2025 年 7 月 1 日，我院青年副研究员林晨森作为第一作者、复旦大学人工智能创新与产业研究院作为第一完成单位，与美国布朗大学应用数学系 George Em Karniadakis 教授团队等合作，在国际权威综合性期刊《美国科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS）发表题为 “Onset of cavitation and vapor bubble development over hydrophilic and hydrophobic surfaces” 的研究论文（PNAS 122 (27): e2503033122）。
该研究针对空化过程中“从无到有”的气泡成核与生长机理，基于 many-body dissipative particle dynamics (mDPD) 跨尺度模拟方法，系统揭示了在亲水、中性及疏水三类固体边界上异质空化的发生条件与演化规律：亲水界面，空化在液体本体内首先出现（近似均质成核），气泡快速长大并激发强烈的压力脉冲，引发后续气泡坍缩；近中性界面（接触角≈90°），气泡在固壁处较低负压即可成核，伴随较弱的压力振荡；疏水界面或播撒微粒，表面瞬态微泡易于合并并迅速生长，实现低门槛异质成核。研究成果填补了分子尺度经典成核理论（CNT）与宏观观测之间的“介观尺度空白”，构建了连续、无缝的空化多尺度物理图景。
该工作不仅在气泡成核物理上拓展了理论认识，也为气泡动力学与AI的深度融合提供了关键数据基础。研究所积累的跨尺度数据信息，有望为建立具备泛化能力的AI气泡动力学大模型奠定重要基础，并为未来在多个工程与医学场景中的快速空化风险评估提供 AI 驱动的新范式。
原文链接：https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.2503033122
作者介绍：
林晨森，复旦大学人工智能创新与产业研究院青年副研究员、硕士生导师，主要研究方向为AI流体大模型。
详见：https://ai3.fudan.edu.cn/info/1075/1344.htm
