打造材料強(qiáng)國，引領(lǐng)未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展

肖勁松

摘? ?要：材料是制造業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)和保障，材料工業(yè)是基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。材料工業(yè)的發(fā)展水平和質(zhì)量，直接影響和決定著一個(gè)國家工業(yè)化與制造業(yè)的發(fā)展水平和質(zhì)量。實(shí)踐證明，制造業(yè)強(qiáng)國必然是材料強(qiáng)國。我 國已成為全球的材料生產(chǎn)和消費(fèi)大國，但是大而不強(qiáng)的問題依然突出，與材料強(qiáng)國之間存在很大差距， 難以支撐制造強(qiáng)國和網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國的建設(shè)。在未來產(chǎn)業(yè)的布局中，必須以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)材料工業(yè)特別是新材料產(chǎn) 業(yè)的發(fā)展。建議加快制定材料強(qiáng)國戰(zhàn)略，推動(dòng)材料先行，提升基礎(chǔ)材料的品質(zhì)，前瞻性布局新材料領(lǐng)域 未來產(chǎn)業(yè)，實(shí)施材料效率提升工程，強(qiáng)化人才和政策支撐。

關(guān)鍵詞：材料強(qiáng)國;未來產(chǎn)業(yè);新材料

材料、能源、信息共同構(gòu)成生產(chǎn)制造系統(tǒng)的三 大基礎(chǔ)要素。材料是制造業(yè)的先決條件和基礎(chǔ)保障。 材料工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)和支柱產(chǎn)業(yè)，是工業(yè)的 基礎(chǔ)性先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，具有產(chǎn)業(yè)規(guī)模大、關(guān)聯(lián)度高、帶 動(dòng)作用強(qiáng)、資源能源密集等特點(diǎn)?！耙淮牧稀⒁淮?裝備”，材料工業(yè)的發(fā)展水平和質(zhì)量，直接影響和決 定著一個(gè)國家工業(yè)化與制造業(yè)的發(fā)展水平和質(zhì)量。

習(xí)近平總書記指出，“新材料產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性、基 礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，也是高技術(shù)競爭的關(guān)鍵領(lǐng)域，我們要奮 起直追，迎頭趕上?！毙虏牧献鳛椴牧瞎I(yè)的先導(dǎo)， 對推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新、促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和國家安 全等具有重要的支撐和保障作用，是衡量一個(gè)國家 和地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、科技進(jìn)步和國防實(shí)力的重要 標(biāo)志，已成為世界各國竭力搶占的未來戰(zhàn)略制高點(diǎn)。

一、材料的屬性和基礎(chǔ)性決定了制造業(yè)強(qiáng) 國必然是材料強(qiáng)國

美國、德國、日本等發(fā)達(dá)國家既是世界著名的 制造業(yè)大國，也是全球公認(rèn)的材料強(qiáng)國。這些國家 高度重視新材料的研發(fā)和生產(chǎn)，制定了新材料長期發(fā)展戰(zhàn)略，投入重金支持新材料的研發(fā)，不僅具有 較強(qiáng)的材料研發(fā)能力、應(yīng)用能力，而且還有先進(jìn)的 材料制備和生產(chǎn)能力，擁有眾多全球知名的科研機(jī) 構(gòu)、跨國公司以及一大批專業(yè)化的新材料中小企業(yè)， 這些企業(yè)也高度重視新材料的研發(fā)和應(yīng)用。

我國是材料的生產(chǎn)和消費(fèi)大國，生產(chǎn)著全球 一半的鋼鐵、60% 的水泥，是名副其實(shí)的材料生 產(chǎn)和應(yīng)用大國，但并不是材料強(qiáng)國。近年來，我 國雖然在科研領(lǐng)域突破很快，但是從《科技日報(bào)》 所列的 35 項(xiàng)“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)來看，一大半都 跟材料相關(guān)，這說明中國材料工業(yè)水平確實(shí)還很 落后，與美國、日本、德國等材料強(qiáng)國相比，還 存在明顯的差距。

二、處于產(chǎn)業(yè)鏈上游的屬性表明 ：材料引 領(lǐng)未來產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

從人類文明的發(fā)展來看，一部人類文明史就 是一部學(xué)習(xí)利用材料、制造材料、創(chuàng)新材料的歷 史，材料引領(lǐng)人類社會(huì)的發(fā)展。從石器、青銅器 發(fā)展到高分子材料和復(fù)合材料等，材料的發(fā)展是石青銅人類生產(chǎn)力的主要標(biāo)志，也是人類社會(huì)進(jìn)步的里 程碑。

材料工業(yè)是基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，處于產(chǎn)業(yè)鏈的上游， 是制造業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)和保障，具有至關(guān)重要的先 導(dǎo)作用。材料工業(yè)不僅面臨自身轉(zhuǎn)型升級的重任， 而且肩負(fù)著支撐和引領(lǐng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級、新興產(chǎn)業(yè) 發(fā)展的使命。從世界工業(yè)的發(fā)展歷史和現(xiàn)實(shí)來看， 材料工業(yè)的發(fā)展促進(jìn)了制造業(yè)的發(fā)展，制造業(yè)也 帶動(dòng)了材料工業(yè)的進(jìn)步，制造業(yè)發(fā)達(dá)的國家必然是材料研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用大國，如美國、日本、 德國等。因此，作為國民經(jīng)濟(jì)先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和戰(zhàn)略性 新興產(chǎn)業(yè)，新材料是高端制造及國防工業(yè)的重要 保障，已成為世界各國戰(zhàn)略競爭的焦點(diǎn)。

《“十四五”規(guī)劃和 2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》提 出，要前瞻謀劃未來產(chǎn)業(yè)。這是國家面向未來提出 的一個(gè)重要發(fā)展戰(zhàn)略。到底什么是未來產(chǎn)業(yè)，哪些 產(chǎn)業(yè)會(huì)名列其中？國家發(fā)改委表示，未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展 具有“依托新科技、引領(lǐng)新需求、創(chuàng)造新動(dòng)力、拓展新空間”的“四新”特征，并初步提出包括類腦 智能、量子信息、基因技術(shù)、未來網(wǎng)絡(luò)、深?？仗?開發(fā)、氫能與儲能等前沿科技和產(chǎn)業(yè)變革領(lǐng)域。雖 然目前所提的六大領(lǐng)域沒有明確涉及新材料，但是 哪一個(gè)領(lǐng)域離開了新材料的支撐和保障，都寸步難 行。這就好比“此處無聲勝有聲”。

三、中國打造材料強(qiáng)國需要把握趨勢、認(rèn) 清差距

雖然我國把建設(shè)制造強(qiáng)國和網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國作為制 造業(yè)轉(zhuǎn)型升級和高質(zhì)量發(fā)展的目標(biāo)，但是尚未明 確將材料強(qiáng)國建設(shè)提高到國家戰(zhàn)略高度。面對復(fù) 雜的國際形勢，要想推動(dòng)材料工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展和 前瞻謀劃未來產(chǎn)業(yè)，打造材料強(qiáng)國勢在必行。目 前中國與世界材料強(qiáng)國相比，還面臨著諸多復(fù)雜 性、不確定性和不足。

（一）精準(zhǔn)把握材料技術(shù)演進(jìn)方向與產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢

面對新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，材料發(fā)展 將日新月異。一是材料計(jì)算科學(xué)發(fā)展加快。隨著 計(jì)算材料學(xué)的發(fā)展，材料組織結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系 將得到系統(tǒng)準(zhǔn)確的理解，從而使性能預(yù)測和材料 設(shè)計(jì)成為可能，進(jìn)而精確設(shè)計(jì)并控制材料制備過 程，縮短材料研發(fā)周期，實(shí)現(xiàn)定制化研發(fā)與設(shè)計(jì)。 二是材料的加工工藝、先進(jìn)加工技術(shù)飛速發(fā)展。 3D 打印技術(shù)、智能制造技術(shù)等先進(jìn)加工技術(shù)的應(yīng) 用，使得新材料發(fā)展呈現(xiàn)多品種、小批量、定制 化，可開發(fā)更多的新型高性能材料，適應(yīng)未來社 會(huì)的發(fā)展。三是材料呈現(xiàn)出復(fù)合化、智能化、結(jié) 構(gòu)功能一體化特征。為適應(yīng)智能社會(huì)的發(fā)展，智 能材料技術(shù)、高智能多級結(jié)構(gòu)復(fù)合材料和智能可 控技術(shù)等將得到廣泛應(yīng)用。通過技術(shù)創(chuàng)新可以解 決工藝、成分、結(jié)構(gòu)上的不足，同時(shí)重視傳統(tǒng)材 料的改進(jìn)，做到“一材多用”，如能源信息材料。 四是輕量化、柔性化和可再生化方興未艾。隨著 新能源的廣泛利用、航空航天的快速發(fā)展以及節(jié) 能環(huán)保的巨大需求，材料將朝著輕量化和可再生 化方向發(fā)展;隨著可穿戴設(shè)備的日益普及，新材料會(huì)朝著柔性化發(fā)展。我國一定要在把握材料發(fā) 展方向和產(chǎn)業(yè)需求的基礎(chǔ)上，推動(dòng)材料先行，真 正實(shí)現(xiàn)“一代材料，一代裝備，一代產(chǎn)業(yè)”的目標(biāo)。

（二）科學(xué)預(yù)測未來需求

材料工業(yè)的發(fā)展是由市場和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求牽引 的。面對快速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)、日新月異的社會(huì)變 遷，市場對材料的需求也隨之發(fā)生變化。這就需要 前瞻預(yù)測未來社會(huì)的形態(tài)以及產(chǎn)業(yè)的變革，進(jìn)而把 握材料的技術(shù)演進(jìn)方向和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢。從一些政 府組織、智庫和專家學(xué)者對未來社會(huì)的預(yù)測看，未 來世界將是一個(gè)高度老齡化、智能化、低碳 / 零碳、 共享的社會(huì)。高度老齡化使得醫(yī)療、康復(fù)和保健等 領(lǐng)域快速發(fā)展，將帶動(dòng)生物醫(yī)藥、3D 打印以及各 種新型生物功能材料的發(fā)展。高度智能社會(huì)需要具 有自感知、自適應(yīng)、自我調(diào)節(jié)和腦機(jī)合一的智能化 材料及信息傳輸、道路橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施的支撐，將 引起材料領(lǐng)域的深刻變革，大量的新型智能材料、 環(huán)保可再生材料將會(huì)誕生。在低碳 / 零碳社會(huì)，生 物燃料、氫能、太陽能、風(fēng)能等可再生能源將會(huì)成 為未來社會(huì)供能的主體，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和可再生能源 將融合成一個(gè)分布式能源互聯(lián)網(wǎng)，改變能源的生產(chǎn) 和社會(huì)分配方式，各類新型能源材料得以快速發(fā) 展。共享社會(huì)要求基礎(chǔ)設(shè)施的建筑材料也相應(yīng)地發(fā) 生變化。此外，深海、深空和深地的開發(fā)，會(huì)推動(dòng) 極端環(huán)境新材料的開發(fā)與應(yīng)用。

（三）我國與世界材料強(qiáng)國差距較大

我國材料工業(yè)存在的短板和瓶頸依然突出，石 油、鐵礦石等大宗原材料的對外依賴度高，關(guān)鍵戰(zhàn) 略資源保障能力不強(qiáng)，專用裝備、高端儀器、基礎(chǔ) 軟件、核心原輔料等自我保障不足，產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈 安全風(fēng)險(xiǎn)凸顯;中低端產(chǎn)品嚴(yán)重過剩與高端產(chǎn)品供 應(yīng)短缺并存，高端產(chǎn)品的供應(yīng)能力不足，關(guān)鍵核心 技術(shù)自主可控水平不高;資源能源消耗較高，綠色 低碳發(fā)展任重道遠(yuǎn);數(shù)字化水平難以有效支撐高質(zhì) 量發(fā)展;以資源粗加工為主，產(chǎn)品附加值不高，行 業(yè)總體盈利水平不高，提質(zhì)增效任務(wù)艱巨;缺乏具 有國際影響力的大型材料企業(yè)和專精特新的中小企 業(yè)，尚未形成良好的企業(yè)生態(tài)體系;與材料相關(guān)的 標(biāo)準(zhǔn)、檢測、評價(jià)、認(rèn)證等配套服務(wù)不健全。

（四）亟須改變大而不強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)狀況

我國是原材料生產(chǎn)大國和消費(fèi)大國，已成為世 界第一大化學(xué)生產(chǎn)國和第二大石化產(chǎn)品生產(chǎn)國，約 20 種大宗化工產(chǎn)品產(chǎn)量居世界第一。我國粗鋼產(chǎn)量 占世界粗鋼產(chǎn)量的 53.3%，22 大類鋼材產(chǎn)品中，17 類鋼材產(chǎn)品自給率達(dá) 100%。從常用有色金屬到稀 有金屬的 64 種有色金屬品種都有生產(chǎn)。水泥、平 板玻璃、建筑衛(wèi)生陶瓷等大宗建材產(chǎn)品產(chǎn)量在全球 的占比接近 60%。盡管如此，我國并非材料強(qiáng)國， 大量高端鋼材、高端化學(xué)品、有色金屬及建筑材料 等依靠進(jìn)口，同時(shí)缺乏巴斯夫、東麗、陶氏化學(xué)等 那樣具有國際影響力的跨國大型材料企業(yè)。雖然材 料領(lǐng)域的論文、專利數(shù)量近年來在全球名列前茅， 但是成果轉(zhuǎn)化率不高，新材料應(yīng)用推廣難。與材料 生產(chǎn)、檢測、控制等相關(guān)的專用裝備、儀器設(shè)備、 基礎(chǔ)軟件等還依賴進(jìn)口。

四、推動(dòng)中國材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的政策 建議

（一）加快制定材料強(qiáng)國戰(zhàn)略

充分發(fā)揮國家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展專家咨詢委員 會(huì)的作用，統(tǒng)籌材料領(lǐng)域的戰(zhàn)略、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)政 策、標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)機(jī)構(gòu)和部門，吸納重點(diǎn)企業(yè)，建 立聯(lián)合工作組，展開材料強(qiáng)國戰(zhàn)略研究，并制定 相應(yīng)的路線圖和政策措施，統(tǒng)籌各方力量，形成 合力，強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)和智力支持。

（二）以現(xiàn)實(shí)和未來需求為導(dǎo)向推動(dòng)材料先行

建設(shè)制造強(qiáng)國，材料必須先行。俗話說，巧 婦難為無米之炊。沒有過硬的先進(jìn)材料，何談制 造強(qiáng)國。材料的發(fā)展要與第二個(gè)百年奮斗目標(biāo)及 制造強(qiáng)國、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國、科技創(chuàng)新強(qiáng)國建設(shè)目標(biāo)有 機(jī)結(jié)合起來，瞄準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切現(xiàn)實(shí)需求和未 來關(guān)鍵需求，強(qiáng)化鍛長板、補(bǔ)短板，盡快建成滿 足高質(zhì)量發(fā)展要求的材料創(chuàng)新體系和自主可控的 產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈體系，真正做到擁有貨架式產(chǎn)品， 積極融入全球材料供應(yīng)鏈體系。

（三）實(shí)施基礎(chǔ)材料提升工程

提升產(chǎn)品的質(zhì)量;二是根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和人們生活 水平提升的需求，淘汰和制定、修訂一批材料的 標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)產(chǎn)品的提檔升級;三是打造大中小良 性發(fā)展的企業(yè)生態(tài)體系。培育一批創(chuàng)新能力強(qiáng)、 具有全球影響力的大型跨國企業(yè)和專精特新的隱 形冠軍、小巨人企業(yè);四是培育世界級先進(jìn)材料 產(chǎn)業(yè)集群。選擇產(chǎn)業(yè)規(guī)模大、創(chuàng)新能力強(qiáng)、應(yīng)用 水平高的材料生產(chǎn)或應(yīng)用企業(yè)集聚區(qū)，將其建設(shè) 成為世界級材料產(chǎn)業(yè)集群。

（四）前瞻性布局新材料領(lǐng)域未來產(chǎn)業(yè)

一是強(qiáng)化創(chuàng)新引領(lǐng)。緊盯國際材料研究前沿， 加強(qiáng)基礎(chǔ)理論研究和前沿材料研究，盡快突破專用 裝備、材料制備技術(shù)、檢測測試儀器等核心共性技 術(shù)，前瞻性布局合成加工、測試表征，新計(jì)算模式 和數(shù)據(jù)分析，增材制造、數(shù)字制造、大數(shù)據(jù)、人工 智能等支撐 / 使能技術(shù)，以及科研設(shè)施、數(shù)據(jù)庫、標(biāo) 準(zhǔn)、專利、檢測、第三方組織、公共服務(wù)平臺等材 料創(chuàng)新平臺。二是結(jié)合國家發(fā)展戰(zhàn)略、產(chǎn)業(yè)需求和 未來社會(huì)的發(fā)展，重點(diǎn)發(fā)展智能材料、生物健康材 料、新能源信息材料、空天材料、海洋工程及海洋 資源材料、新型基礎(chǔ)設(shè)施材料等。

（五）實(shí)施材料生產(chǎn)應(yīng)用效率提升工程

從工業(yè)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用和回收再利用等全 生命周期的各個(gè)環(huán)節(jié)，系統(tǒng)審視材料的使用效率 問題，制定國家材料效率提升戰(zhàn)略和行動(dòng)方案， 明確發(fā)展路徑，提升材料利用效率，減少資源能 源的消耗總量，降低對生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響。

（六）強(qiáng)化人才和政策支撐

一是加強(qiáng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，增強(qiáng)政府職能部門之間的 溝通合作力度，進(jìn)一步完善我國材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政 策體系。二是推動(dòng)跨國合作與深度對接，重點(diǎn)引進(jìn) 世界一流大學(xué)、材料領(lǐng)域諾獎(jiǎng)級專家團(tuán)隊(duì)，鼓勵(lì)國 外企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)在我國設(shè)立材料研發(fā)中心。三是 成立轉(zhuǎn)化材料研究中心，培養(yǎng)材料領(lǐng)域的杰出科學(xué) 家和卓越工程師，加強(qiáng)上下游合作，加快成果轉(zhuǎn)化。 四是培育大中小企業(yè)密切合作的企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。

（作者系中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院材料工業(yè)研 究所所長）