在刚过去的一年，“新材料”一词在中央文件及财政预算中反复出现。而且，短期内还将继续频繁出现。

2018年12月20日，南京街头的游人寥寥无几，冻雨裹着寒风到处肆虐，但座落于玄武湖旁、紫金山麓的南京国际展览中心的会议大厅却人头攒动。这是“第一届中国新材料产业发展大会”开幕式现场。

现场2000余名行业人士的情绪在观看《师昌绪与中国新材料产业》纪录片时达到最动情之处。当天，“师昌绪新材料技术奖”正式成立，师昌绪夫人郭蕴宜先生对荣获第一届该奖项的3家获奖单位进行了隆重颁奖。

左起分别为魏炳波院士、光威董事长陈亮、周廉院士、郭蕴宜先生、师克威先生、中建材蚌埠玻璃研究院院长彭寿、CSA秘书长吴玲、李元元院士

会议第二天，中国工程院原副院长、国家新材料产业发展专家咨询委员会主任干勇院士发表了题为《新材料产业发展与“中国2025”》的演讲，对中国新材料产业发展现状进行了全面细致的分析，亦描绘了宏伟蓝图。

在此之前，干勇院士作为《师昌绪与中国新材料产业》纪录片主要采访对象之一，聊到更多的是中国新材料产业崛起历程中的重要人物及关键历史时刻。

“师昌绪先生是中国高温合金研究的奠基人，也是材料腐蚀领域的开拓者，更被誉为'中国材料之父'，他一辈子都在和各种各样的材料打交道，八十多岁高龄时还一直强调，'发展新材料要跟上，要跟上，否则就会出局！'”

2000余位材料人正在观看

《师昌绪与中国新材料产业》纪录片

新材料，在普通民众看来仿佛是近几年才诞生的事物，如果你身处春江水暖鸭先知的设计界或制造业，可能会更早了解到。

但还有更多像师昌绪院士一样，早年留学海外，从上世纪便开始了新材料研发，回国后亲自主导或带领了中国新材料产业各细分领域从无到有、从有到优的发展战略。在他们的世界里，新材料给自己留下了深刻的烙印。

那么，已经与新材料有过世纪之交的这些老先生，他们是如何看待中国新材料产业的？为什么曾经默默无闻的材料人在近几年成为各国竞相争夺的“香饽饽”？中国新材料产业的下一站在哪里？

可以确定的是，历经中兴事件后，我国对新材料的重视前所未有；但不确定的是，作为战略性新兴产业的新材料日益上升为国际战略，留给我们的时间还有多少？

预判未来从来都是一件风险极高的工作。感谢接受新材料在线^®采访的每一位院士专家：干勇院士，王成焘教授，卢秉恒院士，汪卫华院士，李涤尘教授，吴锋院士，杜善义院士，欧阳钟灿院士，都有为院士，徐樑华教授，曹镛院士，程正迪院士，谭天伟院士，戴永年院士，戴尅戎院士，蹇锡高院士。（以上排名按姓氏笔划）

我们和你们一起，记录下中国新材料产业最精彩的历史。

（受本文篇幅影响，未列出其他50余位院士专家的观点意见，详情请见《大国之材》编年册）

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为材料贡献一生的动力是什么？

中国不能错失新材料发展良机

“钢铁是高楼大厦的骨架，铝镁钛是车、船、飞机、火箭的基材，近几十年它们又成为高新技术产品的基础材料，我们国家应该花大力气去生产、研究、经营这些新材料。”

作为云南省土生土长的院士，戴永年告诉新材料在线®，二十多年前，硅矿丰富的云南努力由价值低廉的硅矿生产升级到工业硅生产，近几年又研发生产价值上升了近100倍的多晶硅，如今又由多晶硅向单晶硅、硅片、集成电路芯片以及太阳能电池芯片等新材料方向发展。由此可见，从硅矿到芯片，硅材料的发展对新技术产业和GDP提高都起着重要作用。

“由多晶硅到硅片、再到芯片的核心技术，还有许多比不上工业先进的国家，甚至像芯片这样的硅材料生产技术还受到外国封锁。”白发苍苍的他不止一次对外呼吁，投身新材料产业基础研究刻不容缓，迅速占领技术高地，不要再一次让中国丰富的矿产资源为他人做“嫁衣”。

国家富强不能靠房地产

1982年，一家生产扬声器和微电机使用的永磁体氧体产品的磁性材料厂，因为技术力量薄弱，质量上不去，产品大量积压，濒临破产。机缘巧合，厂方偶然看到了都有为院士撰写的相关论文深受启发，派人专门赶来南京大学找到都有为，请他当技术顾问。

都有为在不影响校内教学、科研任务的前提下，先后7次前往该厂讲学，课后还辅导技术骨干。除讲课外，他还多次给该厂邮寄资料，一年多时间里，他陆续给工厂写了数十封信，回答技术难题，提出注意事项。

在帮助职工提高技术素养的基础上，都有为还帮助该厂成立了攻关小组，将改造陈旧设备作为提高产品质量的关键。经过一年多努力，该厂通过了磁能积研究课题的技术鉴定。自此，该厂因为产品质量的提高而重新打开销路，半年盈利27万元，并有7种产品出口国外。

如今，国家大力提倡产学研协同发展，都有为院士早在三十多年前就已经践行，在那个知识产权完全得不到保障的年代，他的践行需要的不仅仅是能力，更是格局。

“国家富强不能靠房地产，只能靠实体经济，只有实体经济达到世界一流，国家在世界上才是一流。我觉得政府要花更大力气来支持初创型的材料企业，哪怕十个企业有一两个成功，我认为这就是成功，要宽容失败、鼓励成功。”

用3D打印解决医学界百年难题

38年前，一位首席会计师因自幼双侧髋关节先天性异常，两侧髋关节严重脱位导致双侧剧烈疼痛，严重影响工作生活，最终只能依靠轮椅才能出行。

据戴院士回忆，这位患者的髋部解剖结构和几何形态与常人差异极大，并伴有严重的继发性病变，各医疗器械公司均无法提供符合需求的关节假体，这让他头一次感到无从下手。

难以进退之时，上海交通大学王成焘教授给戴尅戎院士带来一个好消息。“王教授第一次告诉我们，原来世界上有一种设备叫‘快速原型机’，可以轻而易举地把病人的关节、骨腔的大小、位置和相关关系，用模型准确‘复制’出来。”

在当时看来，戴尅戎院士感觉“快速成型机”简直就是为这个棘手的病例量身定做的产物！

“3D打印确实太神奇了，它深深吸引了我们医生，因为很多医生的梦想都能借此实现，凡是放进病人身上的东西，如果大多数都能定制，那是一个什么场面！”

此后，3D打印个性化定制逐渐发展为戴尅戎团队不可或缺的医用技术。与此同时，经手数百个病例的戴尅戎深刻认识到：在医疗产业中，“个性化”需求是一个拥有巨大市场的发展方向。

碳纤维开启了我人生的另一半精彩

从小就好奇“不倒翁”的杜善义院士，原本一直痴迷于力学，在1980年赴美求学之前，他确实一直专注于航空航天飞行器设计的结构力学研究，但正是这次赴美求学之路开启了他人生的另一半精彩。

“我当时的‘老板’也是一个力学家，是国际断裂力学权威，有一天我在实验室看见一些黑不溜秋的东西，那时候国内还不太清楚这个东西，我就问‘做这个实验是干什么的？’”

其实，这个不起眼的“黑色板”正是碳纤维增强复合材料，而导师接下来的一番话更是让杜善义铭记了一辈子。“导师当时给我说的原话，说这玩意和铝合金性能差不多，但是比它轻多了，将来对航空航天非常有用。”

反应机敏的杜善义当即意识到研究它的重大意义，随即问他的合作导师，你是搞力学的，为什么研究复合材料？导师表示，复合材料是一种新材料，是非均匀的各向异性材料，必须把它的力学问题搞清楚才能达到会用和用好，特别是在航空航天领域的应用，力学分析是基础，必须要学扎实！

这给了杜善义极大的启发，“这门课我是学得最认真的，现在还保存了厚厚的听课笔记，我一面在那边学一面就开始做研究，比如说它里面的冲击和疲劳问题等等。”

--2--

中国新材料价值几何？

在某些关键领域已遗憾“出局”

2009年以前，师老就提到，要重点发展第三代半导体、碳纤维等材料，并加快实现产业化，尤其是集成电路产业的大硅片。集成电路当时按照“摩尔定律”发展很快，师老一直强调：“要跟上，要跟上，否则就会出局。”

果不其然，大尺寸硅晶圆如今已被国外企业垄断，我们遗憾“出局”。其实我们国家很早就能在实验室做出12英寸晶圆，但是因为需要巨大的投入，加上当时大家对此认识不深，未能把握住机会实现其产业化。

现在来看，芯片之争就是材料之争，产业化实现不了就会成为“致命短板”，所以必须要补齐。

这段来自干勇院士对师昌绪老先生生前谆谆教诲的回忆，形象地描绘了我国新材产业当前的格局。

基础研究差距巨大

近年来，习惯了强国语境的国人，很难想象中国的材料技术产业发展走过了多少艰辛的历程，有一种观点认为，中国十年甚至几年以后就能赶英超美。对此，都有为院士一针见血地指出，在基础研究方面，国内外的差距仍然巨大。

具体到磁性材料研究，都有为指出：“许多基本原理都是国外先提出来，比如当磁性材料温度上升到一定高度时磁性会消失，这一物理特性由法国科学家皮埃尔·居里发现，再比如说亚铁磁性、反铁磁性这些概念都是由国外科学家提出来的，尽管早在东汉时期，中国就已经开始探索磁性材料的应用。”

科研水平的差距在应用层面体现得尤为明显。尽管中国的永磁和软磁生产量已经走到国际前列，但很多原始专利还是在国外授权。另外，技术含量高的磁性材料，如磁存储基本上都是国外控制。中国的磁性材料产品，无论在技术水平、生产设备、产品质量和档次以及合格率等方面，与世界先进国家相比，尚有较大差距。

“金属材料的3D打印是一个在强非平衡态凝固学理论，但可惜现在还没有能够完全弄清楚这一科学问题。对增材制造件的应力分析还处于实验阶段，还不能形成很好的理论来指导这一过程。”在卢秉恒院士看来，3D打印的理论研究同样有待加强。

科研成果落地困难

不管这个技术是多么的高端，它要真正成为大家心目当中优秀的科技成果的话，就必须实现落地。只有实现了临床转化才能体现科学的伟大，将科学用于为广大人民谋福利，才是我们最终的目的。”戴尅戎院士表示，临床转化始终是3D打印发展的核心主题，也是国家目前正在积极推动的方向。

让戴尅戎既遗憾又着急的问题则是3D打印设备和材料进口比例偏高，虽然国内有不少国产3D打印机，但直接用于生产置入体内的医疗器械时，往往还是采用国外设备。值得欣喜的是，国产设备与材料的应用率正在不断上升。

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中国新材料产业的下一站在哪里？

走差异化路线，突破关键技术

“中国碳纤维应用市场，其实都是模仿西方国家。这样就导致一个弊端，别人的蛋糕已经划好了，我们仅仅是从人家的蛋糕里分一小块。”北京化工大学徐樑华教授指出 ，国产碳纤维材料应实现自主创新，避免跟着国外的发展步伐走对标式的路。

“我国平板显示只具备系统集成能力，但因缺乏核心技术而存在空心化，70%以上的材料依靠进口，所以新型显示要做大做强关键在材料。”

程正迪院士表示，对于光学显示来说，如何使得光学膜具有各向异性的光学性是问题的关键。依托材料化学、材料物理、生物材料、材料工程这些跨学科的深度合作，才有可能从根本的理论和实践上来探索新的道路。

“生物制造的发展面临的困难很多，与大宗商品化石资源竞争、多学科交叉壁垒等难题，我国在材料原始创新上有所欠缺并因此受制于人，进行材料的原始创新是我国材料人值得探索的事情，开辟新领域才有可能超越他人。”中国工程院院士、北京化工大学校长谭天伟对新材料在线®表示。

积极发挥民营企业的创新精神

在杜善义院士看来，碳纤维能够从“碳氏家族”脱颖而出，除了其本身不可替代的优越性能外，军民两用的融合发展更是起到了举足轻重的推动作用。

他进一步解释到：“我们认为它最初是一个‘贵族材料’，主要应用在国防、航空航天领域，但在当时供不应求、国家高度重视的情况下，一批民企的企业家非常有担当、有责任地主动参与到碳纤维的技术研发及应用推广中来，他们觉得这是一种使命感，积极满足国家发展需求，因此中国碳纤维的发展，我认为民企起到非常重要的作用。”

据报道显示，杜善义曾多次公开表达了对碳纤维行业民营企业家的关注及感谢，“我国的碳纤维及其复合材料技术之所以能够取得明显突破，以陈光威为代表的民营企业家们功不可没，我很尊重他，我们应该永远记住他。”

产品设计应符合市场需求

科研工作应更多的以市场需求为导向，精准把握市场需求，具备敏锐的洞察力。动力电池专家吴峰院士幽默的表示，“如果不能保障安全性，我们所做的就不是动力电池，而是汽车炸弹。”

市场应用不是实验室模拟，绝对的技术指标才能保证绝对的安全。将一切技术的标准都建立在市场应用的基础上，以人为本，才能更好的与市场结合，推动产业化发展。

共建良性产业生态

行业的发展好比物种丰富的热带雨林，好的生态环境，造福的是雨林中的大多数生灵。

机械制造系统工程国家重点实验室主任李涤尘教授在生物医用3D打印材料成果转化方面一直走在国际前列。对于实验室技术研究到产业化，李教授有许多话想说。

目前市场上3D打印材料与设备绑定的现象非常普遍，李教授感慨“中国很多产业化问题，实际上不能简单的说是技术问题，它更多是市场运行机制和各方利益的价值取向如何绑定的问题”。

“开放”，也是国内众多新材料企业家对新材料在线®经常提到的名词。

产业化发展应找到创新性应用领域

“柔性显示是未来的发展方向”“可折叠是柔性显示未来的发展方向”，在2017首届中国柔性显示技术（材料）国际论坛上，曹镛院士及欧阳钟灿院士分别做出了如此的判断。材料的创新应用以及未来发展趋势似乎一直是最前沿的热门话题。

深耕非晶领域的汪卫华院士指出，“我觉得我们应该开拓一些新的应用领域，在应用方面，我们应该也有一些自己的想法。”在他看来，要让更多的人了解材料，了解非晶，就必须找到具有标杆性、影响力的应用领域。

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我们一起点燃“星星之火”

在2018年的几场磁材论坛及会议上，新材料在线^®注意到两鬓斑白的都有为院士总是匆忙穿梭在人流中，这位83岁高龄的知名磁学与磁性材料学家，鲜少有休息的时间。

当我们询问他为何做此选择时，老先生爽朗地笑道：“我觉得年轻科研工作者需要在研究与教学工作上做出成绩，没有精力到社会上去开拓，这些事情更适合我们老头子来做。”

我想，正是有这样一群身兼使命的老者，坚持用自己蹒跚的脚步传递希望的火炬，点燃星星之火，我国新材料产业才得以渐成气候。

2018年，感谢行业内院士专家及各知名企业家与新材料在线^®的分享。2019年，我们必将继续跨越山海，深入新材料各大行业细分领域，聆听最真实的声音。

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