美国国家自然科学基金会（NSF）于2020年启动“未来制造计划”，旨在寻找制造业解决方案，克服当前科学、技术、教育、经济和社会障碍，为美国企业提供新的制造能力。9月，NSF向“未来制造计划”资助3500万美元，重点支持3个领域[1]。

1、生物制造研究。利用生物学或将生物材料整合到制造中，包括：通过低能耗生物过程实现生物矿化基础设施材料的制造、维护和再利用；利用大麻衍生物实现可持续生物塑料的循环制造；制造超高密度的DNA纳米电子系统；细胞外囊泡疗法的生物制造使能技术；利用生物质衍生呋喃和二氧化碳，电催化生产有价值的聚合物原料；细菌碳存储聚合物的无细胞合成方法；微藻蛋氨酸的生物制造；通过人工智能引导传感和材料建模实现生物基建筑材料的水下增材制造；整合生物过程和合成生物学用于未来工业产品的生物制造；压电生物晶体薄膜的界面导向制造等。

2、网络制造研究。变革制造业的可预测性、安全性、可靠性和效率，包括：下一代钙钛矿半导体大规模制造；利用电化学制造和电网之间的时空相互依赖性来优化灵活性和可持续性；6G推动的未来制造；全息光学处理器的3D打印；用于下一代光子学和量子计算的场辅助纳米组装系统；制造设计自动化的学习基础模型等。

3、生态制造研究。重新设计整个制造生命周期和供应链，以实现可持续性，包括：通过制造、人工智能和材料科学的融合实现材料按需制造；新一代硅酸盐胶凝材料的环保制备；太空制造可持续性；镍基高温合金Inconel 718可重复增材制造的工艺-结构-性能-表面关系不确定性的量化；整合电化学和代谢工程用于生产碳中和氨等。     （万勇）