作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，新材料是整個(gè)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要支撐，也是新工業(yè)革命的物質(zhì)基礎(chǔ)。
圍繞豐富和發(fā)展材料基因組工程理念和方法、推動(dòng)材料科技成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化，11月23日至25日，在云南昆明舉行的中國(guó)工程院國(guó)際工程科技戰(zhàn)略高端論壇——第三屆材料基因工程高層論壇上，材料領(lǐng)域30多位院士，150多位國(guó)內(nèi)外知名的新材料領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者，近千名科研人員、企業(yè)代表齊聚滇池之濱，聚焦當(dāng)前材料領(lǐng)域發(fā)展的重點(diǎn)、熱點(diǎn)、難點(diǎn)，分享學(xué)術(shù)思想，交流學(xué)術(shù)成果。
據(jù)悉，我國(guó)目前已形成了全球門(mén)類最全、品種與產(chǎn)量規(guī)模第一的材料產(chǎn)業(yè)體系，材料產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值約占我國(guó)GDP的23%，2018年新材料產(chǎn)值3.9萬(wàn)億元。但在新材料方面，創(chuàng)新能力不足、創(chuàng)新質(zhì)量不高、迭代經(jīng)驗(yàn)欠缺的問(wèn)題仍然十分突出。
“針對(duì)信息顯示、運(yùn)載工具、能源動(dòng)力、高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人等幾大領(lǐng)域的347種關(guān)鍵材料的調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，被國(guó)外禁運(yùn)和實(shí)施出口管制的材料達(dá)到61種，依賴進(jìn)口156種。”科技部高新技術(shù)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化司副司長(zhǎng)曹國(guó)英說(shuō)，在我國(guó)處于優(yōu)勢(shì)的一些行業(yè)和企業(yè)也一樣，以高鐵為例，輪、軸、軸承等走行部件90%依賴進(jìn)口；在5G技術(shù)方面，射頻器件和數(shù)字電路新品等基礎(chǔ)材料及關(guān)鍵器件依賴美、日等國(guó)。我國(guó)集成電路制造業(yè)所需的八大類器材中，12英寸硅片、光刻膠、氟聚酰亞胺膠等近千種關(guān)鍵材料大量依賴進(jìn)口，高端引線框架、接插件材料也依賴進(jìn)口。而且，發(fā)達(dá)國(guó)家已在搶占未來(lái)制高點(diǎn)的新材料上加大創(chuàng)新力度，潛在新的短板將逐漸顯現(xiàn)，創(chuàng)新力不足、搶占制高點(diǎn)難，以及資源保護(hù)和利用能力不強(qiáng)，嚴(yán)重制約可持續(xù)發(fā)展。材料基因工程的實(shí)施，可有效地解決新材料發(fā)展的瓶頸問(wèn)題，促成材料科學(xué)技術(shù)的革命性發(fā)展。
材料基因工程是材料科技領(lǐng)域的顛覆性前沿技術(shù)，它的基本理念是創(chuàng)新材料研發(fā)模式，采用“理性設(shè)計(jì)-高效實(shí)驗(yàn)-大數(shù)據(jù)技術(shù)”相互融合、協(xié)同創(chuàng)新的方法，取代傳統(tǒng)的試錯(cuò)法，加速新材料的發(fā)展；通過(guò)突破高通量計(jì)算方法、高通量實(shí)驗(yàn)方法、材料大數(shù)據(jù)等關(guān)鍵技術(shù)，建設(shè)材料基因工程創(chuàng)新平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)新材料研發(fā)周期縮短一半、研發(fā)成本降低一半的目的。
我國(guó)材料基因工程領(lǐng)軍人物、中國(guó)工程院院士干勇介紹，我國(guó)已啟動(dòng)的五大科技平臺(tái)中，處于首位的就是材料基因組的研發(fā)平臺(tái)。目前，我國(guó)“3+1”綜合性國(guó)家科學(xué)中心創(chuàng)新體系已在布局，在北京懷柔的材料基因組平臺(tái)，正力爭(zhēng)在新型高溫超導(dǎo)體和金屬氫的發(fā)展、非常規(guī)超導(dǎo)機(jī)理、量子計(jì)算物理機(jī)制、新型量子材料的復(fù)雜相變、物性的超快調(diào)控和晶格振動(dòng)實(shí)時(shí)成像等重大科學(xué)問(wèn)題取得新的突破，并在清潔能源、特種功能、高溫合金和高強(qiáng)輕質(zhì)復(fù)合材料等關(guān)鍵新材料技術(shù)上取得突破；在上海，超強(qiáng)超短激光實(shí)驗(yàn)裝置，暗物質(zhì)與中微子、實(shí)驗(yàn)室天體物理、拓?fù)涑瑢?dǎo)量子計(jì)算三大實(shí)驗(yàn)平臺(tái)正式開(kāi)建；在深圳，已經(jīng)初步建成“云腦”“靶場(chǎng)”“云網(wǎng)”三大科學(xué)裝置；在合肥，同步輻射光源、穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)等大學(xué)技裝置正為新材料的研發(fā)發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。此外，以云南稀貴金屬材料基因組為代表的各種材料基礎(chǔ)平臺(tái)陸續(xù)立項(xiàng)，非常喜人；上海交通大學(xué)首倡起草的“材料基因工程數(shù)據(jù)通則”首部團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)成功發(fā)布；一些專業(yè)軟件公司基于材料基因組技術(shù)，開(kāi)始為行業(yè)提供大數(shù)據(jù)、技術(shù)計(jì)算、人工智能協(xié)同創(chuàng)新服務(wù)，我國(guó)數(shù)字化研發(fā)體系正在形成，從基礎(chǔ)工程到應(yīng)用，形成了完整的生態(tài)鏈。
“未來(lái)幾年是我國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)為新材料產(chǎn)業(yè)提供了廣闊的市場(chǎng)空間，也對(duì)新材料研發(fā)速度、研發(fā)成本、質(zhì)量、性能等提出了更高的要求。”工業(yè)和信息化部原材料司副司長(zhǎng)常國(guó)武建議，我國(guó)發(fā)展材料基因工程，還需要進(jìn)一步加速新材料研發(fā)產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用的銜接，充分利用國(guó)家新材料測(cè)試評(píng)價(jià)平臺(tái)、新材料生產(chǎn)應(yīng)用示范平臺(tái)和新材料資源共享平臺(tái)，促進(jìn)數(shù)據(jù)信息設(shè)施共用共享，同時(shí)進(jìn)一步營(yíng)造良好人才成長(zhǎng)環(huán)境，加快培養(yǎng)一批國(guó)際化復(fù)合型人才。
