未来 · 校友分享 | 卢秋宇:过程生发智能:材料、结构、能量与时间中的智能生成

2026-04-14

来自英国华威大学华威制造中心(WMG)的 两位教授 —— 纳米复合材料首席教授 Tony McNally、聚合物加工学教授 Ton Peijs,和来自华威大学化学系的 两位教授 —— 聚合物化学首席教授 Dave Haddleton、可持续性聚合物化学教授 Remzi Bezcer,以及清华大学化学系副教授陶磊团队、清华大学未来实验室副主任、未来材料研究中心主任乐恢榕教授团队,围绕前沿材料及高分子材料科学核心内容展开深度分享和交流。

近日,清华大学未来实验室2026年第1期未来 · 校友分享讲座在双清综合楼举行。


本期活动邀请到了清华大学未来实验室校友、香港理工大学设计学院助理教授卢秋宇,带来题为“过程生发智能:材料、结构、能量与时间中的智能生成(When Processes Become Intelligent: Process Intelligence in Materials, Structures, Energy, and Time)”的深度分享。



图1:讲座海报




当我们谈论“智能系统”时,传感器、芯片、算法与控制逻辑,常常是最先浮现的关键词。它们定义了我们对“智能”的许多想象,也塑造了今天技术发展的主流路径。但在这场讲座中,卢秋宇提出了另一个更耐人寻味的问题:


“ 如果不将智能完全交给电子计算,那么一部分智能行为,是否也可能从材料、结构、环境能量,乃至时间过程本身中生发出来?”


在分享中,他结合一系列研究案例与系统原型,讨论了智能究竟“居住”在何处,也借此打开了对未来交互系统、人机关系以及物理世界中过程性行为的重新想象。


图2:流体计算工具包:面向无电子的形变交互界面


分享内容





回望他与未来实验室的关联,会发现这场讲座所讨论的问题,并不是在某个时刻突然出现的。


在未来实验室阶段,他主要开展了基于流体驱动的智能材料结构与界面应用研究,探索如何借助气动结构实现无需复杂电子系统的交互功能。也是从那时起,一个更深层的问题逐渐浮现出来:如果材料与物理过程本身已经能够承担部分功能,那么它们是否也可能进一步参与计算与交互机制的生成?


沿着这条线索,他一步步将研究推进至今天关于“过程智能”的系统性探索,从材料、结构、能量与时间等多个维度出发,持续思考物理过程如何构成功能、生成行为,并进入交互系统及更广泛的可持续技术场景。


图3:讲座初始,米海鹏老师为现场同学介绍分享嘉宾卢秋宇老师


讲座开篇,卢秋宇老师从一个我们并不陌生的现实出发:智能家居、自动驾驶、AI 助手、智慧城市......“智能”正在越来越多地嵌入我们的日常环境之中。但他随即提出了一个更值得追问的问题:这些智能究竟栖居在哪里?


今天的大多数智能系统,仍然主要依赖电子传感、计算与驱动链路来实现功能,智能也因此高度集中在处理器及其周边系统之中。这种路径固然推动了技术发展,但也伴随着系统复杂度上升、能源消耗增加以及电子废弃物等问题。基于此,讲座进一步提出:某些智能行为,是否可以不完全依赖电子计算,而由物理过程本身参与实现?


图4:讲座主题 - 当过程成为智能


围绕这一问题,卢秋宇老师提出了 Process Intelligence(过程智能) 的概念,强调智能不仅可以来自处理器,也可能生发于材料、结构、能量与时间等物理过程的相互作用之中。讲座进一步从


Material Process

Structural Process

Energy Process

Temporal Process


四个维度展开,讨论材料变化、结构响应、环境能量流动以及时间演化,如何在交互系统中参与感知、驱动乃至“类决策”行为的形成。


图5:过程智能的框架:以智能为核心,覆盖材料、结构、能量、时间四大过程维度,连接设计与制造


除了概念框架之外,讲座还讨论了这一路径如何真正落地,包括定制化制造平台、设计工具,以及 AI 增强的设计支持方式。整场分享所回应的,并不只是“如何做出更聪明的系统”,而是一个更根本的问题:未来交互系统中的智能,是否可以被重新分配,从处理器走向物理过程本身。


图6:Degrade to Upgrade研究中基底组件的设计框架与实例






讨论延伸:从概念框架走向研究实践


在讲座后的讨论环节,几位同学进一步结合自身研究与工作中的具体问题,与卢秋宇老师展开了交流。提问内容并没有停留在概念层面,而是很快进入了更具体的设计与实现维度,例如结构色在实际应用中的可能性、形变材料在交互设计中的约束条件,以及当材料、结构与过程真正进入系统设计时,研究者应如何理解其中的边界、变量与权衡。


这些提问某种程度上也回应了讲座本身的核心价值:Process Intelligence 并不是一个停留在理论层面的抽象命题,它真正具有挑战性的地方,恰恰在于如何把材料行为、结构响应、能量过程与时间演化转化为可以被设计、被实现、也可以被讨论的方法问题。现场的交流也让这场分享从“理解一种新视角”,进一步推进到“如何在自己的研究中处理这类问题”。


图7:现场讨论


与此同时,卢秋宇老师也简要介绍了他目前在香港理工大学带领的 Interbeing Lab。该实验室关注如何将智能嵌入材料与过程之中,以构建支持人、自然与机器之间更深层互构关系的新型交互系统。对持续关注设计、HCI、智能材料、形变系统与交叉研究方法的同学而言,这也为相关研究路径提供了一个更具体的参照。


他特别强调,真正重要的研究,往往不是追逐现成热点,而是找到那个自己愿意长期追问的问题。对于希望在设计、材料、计算、AI工具之间展开跨学科探索的同学,这类研究仍有大量未被充分打开的空间。



结语




从未来实验室走出的校友回到实验室分享自己正在推进的研究方向。这场讲座呈现了一种理解智能系统的方式:智能不限于计算与感知控制链路,也可能存在于材料变化、结构响应、能量流动和时间演化之中。



图8:讲座合照






供稿 | 王雪竹

编辑 | 王瑢琦

审核 | 宋诗宇







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