張麗娟，陳奕彤

（1.中國科學(xué)技術(shù)信息研究所；2.吉林省科學(xué)技術(shù)信息研究所）

自2019年7月日本對韓國實施出口管制后，韓國政策基調(diào)就從“追趕技術(shù)領(lǐng)先國家”轉(zhuǎn)型為“在全球占據(jù)技術(shù)領(lǐng)先地位”。在材料領(lǐng)域，韓國政府大幅增加材料零部件設(shè)備研發(fā)預(yù)算，并完善相關(guān)法律和制度。2022年10月，韓國政府選定12大國家戰(zhàn)略技術(shù)進行重點培育，分別為半導(dǎo)體和顯示器、二次電池、下一代移動出行、新一代核能、先進生物技術(shù)、航空航天和海洋技術(shù)、氫能、網(wǎng)絡(luò)安全、人工智能、下一代通信技術(shù)、先進機器人與制造、量子技術(shù)。為支撐這12大國家戰(zhàn)略技術(shù)的發(fā)展，并以任務(wù)為導(dǎo)向研發(fā)未來材料，韓國科信部于2023年3月22日出臺《未來材料研發(fā)戰(zhàn)略》。

一、基于應(yīng)用需求，開發(fā)100種未來材料

韓國政府組織12個國家戰(zhàn)略技術(shù)領(lǐng)域的材料專家、產(chǎn)業(yè)界專家和需求企業(yè)相關(guān)人員組成研究會，以需求為基礎(chǔ)選定了100種未來材料，并制定了到2035年實現(xiàn)領(lǐng)先的具體技術(shù)目標(biāo)。

（一）半導(dǎo)體領(lǐng)域的未來材料

為突破半導(dǎo)體性能瓶頸，開發(fā)高度集成半導(dǎo)體器件、原子級表面反應(yīng)控制復(fù)合材料、下一代碳化物單晶體材料、耐腐蝕性傳感器材料等11種未來材料。到2035年的技術(shù)目標(biāo)包括：超低電力（介電常數(shù)近零的材料、快速散熱材料）；超高集成（1015級別的材料）；可持續(xù)性（環(huán)保工藝材料）。

（二）顯示器領(lǐng)域的未來材料

為盡可能提高顯示器的現(xiàn)實感，開發(fā)增強現(xiàn)實顯示器材料、伸縮顯示器材料、自發(fā)光材料、超高彎曲度光學(xué)材料等8種未來材料。到2035年的技術(shù)目標(biāo)包括：超現(xiàn)實感（高分辨率、高亮度、立體影像光學(xué)材料）；自由成像（高透明板材料）；互聯(lián)（一體型顯示器材料）；環(huán)保（低能耗、再利用、無廢材料）。

（三）二次電池領(lǐng)域的未來材料

為實現(xiàn)超高性能二次電池并解決供應(yīng)鏈問題，開發(fā)氧化物正極材料、無負極電池材料、單晶體正極材料、高能源密度電極材料等8種未來材料。到2035年的技術(shù)目標(biāo)包括：全球性能（行駛距離800千米的電極材料）；環(huán)保（低碳、再利用電極材料）；多樣化（自由成像、極限環(huán)境電池新材料）。

（四）新一代核能領(lǐng)域的未來材料

為解決廢棄核燃料問題，開發(fā)高溫耐腐蝕金屬材料、壽命較長的超耐熱材料、儲存廢棄核燃料的金屬材料、光伏轉(zhuǎn)換復(fù)合材料、高性能核燃料新材料等8種未來材料。到2035年的技術(shù)目標(biāo)包括：安全性（熔鹽耐腐蝕耐熱材料）；碳中和（超高溫壽命長的結(jié)構(gòu)材料）；無限燃料（用于核反應(yīng)堆的極端環(huán)境材料）。

（五）下一代移動出行領(lǐng)域的未來材料

為確保高科技出行中的用戶安全，開發(fā)可以吸收撞擊力的可變韌性復(fù)合材料、超高散熱磁性材料、高分子光學(xué)材料等10種未來材料。到2035年的技術(shù)目標(biāo)包括：安全性（應(yīng)對撞擊的安全材料）；高科技出行（實現(xiàn)安全無人駕駛的智能材料）；碳中和（減少碳排放的結(jié)構(gòu)材料）；良性循環(huán)（自主控制壽命的材料）。

（六）氫能領(lǐng)域的未來材料

為實現(xiàn)氫氣的廉價、高效、大容量生產(chǎn)、儲存、運輸和利用，開發(fā)極低溫高韌性金屬材料、高溫高分子膜燃料電池材料、高價金屬替代材料、用于生產(chǎn)清潔氫的電熱材料等9種未來材料。到2035年的技術(shù)目標(biāo)包括：高效生產(chǎn)（廉價高效生產(chǎn)清潔氫）；大容量供應(yīng)（大容量、高密度儲存和遠距離運輸氫氣）；超高效率（用于出行和發(fā)電的超高效燃料電池新材料）。

（七）先進生物技術(shù)領(lǐng)域的未來材料

為提高生活品質(zhì)、建設(shè)健康社會，開發(fā)多器官功能協(xié)調(diào)材料、針對性治療自主控制材料、模擬生命體的壓電材料、靶向治療自主控制材料等9種未來材料。到2035年的技術(shù)目標(biāo)包括：替代人體機能（替代或再生人體機能的材料）；提高生活品質(zhì)（康復(fù)或增強人體機能的材料）；健康社會（預(yù)防、預(yù)測、診斷、監(jiān)測相關(guān)材料）。

（八）航空航天領(lǐng)域的未來材料

為研發(fā)下一代航空航天技術(shù)，開發(fā)超輕量高強度復(fù)合材料、增材制造輕量金屬材料、超耐熱陶瓷基復(fù)合材料、轉(zhuǎn)化太陽能的超輕量材料等11種未來材料。到2035年的技術(shù)目標(biāo)包括：高性能（超輕量、高強度、高韌性材料）；極端環(huán)境（應(yīng)對宇宙環(huán)境的材料）；工藝創(chuàng)新（定制型材料）；環(huán)保（低噪音材料、能夠多次進入大氣層的飛行體材料）。

（九）下一代通信技術(shù)領(lǐng)域的未來材料

為實現(xiàn)超高速通信、推出下一代通信融合服務(wù)，開發(fā)高散熱低介電損耗高分子混合材料、用于5G和6G超高速通信的金屬材料、強誘電體光子學(xué)材料、低損耗金屬材料等8種未來材料。到2035年的技術(shù)目標(biāo)包括：超高速（超高速通信材料）；超低損耗（將信號損失最小化的通信新材料）。

（十）量子技術(shù)領(lǐng)域的未來材料

為研發(fā)量子技術(shù)、量子傳感、量子通信原創(chuàng)技術(shù)，開發(fā)超導(dǎo)材料、超高純度量子級別新材料、準(zhǔn)粒子材料、多功能臨界材料、量子光學(xué)零部件材料等8種未來材料。到2035年的技術(shù)目標(biāo)包括：最小錯誤（可視化量子糾纏新材料）；高性能（用于高性能量子器件的新材料）；達到極限（超高靈敏度量子材料）。

（十一）人工智能和先進機器人領(lǐng)域的未來材料

為研發(fā)人工智能應(yīng)用材料、實施類人機器人計劃，開發(fā)多功能人工肌肉材料、高可信度器官監(jiān)測傳感器、無銥催化材料、切斷危險要素的超輕量材料等10種未來材料。到2035年的技術(shù)目標(biāo)包括：人工智能新材料設(shè)計（100%應(yīng)用人工智能技術(shù)的新材料）；高性能（實現(xiàn)人工肌肉和感知的高性能材料）；高可信度（應(yīng)對極端環(huán)境的超輕量高強度材料）。

二、推動成果應(yīng)用型研發(fā)

（一）構(gòu)建強有力的研發(fā)推進體系

包括：成立未來材料官民協(xié)商委員會，通過研發(fā)資助機構(gòu)、研究機構(gòu)、企業(yè)、政策專家等相關(guān)主體的合作與交流，建立研發(fā)推進體系；加強對未來材料研發(fā)的全周期支持；成立各戰(zhàn)略技術(shù)領(lǐng)域?qū)I(yè)委員會，負責(zé)相關(guān)研發(fā)項目和綜合分析。

（二）打造材料價值鏈

包括：為有效解決供應(yīng)鏈問題，以材料價值鏈為基礎(chǔ)成立各領(lǐng)域?qū)I(yè)委員會；鼓勵大學(xué)、政府撥款研究機構(gòu)、有需求的企業(yè)和供應(yīng)企業(yè)參與，制定符合原創(chuàng)材料技術(shù)、零部件、建模、產(chǎn)品等發(fā)展實際的未來材料目標(biāo)。

（三）持續(xù)發(fā)掘材料技術(shù)難題

包括：為支撐國家戰(zhàn)略技術(shù)，推動專業(yè)委員會與各領(lǐng)域國家技術(shù)戰(zhàn)略中心合作，發(fā)掘戰(zhàn)略技術(shù)相關(guān)難題；每年針對發(fā)掘出的難題展開討論，根據(jù)討論結(jié)果適時更新未來材料目錄和技術(shù)目標(biāo)。

（四）設(shè)立材料中心

包括：為研發(fā)新材料和替代性材料，設(shè)立材料中心，負責(zé)采集、生成和使用數(shù)據(jù)，包括計算科學(xué)、測定分析、工藝、實驗等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)；在100種未來材料中選出將重點利用人工智能技術(shù)的課題給予支持；綜合分析和評估全球需求和供應(yīng)、國內(nèi)企業(yè)占有率、獲得材料的條件等，選出替代材料。

三、基于數(shù)字技術(shù)，構(gòu)建良好的研究環(huán)境

（一）利用數(shù)字技術(shù)推動材料研究與創(chuàng)新

包括：優(yōu)化用于采集、管理和使用材料研究數(shù)據(jù)的平臺——K-MDS，利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，開發(fā)能源和環(huán)境、智能和信息技術(shù)、結(jié)構(gòu)和安全等領(lǐng)域的新材料；于2023年內(nèi)制定《材料研究數(shù)據(jù)利用戰(zhàn)略》，推動材料研究領(lǐng)域的數(shù)據(jù)利用、管理與分析；開發(fā)材料量子模擬和算法，準(zhǔn)確模擬高分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)，找到最佳組合，創(chuàng)造創(chuàng)新成果；建設(shè)智能材料研究室，利用智能機器人縮短研發(fā)時間和成本。

（二）培養(yǎng)材料領(lǐng)域的數(shù)字復(fù)合型高級研究人才

包括：培養(yǎng)復(fù)合型人才，即同時具備數(shù)字化技能與領(lǐng)域技能的人才，如制定新材料與數(shù)字領(lǐng)域復(fù)合型碩博士研究人才培養(yǎng)方案、面向碩博士生提供定制型數(shù)字化教育培訓(xùn)、通過“人才+數(shù)據(jù)+人工智能”的研究方法培養(yǎng)人才等；培養(yǎng)青年科研人員，如鼓勵不滿40歲的青年科研人員主導(dǎo)未來材料研發(fā)、積極使用青年科研人員的創(chuàng)新性研究創(chuàng)意并吸引其參與國家研發(fā)計劃制定等。