新材料是電子信息、新能源、航空航天和生物醫(yī)藥等高新技術(shù)發(fā)展的基石和先導(dǎo)，是各個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中處在最上游、技術(shù)壁壘最高的部分，其對(duì)一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國(guó)防安全等的重要性不言而喻。新材料將為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命提供堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)，誰(shuí)掌握了最先進(jìn)的材料，誰(shuí)就能在未來(lái)高新技術(shù)發(fā)展上掌握主動(dòng)權(quán)。

當(dāng)前，中國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng)，與美日德等發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距明顯，尤其是以半導(dǎo)體材料、碳纖維材料、航空航天材料等為代表的戰(zhàn)略性材料嚴(yán)重依賴國(guó)外，給我國(guó)家科技安全帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。一旦這些新材料遭遇“卡脖子”問(wèn)題，先進(jìn)電子信息、新能源汽車、商業(yè)航空等諸多產(chǎn)業(yè)，將會(huì)在短時(shí)間內(nèi)喪失競(jìng)爭(zhēng)力、受人制約，乃至?xí)适У羟把仡嵏残约夹g(shù)的發(fā)展先機(jī)，后果難以設(shè)想。值得慶幸的是，中國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)已迎來(lái)科研范式重大轉(zhuǎn)變、下游需求迅猛增長(zhǎng)等歷史機(jī)遇，并已積累起科研、人才、政策和資本等方面的巨大勢(shì)能，未來(lái)發(fā)展可期！本文將從戰(zhàn)略層面淺析新材料產(chǎn)業(yè)的重要性，中國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)面臨的歷史機(jī)遇、嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，以及未來(lái)發(fā)展之路。

一、為什么要高度重視新材料產(chǎn)業(yè)？

新材料（New Materials）究竟意味著什么？為何新材料能夠與信息、能源一起被稱作21世紀(jì)的三大支柱產(chǎn)業(yè)，每逢談到前沿科技時(shí)必會(huì)被人們提及？讓我們一起探個(gè)究竟，了解一下新材料緣何重要。

（一）新材料是科學(xué)規(guī)律與物質(zhì)世界的橋梁

在維基百科中，材料（Material）的釋義為：構(gòu)成客體的物質(zhì)或混合物，且可以根據(jù)物理或化學(xué)等特性進(jìn)行分類。在百度百科中，材料的釋義為：人類用于制造物品、器件、構(gòu)件、機(jī)器或其他產(chǎn)品的物質(zhì)。簡(jiǎn)而言之，材料是人類創(chuàng)造生產(chǎn)生活工具的物質(zhì)來(lái)源，是人類改造大自然的物質(zhì)基礎(chǔ)。而新材料（New Materials），是人類從微觀層面深入理解物質(zhì)的物理和化學(xué)規(guī)律后，研發(fā)出的具有更高強(qiáng)度、更優(yōu)性能、更廣用途的新型材料。從更高維度看，新材料是物理化學(xué)（科學(xué)）規(guī)律與物質(zhì)世界之間的橋梁，形象一點(diǎn)就是人類利用科學(xué)規(guī)律進(jìn)行生產(chǎn)生活的“武器”。

新材料是科學(xué)規(guī)律與物質(zhì)世界間的橋梁

被譽(yù)為人類最高學(xué)術(shù)榮譽(yù)的諾貝爾獎(jiǎng)（本文主要指物理學(xué)獎(jiǎng)、化學(xué)獎(jiǎng)），歷年諸多獎(jiǎng)項(xiàng)都與新材料存在緊密的聯(lián)系。2019年，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給約翰·古迪納夫、斯坦利·惠廷厄姆、吉野彰三人，就是表彰他們對(duì)鋰電池材料方面的研究貢獻(xiàn)。往回追溯，2017年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給“冷凍電子顯微鏡”發(fā)明人；2016年物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給“拓?fù)湎嘧?rdquo;理論發(fā)現(xiàn)者，化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給“分子機(jī)器設(shè)計(jì)與合成”領(lǐng)域的科學(xué)家；2014年物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給“高亮度藍(lán)色發(fā)光二極管”發(fā)明人，化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給“超分辨率熒光顯微技術(shù)”領(lǐng)域的科學(xué)家；2010年物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給“石墨烯”領(lǐng)域的科學(xué)家，等等。上述物理和化學(xué)領(lǐng)域的重大發(fā)現(xiàn)，都直接或間接地推動(dòng)著新材料技術(shù)的發(fā)展。反過(guò)來(lái)看，曾徹底改變?nèi)祟惿畹陌雽?dǎo)體材料、新能源材料等，背后都凝結(jié)著許多諾貝爾獎(jiǎng)級(jí)的科學(xué)突破。

諾貝爾獎(jiǎng)與新材料科學(xué)（部分年份）

由此可見，一個(gè)國(guó)家新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平，本質(zhì)上取決于該國(guó)在物理、化學(xué)等基礎(chǔ)科研上的積累。德國(guó)、美國(guó)和日本這些公認(rèn)的新材料強(qiáng)國(guó)，歷史上均曾獲得過(guò)大量諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)和化學(xué)獎(jiǎng)。新材料領(lǐng)域的原創(chuàng)性突破多數(shù)都來(lái)自美國(guó)、日本和西歐，最高獎(jiǎng)?wù)轮Z貝爾獎(jiǎng)不僅是這些國(guó)家科技實(shí)力的象征，更是這些國(guó)家科技安全的根本保障。此外，新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要日積月累，科學(xué)突破轉(zhuǎn)化為實(shí)際的工程成果，更需要曠日彌久的嘗試（試錯(cuò)）。因此，發(fā)達(dá)國(guó)家在上游“材料+裝備”環(huán)節(jié)積累起的技術(shù)優(yōu)勢(shì)或技術(shù)壁壘，成為了他們掌握產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律、站在產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈頂端的法寶。

（二）新材料是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技安全的重要保障

在之前“新材料如何支撐國(guó)家崛起”一文中，筆者詳細(xì)梳理了新材料技術(shù)在國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)革命中的作用。一言以蔽之，英國(guó)、德國(guó)、美國(guó)和日本在歷次工業(yè)革命中能夠異軍突起，離不開鋼鐵冶煉、化工、微納技術(shù)和硅基材料等技術(shù)的突破。新材料在工業(yè)革命中的先導(dǎo)地位和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的支撐地位十分顯著，上述國(guó)家在產(chǎn)業(yè)升級(jí)、經(jīng)濟(jì)騰飛和國(guó)家崛起的過(guò)程中，都曾建立起強(qiáng)大的新材料工業(yè)。

實(shí)際上，西歐、美國(guó)和日本等主要發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體，其科技產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力往往就在上游部分，尤其是“材料+裝備”環(huán)節(jié)。2019年7月，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省宣布對(duì)韓國(guó)實(shí)施出口貿(mào)易管制，首當(dāng)其沖的就是聚酰亞胺、光刻膠和氟化氫3種涉及半導(dǎo)體器件和顯示面板生產(chǎn)的材料，給韓國(guó)三星、LG、SK海力士帶來(lái)極大沖擊。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)強(qiáng)大之如韓國(guó)，都難以避免在原材料上被日本“卡脖子”，面對(duì)出口管制顯得非常脆弱。更可怕的是，日本還占據(jù)沉積、刻蝕、顯影和涂布等關(guān)鍵設(shè)備的全球大多數(shù)份額，真正實(shí)施科技遏制的話韓國(guó)絕對(duì)難以招架。日韓半導(dǎo)體貿(mào)易摩擦事件的出現(xiàn)，更加證明了上游“材料+裝備”在保障國(guó)家科技安全方面的重要性。

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D，藍(lán)色部分為日本占據(jù)50%份額的環(huán)節(jié)（資料來(lái)源：新時(shí)代證券）

目前，中國(guó)和東南亞地區(qū)在中低端制造或者下游集成制造方面具備了較強(qiáng)實(shí)力，但產(chǎn)業(yè)鏈中最“難啃的骨頭”、技術(shù)壁壘最高的上游“材料+裝備”環(huán)節(jié)卻仍離發(fā)達(dá)國(guó)家有較大差距。這些差距，才是中國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家科技實(shí)力上的真正差距，也是產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)型升級(jí)、經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展需要真正克服的，但也是難度最高、需要大量投入積累、非一朝一夕能實(shí)現(xiàn)的。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，中國(guó)這一人口超過(guò)美歐日人口總和的國(guó)家想要實(shí)現(xiàn)真正的富裕，所需要的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)總量將會(huì)遠(yuǎn)超人類歷史。這意味著，無(wú)論是在化工、機(jī)械等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域（存量市場(chǎng)），還是微電、光電和新能源等新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域（增量市場(chǎng)），中國(guó)都要成為全球最具實(shí)力的選手。而“材料+裝備”作為大部分產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和競(jìng)爭(zhēng)力所在，無(wú)疑將成為中國(guó)未來(lái)最需要經(jīng)營(yíng)和突破的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)之一。

（三）他山之石——短談日本新材料發(fā)展歷程

在日韓半導(dǎo)體貿(mào)易摩擦中，日本新材料產(chǎn)業(yè)的實(shí)力一覽無(wú)余。但回顧歷史，日本并非一直都是新材料強(qiáng)國(guó)。作為一個(gè)后發(fā)國(guó)家，日本前期以借鑒引進(jìn)歐美技術(shù)為主，后期通過(guò)加強(qiáng)自主研發(fā)逐漸取得產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，最終才奠定今天的新材料產(chǎn)業(yè)霸主地位。以半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)為例，現(xiàn)代半導(dǎo)體工業(yè)起源于美國(guó)硅谷，1950s年代成立的肖克利實(shí)驗(yàn)室和仙童半導(dǎo)體（Fairchild）奠定了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。1963年，日本電氣公司（NEC）獲得仙童半導(dǎo)體平面技術(shù)的授權(quán)，隨后日本政府要求日本電氣將技術(shù)分享給其他企業(yè)，由此日本電氣、三菱、夏普和京都電氣正式進(jìn)入半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。

1960s年代，美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開始向日本大規(guī)模轉(zhuǎn)移。當(dāng)時(shí)由于美蘇爭(zhēng)霸，美國(guó)集成電路產(chǎn)品主要面向軍事領(lǐng)域，日本民用集成電路產(chǎn)品得以大規(guī)模進(jìn)入美國(guó)市場(chǎng)，隨后日立、NEC、富士通和東芝等一批日本電子企業(yè)迅速崛起。1970s年代，日本政府為提升本國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，制定了一系列發(fā)展政策和措施，如1971年制定《特定電子工業(yè)及特定機(jī)械工業(yè)振興臨時(shí)措施法》，1978年制定的《特定機(jī)械情報(bào)產(chǎn)業(yè)振興臨時(shí)措施法》，1976-1980年領(lǐng)導(dǎo)“官產(chǎn)學(xué)”一體化研發(fā)、組織大型企業(yè)合作實(shí)施超大規(guī)模集成電路（VLSI）計(jì)劃。1980s年代，日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，一度超過(guò)美國(guó)成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)第一大國(guó)。

在產(chǎn)業(yè)升級(jí)和經(jīng)濟(jì)騰飛的過(guò)程中，日本半導(dǎo)體企業(yè)積累了空前的財(cái)富。但這些企業(yè)并不僅僅滿足于引進(jìn)、消化美國(guó)技術(shù)，以信越化學(xué)為代表的日本新材料公司，致力于推動(dòng)半導(dǎo)體材料和裝備的國(guó)產(chǎn)化。在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，日本政府和企業(yè)有意識(shí)地布局上游“材料+裝備”環(huán)節(jié)，經(jīng)過(guò)數(shù)十年的精耕細(xì)作與突破，終于成就了半導(dǎo)體材料強(qiáng)國(guó)地位。眾所周知，2000年以后日本諾貝爾獎(jiǎng)大爆發(fā)，幾乎每年都有一枚獎(jiǎng)?wù)氯胧帧Ｊ獠恢?980s年代日本政府尤其是企業(yè)對(duì)基礎(chǔ)研究的大量投入，才使得科學(xué)之花長(zhǎng)成了碩碩果實(shí)。總結(jié)日本新材料科技發(fā)展歷史，其成功一是離不開日本政府對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈上游的高度重視和持續(xù)資助，二是離不開日本企業(yè)對(duì)掌握核心技術(shù)、實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的決心，三是離不開日本“官產(chǎn)學(xué)研”一體化的實(shí)施。

二、中國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)迎來(lái)重大歷史機(jī)遇

相信大家都有體會(huì)，中國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平與日本、美國(guó)和德國(guó)等國(guó)相比存在很大差距，且這一差距并未因經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)得到顯著消弭。2018年，工信部對(duì)全國(guó)30多家大型企業(yè)130多種關(guān)鍵基礎(chǔ)材料調(diào)研結(jié)果顯示，32%的關(guān)鍵材料在中國(guó)仍為空白，52%依賴進(jìn)口，形勢(shì)不容樂(lè)觀。但筆者認(rèn)為，中國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)已經(jīng)積累起足夠的勢(shì)能，未來(lái)十年二十年必然會(huì)取得巨大的成就。

（一）新材料科研范式正在發(fā)生重大轉(zhuǎn)變，人工智能助力中國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展

首先，新材料科學(xué)研究的范式正在被人工智能、大數(shù)據(jù)、材料基因工程等技術(shù)所改變，新材料正在以想象不到的速度和范圍被開發(fā)出來(lái)。中國(guó)在人工智能、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)上積累的優(yōu)勢(shì)，將為中國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)崛起提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

《科學(xué)研究范式的演化——大數(shù)據(jù)時(shí)代的科學(xué)研究第四范式》. 鄧仲華, 李志芳

回顧歷史，許許多多學(xué)科的誕生，都是不經(jīng)意間發(fā)生的“美麗邂逅”。例如，1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特在講座時(shí)發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)效應(yīng)；1895年德國(guó)物理學(xué)家倫琴在從事陰極射線研究時(shí)發(fā)現(xiàn)X射線；1928年，英國(guó)細(xì)菌學(xué)家弗萊明在研究葡萄球菌時(shí)發(fā)現(xiàn)青霉素。這些科學(xué)研究多是“試錯(cuò)型”的經(jīng)驗(yàn)科學(xué)，帶有一定的盲目性和隨機(jī)性。2009年，微軟在《The Fourth Paradigm: Data-IntensiveScientific Discovery》一文中總結(jié)了科研的四種范式：第一范式即上述“試錯(cuò)型”的經(jīng)驗(yàn)科學(xué)，在研究方法上以歸納為主，帶有較多盲目性的觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)；第二范式即理論科學(xué)，偏重理論總結(jié)和理性概括，在研究方法上以演繹法為主；第三范式即計(jì)算科學(xué)，主要用數(shù)值模擬和計(jì)算優(yōu)化的方法進(jìn)行研究；第四范式即當(dāng)前流行的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型科學(xué)，它以大量數(shù)據(jù)為前提，運(yùn)用人工智能、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，可從大量已知數(shù)據(jù)中得到未知理論。

近年來(lái)，人工智能技術(shù)發(fā)展十分迅猛，已滲透到社會(huì)生產(chǎn)生活的各個(gè)角落。在新材料科研領(lǐng)域，人工智能技術(shù)也得到了廣泛的滲透與應(yīng)用。在筆者日常跟蹤的兩大科技網(wǎng)站Phys.org和EurekAlert!中，有關(guān)人工智能應(yīng)用于新材料研發(fā)的新聞比比皆是。實(shí)際上，新材料的研發(fā)過(guò)程也是大數(shù)據(jù)的處理過(guò)程。新材料研發(fā)中的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、測(cè)試、證明環(huán)節(jié)，都離不開數(shù)據(jù)的搜集、選擇、分析等。人工智能特別擅長(zhǎng)在大數(shù)據(jù)中尋找“隱藏”的因果關(guān)系，因此其在新材料研發(fā)上能夠體現(xiàn)出巨大優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前，人工智能、大數(shù)據(jù)和基因工程等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，正使得新材料科研范式產(chǎn)生重大轉(zhuǎn)變，研發(fā)效率提升百倍、千倍！

人工智能變革新材料的研發(fā)模式

（二）中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)升級(jí)需求迫切，發(fā)展上游“材料+裝備”產(chǎn)業(yè)勢(shì)在必行

其次，中國(guó)經(jīng)濟(jì)正處在從高速發(fā)展向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)變的歷史階段，新材料產(chǎn)業(yè)將為中國(guó)跨越中等收入陷阱奠定堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。根據(jù)任澤平等人研究，全球主要發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體均經(jīng)歷過(guò)“增速換擋”，即從高速增長(zhǎng)收斂到高質(zhì)量增長(zhǎng)的歷史階段。從發(fā)展曲線上看，人均GDP達(dá)到約10000美元時(shí)會(huì)出現(xiàn)拐點(diǎn)，這就是產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)所產(chǎn)生的“陣痛期”。歷史上，德國(guó)、日本和韓國(guó)等國(guó)都通過(guò)大力發(fā)展科技產(chǎn)業(yè)、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，成功擺脫“陣痛期”成為發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體。相反，巴西、阿根廷和墨西哥等經(jīng)濟(jì)體在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、技術(shù)升級(jí)上相對(duì)失敗，長(zhǎng)期陷入到所謂“中等收入陷阱”中。當(dāng)前中國(guó)正處在歷史拐點(diǎn)，如何擺脫“陣痛”走出“陷阱”將是未來(lái)中國(guó)面臨的最大挑戰(zhàn)之一。

世界主要國(guó)家人均GDP與增速間的關(guān)系

在經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的過(guò)程中，上游“材料+裝備”環(huán)節(jié)的發(fā)展至關(guān)重要。舉個(gè)例子，一臺(tái)筆記本或手機(jī)的生產(chǎn)過(guò)程中，芯片主要來(lái)自美國(guó)，元器件主要來(lái)自日本，顯示器主要來(lái)自韓國(guó)，生產(chǎn)這些器件的材料主要來(lái)自美國(guó)、日本，裝備主要來(lái)自美國(guó)、西歐和日本，產(chǎn)品利潤(rùn)的大頭都被這些國(guó)家收入囊中，而主要負(fù)責(zé)組裝制造的中國(guó)實(shí)際所得寥寥無(wú)幾。新材料產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)大，不僅意味著能夠“卡別人脖子”、掌握主動(dòng)權(quán)，更意味著在全球產(chǎn)業(yè)分工中能夠獲取高技術(shù)溢價(jià)、成為高端玩家。時(shí)至今日，美國(guó)、德國(guó)和日本等主要發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體，無(wú)一例外都是新材料強(qiáng)國(guó)。“新材料強(qiáng)大”與“經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)”之間，存在著明顯的正相關(guān)關(guān)系。

未來(lái)中國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的原動(dòng)力，正來(lái)源于中國(guó)對(duì)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的巨大需求。“新材料強(qiáng)大”和“中國(guó)崛起”之間，必然也是相輔相成、互為因果的正相關(guān)關(guān)系。盡管當(dāng)前國(guó)際形勢(shì)云譎波詭、暗流涌動(dòng)，尤其是中美貿(mào)易戰(zhàn)給中國(guó)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展蒙上了層層陰影，但這一形勢(shì)恰恰也點(diǎn)燃新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的原動(dòng)力，中美貿(mào)易戰(zhàn)幫助我們了解到自身產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)遣话踩模J(rèn)清了上游“材料+裝備”產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)的重要性，給中國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)注入了新的活力。從戰(zhàn)略層面上看，中國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎來(lái)了絕佳的歷史機(jī)遇。

（三）大飛機(jī)、集成電路等下游需求旺盛，將全面帶動(dòng)中國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展

再次，中國(guó)高端制造業(yè)正在崛起過(guò)程中，未來(lái)將可全面帶動(dòng)新材料產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。尤其是大飛機(jī)、集成電路等“體量龐大”的下游高科技產(chǎn)業(yè)，一旦打開局面站穩(wěn)市場(chǎng)，將能夠有效反哺、帶動(dòng)上游“材料+裝備”環(huán)節(jié)的突破。

縱覽全球經(jīng)濟(jì)史，后發(fā)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的成功崛起，往往都是從承接發(fā)達(dá)國(guó)家的紡織、鋼鐵和家電等中低端產(chǎn)業(yè)開始的。例如，20世紀(jì)60年代以后，韓國(guó)通過(guò)對(duì)國(guó)際產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的成功承接，推動(dòng)了國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展。第一階段（20世紀(jì)60年代），韓國(guó)承接產(chǎn)業(yè)以勞動(dòng)密集型輕紡產(chǎn)業(yè)為主；第二階段（20世紀(jì)70年代），韓國(guó)承接產(chǎn)業(yè)以資本密集型重化工業(yè)為主，包括鋼鐵、造船、石化等重化工業(yè)；第三階段（20世紀(jì)80年代），韓國(guó)承接產(chǎn)業(yè)以兼具資本和技術(shù)密集型的產(chǎn)業(yè)為主，包括電子、化工、運(yùn)輸機(jī)械等產(chǎn)業(yè)。經(jīng)20世紀(jì)60到80年代的發(fā)展，韓國(guó)完成了英、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家需要半個(gè)世紀(jì)到一個(gè)世紀(jì)才能實(shí)現(xiàn)的工業(yè)化進(jìn)程，從一個(gè)資源短缺的農(nóng)業(yè)國(guó)轉(zhuǎn)型為先進(jìn)工業(yè)國(guó)，這一過(guò)程也被譽(yù)為“江漢奇跡”。

在經(jīng)濟(jì)騰飛過(guò)程中，韓國(guó)有意識(shí)地進(jìn)軍高端制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)，成功發(fā)展起了汽車、半導(dǎo)體、消費(fèi)電子等高附加值產(chǎn)業(yè)。這些高附加值產(chǎn)業(yè)所獲的高額利潤(rùn)，又成功反哺了韓國(guó)上游“材料+設(shè)備”產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)，使得韓國(guó)科技競(jìng)爭(zhēng)力不斷提升。目前，韓國(guó)新材料企業(yè)在全球市場(chǎng)已經(jīng)頗具競(jìng)爭(zhēng)力，以三星SDI、LG化學(xué)、SK化學(xué)、韓國(guó)工程塑料和韓國(guó)浦項(xiàng)鋼鐵為代表的新材料企業(yè)，為韓國(guó)電子電氣、半導(dǎo)體、汽車、船舶和新能源等產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了強(qiáng)大支撐。由此可見，高端需求能夠催生先進(jìn)技術(shù)，下游高端集成制造產(chǎn)品才是上游新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的環(huán)境和條件。

宏觀經(jīng)濟(jì)增速換擋與追趕進(jìn)程

當(dāng)前，中國(guó)正在有意識(shí)、有計(jì)劃地進(jìn)軍高端制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)，在《中國(guó)制造2025》戰(zhàn)略布局下，中國(guó)正在大力發(fā)展大飛機(jī)、半導(dǎo)體、新能源汽車等高端產(chǎn)業(yè)。盡管這些產(chǎn)業(yè)未來(lái)數(shù)年難以盈利，但其戰(zhàn)略價(jià)值無(wú)疑是巨大的，其對(duì)上游“材料+裝備”環(huán)節(jié)的推動(dòng)作用將會(huì)是顯著的。以國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)為例，C919型號(hào)飛機(jī)的設(shè)計(jì)、研發(fā)和制造成本巨大，整個(gè)開發(fā)周期就需要大約十年，收回成本的時(shí)間也難以估量，但隨著時(shí)間的積累，它將帶動(dòng)中國(guó)一整條產(chǎn)業(yè)鏈的興起，包括上游“材料+裝備”、中游設(shè)計(jì)制造和下游科技服務(wù)業(yè)，其對(duì)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)或更難以估量。盡管C919為保證質(zhì)量當(dāng)前基本采用的都是國(guó)外部件，甚至被人詬病為“空殼子”，但這種先做好總體集成的路線無(wú)疑是正確的。先利用全球最好的技術(shù)生產(chǎn)出高質(zhì)量產(chǎn)品，再努力實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵零部件的國(guó)產(chǎn)化，這才是更有效率、更經(jīng)濟(jì)的做法。日本和韓國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展，基本也是遵循這一路徑的。從長(zhǎng)期看，隨著國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)的崛起，中國(guó)碳纖維、鋁合金、高溫合金等新材料產(chǎn)業(yè)將會(huì)誕生一批全球領(lǐng)先的技術(shù)性企業(yè)。

（四）中國(guó)積累起科研、人才、政策和資本基礎(chǔ)

最后，中國(guó)在過(guò)去30余年的經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)過(guò)程中，已經(jīng)積累起科研、人才、政策和資本基礎(chǔ)。這主要源于政府層面對(duì)新材料科學(xué)研究、產(chǎn)業(yè)發(fā)展和人才培養(yǎng)的高度重視，使得中國(guó)已擁有全球最完備的新材料產(chǎn)業(yè)體系，開始具備與美日歐展開競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力。

從科研實(shí)力上看，尤其是科技論文總量和專利申請(qǐng)總量等指標(biāo)上看，中國(guó)已經(jīng)超過(guò)美國(guó)、日本和歐洲等國(guó)家和地區(qū)，成為名副其實(shí)的新材料科研第一大國(guó)。中國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步較晚，但經(jīng)過(guò)“十五”、“十一五”期間的持續(xù)科技攻關(guān)，中國(guó)在新材料的某些領(lǐng)域也逐漸達(dá)到與國(guó)際同步的水平。如下圖所示，在中國(guó)政府大力推進(jìn)新材料的背景下，中國(guó)自 2007 年起專利申請(qǐng)呈現(xiàn)出爆發(fā)式的增長(zhǎng)，并迅速成為該領(lǐng)域申請(qǐng)量最多的國(guó)家，尤其是2009年以后超過(guò)了日本成為年專利申請(qǐng)量最大的國(guó)家。當(dāng)然，從原創(chuàng)國(guó)家/地區(qū)分布情況，以及專利價(jià)值情況上看，中國(guó)與日本和美國(guó)相比仍存在不小差距。此外，據(jù)科技部統(tǒng)計(jì)，2016-2017年，中國(guó)材料領(lǐng)域基礎(chǔ)研究論文數(shù)量（67276篇）/增長(zhǎng)率（24.71%）、高被引論文增長(zhǎng)率（11.08%）等指標(biāo)均處于世界第一。

1995-2015新材料產(chǎn)業(yè)主要原創(chuàng)國(guó)家/地區(qū)全球?qū)＠暾?qǐng)份額趨勢(shì)（國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局）

從人才培養(yǎng)上看，中國(guó)材料學(xué)科建設(shè)整體水平大幅提升，材料人才儲(chǔ)備量逐年增大。截至2018年，中國(guó)高校已有208個(gè)材料科學(xué)與工程學(xué)位授予點(diǎn)，92個(gè)博士點(diǎn)，116個(gè)碩士點(diǎn)；30所高校材料學(xué)科入選國(guó)家一流學(xué)科建設(shè)，屬各學(xué)科之最；116個(gè)單位的材料學(xué)科進(jìn)入世界ESI排名前1%，21所高校進(jìn)入ESI學(xué)科排名前1‰。目前，中國(guó)現(xiàn)有材料類研發(fā)科技人才115萬(wàn)人，每年材料類本科畢業(yè)生4萬(wàn)余人，每年材料類碩博畢業(yè)生1萬(wàn)余人。

從政策支持上看，中國(guó)近年來(lái)將發(fā)展新材料產(chǎn)業(yè)列為國(guó)家戰(zhàn)略的重要組成部分，積極采取重點(diǎn)趕超戰(zhàn)略，《新材料產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》、《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》等政策文件相繼出臺(tái)，已經(jīng)建立起日臻完善的新材料科技政策。從政府資金投入上看，中國(guó)自2008年金融危機(jī)以來(lái)顯著提高了對(duì)新材料研發(fā)的資助，《Nature》期刊統(tǒng)計(jì)了近年來(lái)國(guó)家自然科學(xué)基金的所有經(jīng)費(fèi)，材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的經(jīng)費(fèi)排名第二，僅排在醫(yī)藥領(lǐng)域后面。

2001年以來(lái)國(guó)家自然科學(xué)基金委資助材料科學(xué)與工程的情況