中国复合材料学会常务理事、导热复合材料分会会长等职。主要从事高导热复合材料，光热能转换存储材料，高性能氟化碳材料以及智能响应功能复合材料方向研究，研究成果在Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed等期刊上发表文章280余篇、出版中英文专著5部、授权中国及国际发明专利80余项。封伟教授入选2025年度“科睿唯安”全球高被引科学家，连续五年入选美国斯坦福大学全球前2%顶尖科学家“终身科学影响力”榜单。获得教育部、天津市、中国复合材料学会等省部级自然科学奖、技术发明奖等一等奖5项。

一、封教授，您在“4D打印可编程智能材料”方面发表了很多最新成果，能否为我们描绘一下，这项技术未来可能如何颠覆传统制造业？在实现“可编程”和“智能化”的过程中，当前最亟待攻克的核心科学难题是什么？

传统制造业是“减材制造”，3D打印是“增材制造”，而4D打印则是“优材制造”。传统制造业生产的是静态、被动的产品，它们的形状、属性和功能在离开生产线的那一刻就被固定了，而4D打印制造的是动态、主动的“智能物质”，它将制造业的边界从空间（三维）拓展到了时间（四维），赋予了产品前所未有的生命感和智能性。例如我们现在制备的一些“软体机器人”本体由智能材料打印而成，无需复杂的电机和液压系统，可以像肌肉一样柔软、灵活地运动，在医疗、探测和人机交互领域应用前景广阔；我们通过4D打印技术打印了智能变色材料，所打印的材料能够像变色龙一样随外界刺激而变色；我们还制备了仿向日葵智能材料，该材料在无外加电源的情况下能够自适应地向着光源方向转动。

4D打印可编程智能材料想要真正实现高度的“可编程”和“智能化”，确实面临一些核心的科学难题。在材料设计方面，需要研发多刺激响应与高性能的可打印材料，并实现材料性能的精确预测与可控调控。在4D打印工艺与结构设计方面，异质材料的高精度、高分辨率打印、界面结合强度、打印效率等问题都需要考虑。在智能控制与驱动方面，我们的目标是获得感知、决策、驱动一体化集成的智能材料，且具有长期稳定性与耐久性。我们主持了一项“4D打印可编程智能材料”国家重点研发计划的课题，正是要努力攻克这些难题。

总之，4D打印结合可编程智能材料是一项处于前沿的颠覆性技术，它远不止是制造一个静态物体，而是创造了一个能够随时间自主变化和适应环境的动态系统，这种特性使其对传统制造业的颠覆将是根本性和革命性的。

二、封教授，导热材料是解决高端电子器件散热瓶颈的关键。您的团队在“软弹性高导热聚合物基复合材料”上取得了重要突破，并获得了国家自然科学基金重点项目的支持。这一技术相比传统导热材料（如金属、陶瓷）的独特优势在哪里？其实现“高导热”与“软弹性”一体化的设计理念是什么？

“软弹性高导热聚合物基复合材料”，确实是我们团队近年来重点攻关的方向，也非常荣幸获得了国家自然科学基金重点项目的持续支持。

软弹性高导热聚合物基复合材料技术，其核心是要解决一个“既要又要”的难题。高端芯片和电子器件越来越“烫”，但同时又越来越“娇气”。传统导热材料，比如铜、铝、陶瓷，导热是强，但太“硬”了。用在芯片和散热器之间，稍微有点热胀冷缩，或者装配压力不均，就容易产生空隙、应力集中，反而让散热效率打折扣，甚至损伤器件。该材料最大的突破就是实现了“高导热”和“软弹性”的完美结合，说得形象点，它像一块“导热橡皮”，既能高效传热，又能温柔贴合、缓冲应力。

如何做到“又软又导热”呢？我们的设计理念是三个关键词：

1.“搭桥”——用表面改性的氮化硼、石墨烯等二维材料，在弹性体里搭出“高速公路”一样的导热网络，声子跑得快，热量传得远。

2.“会动的骨架”——引入动态化学键（比如氢键、可逆交联），让材料受压时能“动而不破”，弹性保持的同时，导热网络也不塌。

3.“软包硬”结构——给刚性填料穿一件“弹性外衣”，缓冲应力，又不挡热流，就像给钢筋裹上橡胶，刚柔并济。

三、封教授，您的研究横跨功能有机碳、新能源、智能材料等多个前沿领域，并成功地将基础研究发现推向应用。在您看来，这种高效的“学科交叉”研究模式成功的关键是什么？您如何构建团队来同时应对从机理探索到仪器研制（如国家重大科研仪器研制项目）的全链条挑战？

我认为需求牵引是实现高效学科交叉研究的核心所在。真正的交叉研究不是学科的简单叠加，而是面向真问题、构建新范式。例如，我们在能源领域所布局的氟碳材料研究，正是面向国家进行能源结构转型与“双碳”目标的重大战略需求。这样一个富有使命感的科研目标，能自然凝聚不同学科背景的人才，形成强有力的攻坚合力。其次，必须构建坚实的人才团队，引进和培养兼具学科深度和跨界思维的人才是根本保障，我们团队引进了两名不同学科背景的海外高层次人才，并自主培养了多名国家级人才，为多学科交叉研究奠定了坚实的人才基础。在此基础上，通过建立定期的学术交流机制，营造开放包容、互信互尊的文化氛围，鼓励探索，从而形成有利于多学科交叉研究的良好环境。

我们的学科交叉研究范式，在承担重大仪器项目过程中得到了具体体现。

我们团队在新型光热转换存储材料领域具有长期的研究积累，引领了国际上新型光热转换研究，也深刻意识到原位同步测试难题极大制约了光热材料基础理论研究及关键指标突破。为此，我们面向科学前沿和国家重大工程需求，提出研制光热材料的光子吸收、结构与能量变化的定量构效关系的时域原位检测科学仪器。

作为负责人，我总体把握科学问题内核，并将其转化为清晰的仪器研制目标与关键技术指标，通过与优势单位合作，形成专业交叉互补的研究团队。各子课题负责人承担桥梁角色，将科学语言转化为工程需求，专业执行人员则分别专注于机理探索、技术实现与实验验证，确保每一环节扎实落地。

总之，我们紧密围绕国家航空航天、能源安全等多项重大需求，通过长期积累逐渐形成了以能量转换与管控材料为核心的多学科交叉研究体系，建立了高度协同、目标一致的技术创新团队，为持续产出原创性的科学突破和技术成果奠定了坚实基础。

四、封教授，您是一位获得过“杰青”、“万人领军”等几乎所有国家级人才称号的“大满贯”科学家。回顾您的科研之路，哪些因素或经历对您取得今天的成就最为关键？对于如今身处“卡脖子”技术攻关时代的青年科研工作者，您认为他们最应关注哪些方向或培养哪些能力？

回顾我的科研之路，确实有许多值得总结的经验，但其中最关键的因素或许可以归结为以下几点：

1.好奇心与问题驱动。我始终认为，真正意义上的科研突破往往源于对未知的强烈好奇。年轻时，我习惯对看似“理所当然”的现象多问一个“为什么”，这种追问常常能发现新的研究切入点。例如，我的第一个重要课题偶氮苯光热材料制备就源于一次实验中的异常数据，当时许多人认为那是误差，但我选择深入探索，最终开辟了一个新的方向。

2.跨学科视野与融合能力。现代科学的发展越来越依赖学科交叉。我的团队在攻关微生物发电的关键技术时，曾一度陷入瓶颈，后来通过与合成生物学、生物化学、材料科学领域的学者合作，才找到了突破路径。这种“跨界”思维不仅需要开放的学习态度，更需要主动构建不同领域知识之间的联系。

3.团队协作与领导力。现代科研已不再是“单人冒险”，而是集体智慧的竞技。我们团队研究的高性能氟化碳材料制备技术，常联合中国电科、中国船舶以及中国航天等应用单位进行深度合作，最终成功实现在相关领域的应用。

对青年科研者的建议：

面对当前“卡脖子”技术攻关的时代需求，青年科研工作者可能需要特别关注以下方向和能力：

1.面向国家战略需求的真问题。不要盲目追逐“热点”，而应深入产业一线，理解哪些问题是真正制约行业发展的瓶颈。例如在武器装备、高端芯片、高端仪器等领域，许多技术短板背后是基础科学问题，需要沉下心来解决根源性难题。

2.颠覆性创新与底层技术。许多“卡脖子”问题源于对国外技术体系的依赖。青年学者不妨大胆挑战现有技术范式，例如通过新原理、新材料或新算法重构技术路径，而非仅在原有路线上追赶。

最后，我想强调：科研的本质是创造未知，而非重复已知。青年一代身处大变局时代，既面临挑战，也拥有前所未有的机遇。