編者按:習近平總書記指出,科學普及是實現創(chuàng)新發(fā)展的重要基礎性工作。為助力高水平科技自立自強,中國科協(xié)科普部聯(lián)合光明網推出“錨定2035·院士談科學報國”系列文章,邀請各領域院士就我國當下熱點科技問題給予權威解答,服務引導更多科技工作者提升科研科普能力,促進全民科學素質提升,為科技強國建設貢獻科普力量。#千萬IP創(chuàng)科普
中國工程院院士、中國材料研究學會理事長李元元
在21世紀的科技浪潮中,新材料作為科技進步和產業(yè)升級的重要基石,正引領著全球新一輪的科技革命和產業(yè)變革。
新材料是指新近發(fā)展或正在發(fā)展的具有優(yōu)異性能的結構材料和有特殊性質的功能材料。從古代的自然材料、青銅、鐵器,到今天的納米材料、復合材料,每一次材料的革新都推動著人類社會文明的進步。特別是在工業(yè)革命時代,材料對經濟和社會發(fā)展的推動作用尤為顯著。鋼鐵材料成就的機器化生產、電磁材料催生的自動化生產,以及半導體材料引領的信息化生產,都是材料技術推動工業(yè)發(fā)展的生動例證。
在當今時代,具有高科技屬性的信息材料、智能材料、能源材料和生命材料,更是對全球高質量、可持續(xù)發(fā)展起到了支撐和引領作用。例如,石墨烯作為一種新型二維材料,因其出色的導電、導熱和力學性能,在新能源、電子信息、航空航天等領域展現出巨大的應用潛力。而智能材料則能夠通過感知、響應外界環(huán)境變化,實現自我修復、自我適應等功能,為智能制造、可穿戴設備等領域帶來革命性的變革。
我國新材料產業(yè)的發(fā)展,最早起源于新中國成立初期。當時,國家的新材料產業(yè)還處于萌芽階段,主要依賴于跟蹤模仿和引進國外先進技術。然而,隨著改革開放的深入和國民經濟的快速發(fā)展,我國新材料產業(yè)逐漸嶄露頭角。特別是在“863計劃”“973計劃”等國家科技計劃的推動下,我國在新材料領域的研發(fā)投入不斷增加,創(chuàng)新能力顯著增強。經過四十多年的發(fā)展,我國的新材料產業(yè)已經逐步從跟蹤模仿走向了自主創(chuàng)新,并在多個關鍵領域取得領先地位。
如今,我國已成為世界材料大國。在前沿研究方面,我國的發(fā)明專利和論文數量均居世界第一位。在人才培養(yǎng)方面,我國已經擁有了一支規(guī)模龐大、結構合理、素質較高的專業(yè)技術人才隊伍。在科研機構方面,國家實驗室、新材料技術創(chuàng)新中心、國家重點實驗室等國家級科研平臺數量眾多,為新材料的研發(fā)提供了有力支撐。在生產企業(yè)方面,我國的新材料企業(yè)數量眾多,產值規(guī)模龐大,已經成為推動國家經濟增長的重要力量。
盡管我國在新材料領域取得了顯著成就,但仍面臨諸多挑戰(zhàn)和問題。首先,關鍵材料仍受制于人。例如,集成電路材料和顯示材料等高端新材料對外依存度仍然較高。其次,新材料產業(yè)的創(chuàng)新能力還有待進一步提升。雖然近年來我國在新材料領域的創(chuàng)新能力快速提升,但與國際先進水平相比仍存在一定差距。此外,新材料產業(yè)的發(fā)展還受到環(huán)保、資源等方面的制約。如何在保證經濟發(fā)展的同時,實現新材料產業(yè)的綠色、可持續(xù)發(fā)展,是國家新材料產業(yè)面臨的重要課題。
面對這些挑戰(zhàn)和問題,我國已經采取了一系列措施來推動新材料產業(yè)的發(fā)展,例如,出臺了一系列具體的政策。這些政策涵蓋了質量強國建設、原材料工業(yè)發(fā)展規(guī)劃、信息技術賦能工業(yè)數字化轉型等多個方面,為新材料產業(yè)的發(fā)展提供了有力的政策保障。同時,我國還加大了對新材料產業(yè)的研發(fā)投入和人才培養(yǎng)力度,提高了新材料產業(yè)的創(chuàng)新能力和核心競爭力。
總之,我國新材料產業(yè)的發(fā)展已經從追趕到引領,取得了顯著成就。然而,面對未來更加激烈的全球競爭和更加復雜多變的國際環(huán)境,我國新材料產業(yè)仍需繼續(xù)努力,加強原始創(chuàng)新和核心技術的突破,推動新材料產業(yè)的高質量發(fā)展,為實現2035年建成世界科技強國的目標貢獻力量。
作者:李元元(中國工程院院士、中國材料研究學會理事長)
整理:肖春芳