材料一直是技術(shù)的決定因素,我們甚至把人類(lèi)歷史的不同時(shí)期用當(dāng)時(shí)的主流材料命名,比如石器時(shí)代、青銅時(shí)代、鋼鐵時(shí)代。對(duì)材料的研究和產(chǎn)業(yè)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)在過(guò)去幾十年里明顯加劇了,出現(xiàn)了很多新的技術(shù),改變了我們的生活。比如顯示技術(shù)(液晶顯示還有更主流的有機(jī)半導(dǎo)體)讓智能手機(jī)成為可能;石墨烯為基礎(chǔ)的化合物也在汽車(chē)上得到使用;鋰電池讓電子設(shè)備的續(xù)航時(shí)間更長(zhǎng)。我們現(xiàn)在可以想一想在未來(lái),材料技術(shù)會(huì)有怎樣進(jìn)一步的發(fā)展?
首先,我覺(jué)得未來(lái)會(huì)出現(xiàn)更多的設(shè)計(jì)材料或者說(shuō)是按需生產(chǎn)的材料。在很多年里,人類(lèi)一直是材料的奴隸,材料決定了技術(shù),所有的電子設(shè)備都依賴(lài)硅,建筑依賴(lài)鋼材,飛機(jī)都依賴(lài)鋁和鈦,但是我們看到現(xiàn)在定制化的材料正在快速地增長(zhǎng)。隨著3D打印技術(shù)的出現(xiàn),越來(lái)越多的定制化產(chǎn)品問(wèn)世,而且一些小規(guī)模的制造企業(yè)也能夠同大企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。這些材料,只為一個(gè)專(zhuān)門(mén)的用途或者一個(gè)專(zhuān)門(mén)的產(chǎn)品而按需生產(chǎn)。
之后,智能材料可以為制造業(yè)帶來(lái)更多的機(jī)會(huì),智能材料可以適應(yīng)環(huán)境的變化,能夠在環(huán)境允許的條件下帶來(lái)最理想的效用。比如自我清潔、自我修復(fù)的材料就是一個(gè)很好的例子,這種材料從環(huán)境中吸收能量,并以此為動(dòng)力實(shí)現(xiàn)特定的功能,這方面的技術(shù)前景非常廣闊。想象一下如果一輛汽車(chē)的擋風(fēng)玻璃能夠從震動(dòng)、照明甚至雨水當(dāng)中吸取能量、自我加熱,從而消除擋風(fēng)玻璃上的水霧。當(dāng)然,還有更加復(fù)雜的材料的應(yīng)用。這種材料仍處于研發(fā)中,但技術(shù)發(fā)展十分迅速,我相信未來(lái)十年就能出現(xiàn)在市場(chǎng)上。
我再來(lái)談一談中國(guó)先進(jìn)材料發(fā)展的現(xiàn)狀,可以說(shuō)既有積極的發(fā)展,也有糟糕的一面。我首先談一談積極的一面,中國(guó)的制造業(yè)無(wú)論是規(guī)模還是復(fù)雜程度,都發(fā)展得非常迅速,而且有越來(lái)越多的先進(jìn)技術(shù)在制造業(yè)中得到運(yùn)用。先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)材料往往是同步發(fā)展的,中國(guó)也開(kāi)發(fā)和運(yùn)用了很多先進(jìn)的材料,包括合金、復(fù)合材料和纖維。那么,究竟是什么樣的原因讓中國(guó)取得這么快的發(fā)展呢?我覺(jué)得主要是兩點(diǎn):一個(gè)是對(duì)大規(guī)模制造業(yè)的投入,另一個(gè)是對(duì)創(chuàng)業(yè)企業(yè)的投入。但應(yīng)當(dāng)注意的是,對(duì)創(chuàng)業(yè)企業(yè)的投入效率并不高。中國(guó)資金很充裕,這就使得一些人拿并沒(méi)有充分驗(yàn)證的技術(shù)來(lái)創(chuàng)建企業(yè)。而且不同省市之間的競(jìng)爭(zhēng),也使得這樣的創(chuàng)業(yè)企業(yè)發(fā)展得過(guò)快??傊m然存在這樣的不利情況,創(chuàng)業(yè)企業(yè)快速發(fā)展仍然是一件好事,更多的企業(yè)家在高科技領(lǐng)域投入資金,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看中國(guó)將會(huì)受益于此。
但是,也有一些不利的因素。大量的材料技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展并不是來(lái)自中國(guó),中國(guó)的研究人員、工程人員更多是在跟跑,缺少原創(chuàng)。很多投入都投在了研究機(jī)構(gòu)或者公司,對(duì)大學(xué)的投入不夠。其實(shí),過(guò)去幾十年里中國(guó)出現(xiàn)了很多非常好的研究人員,但是如果大學(xué)教授們能在研究所或者企業(yè)里掙快錢(qián),他們就不太愿意花時(shí)間和精力進(jìn)行基礎(chǔ)性研究。然而,基礎(chǔ)性研究對(duì)新技術(shù)的開(kāi)發(fā)是至關(guān)重要的,目前的情況雖然并不是特別嚴(yán)重,但是仍然值得關(guān)注。因?yàn)殡S著技術(shù)的發(fā)展,尤其是定制藥物、納米藥物的快速發(fā)展,基礎(chǔ)研究將越來(lái)越重要。
總之,我覺(jué)得,未來(lái)中國(guó)需要關(guān)注這一點(diǎn),需要加強(qiáng)基礎(chǔ)研究,以此為基礎(chǔ)創(chuàng)造出更好的發(fā)展材料的技術(shù)。(本文為康斯坦丁·諾沃肖洛夫2019年1月25日在李克強(qiáng)總理同外國(guó)專(zhuān)家新春座談會(huì)上的發(fā)言)