院士干勇:只有實現從材料大國向材料強國的轉變,我們才能提制造業強國這些概念

材料是支撐現代制造業的物質基礎,也是國家七大戰略性新興產業之一。當新一輪科技革命與我國經濟發展轉型形成歷史性交匯,我國新材料產業發展迎來一次難得的歷史性機遇,也面臨著“不趕上就出局”的巨大挑戰。我國新材料發展面臨怎樣的發展形勢?為什么說“趕不上就出局”?近日,記者就相關問題連線中國材料領域的專家——中國工程院院士干勇。

 

記者:習近平總書記在山西視察時指出,新材料產業是戰略性、基礎性產業,也是高技術競爭的關鍵領域,我們要奮起直追、迎頭趕上。為什么說新材料是戰略性、基礎性產業?

干勇:萬物都是由物質組成的,物質再往前發展一步,就是材料。我們的生活離不開材料,我們實體經濟的發展、技術的發展,更離不開材料的支撐。材料產業是國民經濟建設、社會進步和國防安全的物質基礎。特別是現在,工業化同信息化的交叉融合使得整個工業化的進程加快,可以說,人類已經進入到一個新的時期。新時期要想加快發展,必須重視材料的作用。因為一代材料決定一代技術,技術的發展首先是材料的發展。新一代材料發展以后,才能帶動新一代技術、新一代設備裝備、新一代工程的發展。比如說,超導材料出現以后,我們才能生產出一系列高端醫療器械;新一代半導體材料用好以后,5G通信等才有進一步發展的可能。所以說,新材料是一個戰略性、基礎性的產業。

新材料有兩種,一種是我們發現了一些有新用途、新功能的材料,一種是對傳統材料進行升級,使它產生新的性能。目前,我國在鋼鐵、有色金屬、稀土金屬、水泥、玻璃、化學纖維等百余種材料的產量上都居于世界前列。這些傳統的基礎材料經過先進技術制備后,就能夠變成一種新的材料,進而可以再變成器件、模組等我們需要的制品用于一些工程的建設中。這種材料性能的變化,才產生了新的產業,進而產生新的裝備,新的國家實力。就像我們的身體要想長大,必須先有骨骼、肌肉。所以,新材料技術是一個底盤技術。

更重要的是,新材料還有一個先導性的引導作用。所有的先進產業的產生、發展,先進裝備、高端裝備的出現,首先得有能滿足它這個先進功能的材料。所以材料的性能一旦提升以后,那么其他產業也相應跟著發展。材料應該是先行的。也正因為它有引導性,這才有戰略性。

你看我們以前研究制造一些高性能的飛機,有時候是飛機研究出來了,再去研制配套材料,后來就會發現,搞不上去了,因為來不及了。因為材料發展的周期比技術發展的周期要長,你整體設計的飛機出來以后,具體的材料不行,那飛機的質量水平肯定上不去。

 

記者:我們國家在新材料發展上已取得哪些成果或具備哪些優勢?還存在哪些亟待補足和完善的地方?

干勇:目前,我們國家已經建立了比較健全的材料體系,國民經濟所需的基本材料我們幾乎都有。但是在新材料方面,尤其是很多高端材料,包括一些關鍵復合材料、新型能源材料、半導體材料、稀土功能材料、信息顯示材料、生物醫用材料等,我們還不具備。但可喜的是,我們國家在新材料方面也在奮力追趕,比如碳纖維、石墨烯等發展就很迅速,再比如我們的超級鋼,現在普及應用也做得很好。

此外,我們在新材料方面和一些發達國家的差距還在于對材料性能的提升上?,F代經濟社會的發展需要越來越精密的產業裝備,這些精密的產業裝備又需要超高純的、高強度的以及特殊性能的材料,同時還要求材料的成本要低。尤其是像航空航天這樣的戰略性行業,所需的材料國外是不會賣給我們的,他們只會賣給我們飛機這種成品裝備。所以一旦我們在這方面不具備生產能力,就會被人家“卡死”。

所以我感覺,中國在關鍵戰略材料上還需要發力,尤其是要加強自主創新能力。因為目前很多新材料以及新材料的生產技術都是國外發明的,所以很多新材料方面的標準都是國外定的。我們需要有自己的技術,才能有自己在新材料上的話語權。

記者:有人認為未來5年將是我國新材料發展由大做強的關鍵時期。對此,您怎么看?

干勇:為什么有人說未來5年是我國新材料發展由大做強的關鍵時期?我個人的看法是,今年是“十三五”規劃收官之年,也是全面建成小康社會決勝之年,我們國家進入“十四五”以后,實際上正好是世界第四次工業革命時期。第四次工業革命,是以石墨烯、基因、虛擬現實、量子信息技術等為技術突破口的工業革命。前三次工業革命,中國都沒趕上,都錯過了。所以這一次,我們不能再落下了。

我剛才也說了,材料是基礎,所以材料首先要突破,我們的其他高新技術產業才能夠做大做強。我覺得,今后10年到15年,我們國家的新材料產業發展必須要邁入國際一流方陣,實現從材料大國向材料強國的轉變,我們才能提制造業強國這些概念,因為材料不強,其他的沒辦法真正強起來,最后還是要受制于人。材料上不突破,我們在第四次工業革命的浪潮中又要被人家落下了。

另外,我們現在也具備從材料大國變成材料強國的條件。比如我們有大量材料領域的研究人員。材料研制的特點是周期長,尤其是要研究一種新材料,不僅時間很長,而且投入大,還沒法馬上取得應用。好在我們的研究人員不怕苦,我們的科研人才力量是充足的,我們國家150多所高校設有材料專業,新材料領域的兩院院士有200多名,新材料的國家重點實驗室超過60個,這些完整的體系已成為全面推動我們新材料產業發展的支撐。另外,我們國內有廣闊的材料市場,市場需求量很大。經濟會推動眾多技術的發展,進而支持我們在新材料領域的研究。比如我們現在調整能源結構,對燃煤技術進行改造,需要幾千萬的耐熱合金和耐熱鋼。還有我們進行深海開采,需要各種耐蝕合金和海水淡化膜材料。

我感覺,大概5年左右我們能夠在材料方面進入一種基本安全的狀態;大概10年左右,我們能在一些材料領域做強。目前來說,我們必須抓緊時間,一定要跟上,不跟上,就會出局。

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