中国工程院干勇院士：高质量发展中的先进材料创新战略

近日，中国工程院院士、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委员干勇院士受邀出席海上院士讲坛（第39 期），并围绕“高质量发展中的先进材料创新战略”主题作了分享报告，对我国先进材料技术和产业的发展现状、存在问题、需求分析及未来趋势等进行深入解读。

干勇院士从集成电路和半导体材料、现代结构材料、先进碳材料、能源材料等方面，对我国先进材料技术和产业的发展现状、存在问题、需求分析及未来趋势等进行介绍，明确了不同材料领域的发展方向、重点任务和实施路径等，并从顶层设计、体制机制、科技创新、人才培养、标准体系、知识产权等方面提出针对性措施建议。

干勇院士表示，“中国的工业化和下一步的高质量发展，要突破西方，特别是以美国为首的封锁，材料是首当其冲，这是所有高端领域发展的基础和引导。”他建议，我们要面向国家战略需求，聚焦国家目标任务，打造多主题、全链条，系统化的体系和生态，建立国际领先、覆盖全生命周期的材料表征验证平台，组建多要素和持续的科技金融链网。

国内新材料产业进入关键窗口期

“人类历史都是材料发展的成果，一代材料一代技术。”讲坛上，干勇院士首先就我国先进材料技术和产业的发展现状进行剖析。他指出，我国的产业体系基本完整，产业规模不断壮大，为国家重大工程提供了物质保障和物质基础。但我国材料发展仍存在亟待解决的问题，一是大量依赖进口，如集成电路的关键材料，超高纯的多晶硅、高档磨料等；二是缺乏创新能力，从知识产权的角度分析，国内本土发明专利授权为28.7%，远低于国外来华授权专利的37.2%；三是产业基础能力不够，多个领域的产业链都存在产业短板，与国外差距较大。

干勇院士表示，国内的材料领域现已进入关键的窗口期，产业升级进入快速增长阶段，对中高端材料的需求不断提升。从世界各国发展重点来看，以先进材料为代表的关键核心领域是未来竞争的焦点，包括超宽禁带材料、下一代的光调制器材料、铁电材料、纳米材料、先进半导体材料等等。

新材料的重点发展方向在何处

聚焦信息技术、生物材料、新能源等领域的发展，其对材料的需求和重点发展方向分别落于何处？干勇院士提到，由于美国在集成电路和半导体材料领域对我国大力、精准实施打击和制裁，中央高度重视集成电路和半导体材料发展。在新材料市场制造规模、知识产权方面，我国尽管已取得很大的成就，但任务依旧艰巨，产业基础仍十分薄弱，产业生态亟待完善。

特种高分子材料带有特殊的物理化学力学性，可分为功能性高分子和高性能高分子材料。凭借其高性能化、韧性、弹性、强度，特种高分子材料在化工产品上正在突破一些中高端的技术。干勇院士表示，特种橡胶突破HNBR 加氢催化剂的催化机理、秸秆预处理工艺开发高滴度、高转化、高耐受、高稳定的工业微生物菌种等重点攻关任务，大约将在2025 到2030 年完成。

“碳是生命之源，碳的组织性能、碳材料的内部一变化，就可以有各种各样的性能。”干勇院士表示，生活用的传统工业用碳、未来用碳，包括碳纤维、石墨烯、金刚石、碳材料的半导体材料等等。碳纤维二十年的攻关，如今已完全转移到在运载火箭、高速列车、风电叶片上来。现在，我国碳纤维用量达到全世界一半以上，其装备和工艺有很大提升，但仍存在一些稳定性和异质性的问题。因此，干勇院士强调，接下来还需要在高性能碳纤维的复合材料、制备工艺、高效聚合等方面进行攻关。干勇院士建议，先进碳材料是非常重要的一个体系，应成立先进碳材料的研究中心。

对于所有的钢筋铁骨的构造而言，铝合金、钛合金、镁合金等高端装备的特种合金生产十分重要。轻合金材料已经有所发展，钛合金等的应用指标及高端特种合金存在的其它问题，应作为2030 年重大攻关项目任务，致力于实现其轻量化、低碳化、长寿化。

稀土是我国优势资源之一。我国已经形成全球门类规模最全的稀土产业体系，建立了完整的产学研。干勇院士建议，我国可以开发出更高更强的大产业，如建立中国稀土集团，构建以国家实验室为核心的创新引领体系，对不同主体投入支持理论、材料、器件、工艺，注入国家信用，实现资本链与研发链的深度融合。

建立新材料的创新发展体系

对于我国新材料未来的发展，围绕新材料目前的用途，要解决高端制造、高端装备、重大工程高质量发展中的问题，必须建立材料的创新体系，要克服以前散、小、乱的局面。首先是国家重点实验室进行重组。实验室的布局，要围绕制造业的基础、共性前沿技术、高端工业母机技术、重大装备技术等进行力量整合，进行大平台作战。

要进一步明确战略定位，面向国家需求，梳理解决重大科技问题。梳理重点解决的关键科技问题，打造不可替代的科技创新能力。聚焦国家目标任务需求，打造多主题、全链条，系统化的体系和生态，建立国际领先，覆盖全生命周期的材料表征验证平台，组建多要素和持续的科技金融链网。