中國(guó)科技財(cái)富：中國(guó)材料產(chǎn)業(yè)與世界相距不遠(yuǎn)

　　——中國(guó)科學(xué)院院士、原中國(guó)工程院副院長(zhǎng)師昌緒專訪

   文 曹龍丹

　　記者：這一次2004年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)揭曉，材料領(lǐng)域獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，兩個(gè)項(xiàng)目摘取了國(guó)家技術(shù)發(fā)明最高獎(jiǎng)項(xiàng)，受到了社會(huì)包括產(chǎn)業(yè)界的很大關(guān)注，人稱黃伯云院士的發(fā)明使中國(guó)飛 機(jī)解決了“上得了天而下不了地”的問題，而張立同院士的發(fā)明也打破了國(guó)外對(duì)我國(guó)防軍工的技術(shù)封鎖，得到了很高的評(píng)價(jià)。

　　您作為科技界與材料界的泰斗，想請(qǐng)您談?wù)剬?duì)中國(guó)新材料技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、前景以及國(guó)家對(duì)發(fā)展新材料領(lǐng)域高科技與產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略規(guī)劃方面的想法。

　　師昌緒：我是國(guó)家科技發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃22個(gè)顧問之一。在總體的科技規(guī)劃里面，材料主要分布在制造業(yè)和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)兩個(gè)方面。

　　中國(guó)現(xiàn)在不是變成了全世界的制造中心嘛，制造中心就離不開材料，因此有一部分制造業(yè)里頭，汽車、飛機(jī)、飛船啊都離不開材料。飛機(jī)2/3的改進(jìn)靠材料來改進(jìn)。衛(wèi)星的材料以克來計(jì)算，材料非常關(guān)鍵。材料不好的話就不可能造飛機(jī)、衛(wèi)星。汽車成本的50%是材料。汽車要想省油就靠材料輕。航空啊衛(wèi)星啊就用得起新材料，汽車用不起新材料。四五十年代開始，鋼鐵就是代表一個(gè)國(guó)家強(qiáng)盛的標(biāo)志。現(xiàn)在材料是多樣化，有機(jī)材料，無機(jī)材料，復(fù)合材料，高分子材料。

　　還有就是分布在高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，高技術(shù)離不開材料。芯片就是半導(dǎo)體材料，1948年發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體材料，1958年發(fā)現(xiàn)了集成電路。現(xiàn)在有磁性材料，信息儲(chǔ)存，還有光學(xué)材料。

　　記者： 新材料作為咱們發(fā)展高科技的一個(gè)重要方面，那么在您看來，這個(gè)領(lǐng)域有什么樣的特點(diǎn)？中國(guó)目前新材料產(chǎn)業(yè)的處于什么樣發(fā)展?fàn)顩r？

　　師昌緒：新材料產(chǎn)業(yè)的主要特點(diǎn)就是：投資少、見效快、品種多，涉及面廣。全國(guó)53個(gè)國(guó)家級(jí)工業(yè)園區(qū)里頭，多數(shù)都把新材料作為一個(gè)發(fā)展重點(diǎn)。所以新材料的生命力也很強(qiáng)，同時(shí)呢風(fēng)險(xiǎn)也很大。

　　至于發(fā)展現(xiàn)狀，中國(guó)的科研成果還是比較多的。但同時(shí)成果多，轉(zhuǎn)化少。實(shí)驗(yàn)室里的研究成果，實(shí)際上不太成熟，材料性能很好，可是不配套，成品率太低。成品率要高必須經(jīng)過中試，中試的渠道也比較少，中試的資金要求多，所以轉(zhuǎn)化少。中試的投入，風(fēng)險(xiǎn)比較大，企業(yè)不愿意投，而科研單位也投不起。再一個(gè)就是中介機(jī)構(gòu)不健全。國(guó)外有很多中介機(jī)構(gòu)。現(xiàn)在科學(xué)家自己去找，不得其門。真正的風(fēng)險(xiǎn)投資也沒有建立起來。所以新材料的研究成果很難推廣。

　　中國(guó)新材料的科研與國(guó)外的差距不太大，在所有的產(chǎn)業(yè)里頭，新材料產(chǎn)業(yè)與國(guó)外的差距比較小。最新統(tǒng)計(jì)，在材料科研方面，發(fā)表的文章中國(guó)僅次于美國(guó)。我們的國(guó)防所用的材料除個(gè)別以外幾乎全部立足于國(guó)內(nèi)。

　　中國(guó)的研究力量還是比較強(qiáng)。中國(guó)材料專業(yè)在讀研究生與已畢業(yè)研究生比美國(guó)還多。研究設(shè)施也是比較好，160個(gè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室里有20多個(gè)都是新材料，材料的研究基地也還是可以，人才、裝備都可以。但是這里面也存在許多問題，比如設(shè)備利用率、設(shè)備的合作、組與組之間、部門與部門之間、實(shí)驗(yàn)室與實(shí)驗(yàn)室之間聯(lián)系比較少，這是機(jī)制上有些問題。

　　新材料的生產(chǎn)，也還是可以，火炬計(jì)劃、863創(chuàng)業(yè)基地里都有新材料的生產(chǎn)。而且軍工是新材料里面的主要?jiǎng)恿Γ�新材料剛生產(chǎn)出來，往往很貴。軍工是推動(dòng)新材料前進(jìn)的主要?jiǎng)恿Γ�特別是飛機(jī)、導(dǎo)彈衛(wèi)星。

　　記者：在中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入高速發(fā)展期，國(guó)家也大力扶持高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的當(dāng)前與今后一段時(shí)期，您覺得新材料產(chǎn)業(yè)會(huì)有什么樣的發(fā)展機(jī)遇與前景？

　　師昌緒：機(jī)遇在哪里，首先就是要結(jié)合我國(guó)制造業(yè)發(fā)展新材料。比如汽車要求輕量化，就必需發(fā)展高強(qiáng)度、承重性能又好的新材料，比如想發(fā)展電瓶汽車，電瓶汽車現(xiàn)在發(fā)展不起來的原因就是電瓶太重、價(jià)錢又高，無法與汽油竟?fàn)帯Ｈ剂想姵剡�沒有真正過關(guān)的，歸根結(jié)底還是材料問題。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的提升，就得生產(chǎn)更好的材料。

　　其次是軍工的發(fā)展。美國(guó)把信息放在第一位，第二位就是新材料。裝備、武器的提升，材料是很重要的。飛機(jī)、坦克、防彈衣都靠材料。材料是軍隊(duì)裝備的決定性因素。

　　第三是是新材料的擴(kuò)大應(yīng)用。一種材料多用途，應(yīng)用擴(kuò)大，生產(chǎn)量就大，材料性能就能穩(wěn)定。現(xiàn)在有些材料就是單一用途，用量少，成本高，生產(chǎn)量太少了，性能就不容易穩(wěn)定。

　　第四是創(chuàng)新，嶄新的新材料可以改變?nèi)祟惖陌l(fā)展歷程，發(fā)明了半導(dǎo)體才有今天的信息時(shí)代，如果發(fā)展了納米材料有可能改變整個(gè)時(shí)代。一定要?jiǎng)?chuàng)新。

　　記者：師老給我們描繪正在給新材料發(fā)展帶來機(jī)遇的多個(gè)方面可能性。您能對(duì)新材料產(chǎn)業(yè)今后可能的整個(gè)市場(chǎng)需求作一個(gè)預(yù)測(cè)嗎？

　　師昌緒：新材料的市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)得先說新材料的定義，我主持過這個(gè)定義討論。新材料的定義里，傳統(tǒng)材料經(jīng)過新的工藝，某種形態(tài)的性能大幅度提高，這也叫新材料。從這個(gè)意義上來說，新材料是很有市場(chǎng)前途的。中國(guó)每年要生產(chǎn)1億多噸的碳鋼，提高性能以后，這個(gè)產(chǎn)業(yè)就很大了。

　　需求量是一天比一天增多。如建筑材料的智能化，交通工具的輕量化，信息技術(shù)的不斷提高，能源生產(chǎn)的高效、無污染，這也需要新材料。能源生產(chǎn)需要高溫，耐高溫就需要新材料。當(dāng)然節(jié)約能源也需要新材料。降低污染也是需要新材料。節(jié)能，我們現(xiàn)在的目標(biāo)是到2020年產(chǎn)值翻兩番，能源只能翻一番。能源不能翻太多，因?yàn)槲覀兠骸㈦姟⑷剂鲜艿较拗疲�核能的發(fā)展也快不了。所以節(jié)能是第一步。節(jié)能需要新材料的開發(fā)，好多技術(shù)問題，投資很大。如半導(dǎo)體照明，能耗是普通照明的1/10，壽命長(zhǎng)，如果這項(xiàng)技術(shù)成功了，中國(guó)能省一個(gè)三峽。中國(guó)把這個(gè)也作為一個(gè)重點(diǎn)在做。還有生物醫(yī)用材料，現(xiàn)在除了大腦和神經(jīng)以外，所有的器官都可以人工代替。目前這一塊主要是外國(guó)占領(lǐng)了，中國(guó)應(yīng)該大力發(fā)展。國(guó)防對(duì)生物材料的要求越來越高，我們現(xiàn)在正在搞國(guó)防生物材料的規(guī)劃。

　　新材料應(yīng)用方面面臨很大的機(jī)遇，至于有多大的量，這取決于市場(chǎng)需求與技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)。

　　新材料本身產(chǎn)值不是很高，但新材料對(duì)于制造業(yè)、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的增加可能是10倍甚至幾十倍的效果。現(xiàn)在我們國(guó)家對(duì)新材料說起來是很重視，實(shí)際上是不太重視。我們現(xiàn)在重視的是整機(jī)，出來一個(gè)整機(jī)，會(huì)說會(huì)叫，但實(shí)際整機(jī)的出現(xiàn)沒有材料是不行的，而且現(xiàn)在許多機(jī)器壽命短、機(jī)器發(fā)生故障，好多是材料和材料工藝不過關(guān)。所以材料的重要性決定了整個(gè)工業(yè)的發(fā)展。

　　記者：新材料的發(fā)展對(duì)整個(gè)中國(guó)工業(yè)包括軍工都有很重要的意義，那您認(rèn)為國(guó)家應(yīng)該對(duì)發(fā)展新材料有什么樣的發(fā)展戰(zhàn)略？

　　師昌緒：1、產(chǎn)學(xué)研官結(jié)合的戰(zhàn)略。光產(chǎn)學(xué)研是不夠的，我們的計(jì)劃還是很重要。

　　2、中介機(jī)構(gòu)和風(fēng)險(xiǎn)投資應(yīng)該盡快地建立。

　　3、民營(yíng)企業(yè)有很強(qiáng)的生命力，要發(fā)揮民營(yíng)企業(yè)的優(yōu)勢(shì)。最近我到煙臺(tái)去，有個(gè)煙臺(tái)氨綸股份有限公司，年產(chǎn)1萬噸，自主開發(fā)出芳綸，馬上要建廠。芳綸本來是美國(guó)杜邦壟斷的材料，高強(qiáng)度纖維。半個(gè)世紀(jì)前國(guó)家就布點(diǎn)在搞，現(xiàn)在一個(gè)民營(yíng)企業(yè)搞出來了。新材料的規(guī)模都比較小，可以發(fā)揮民營(yíng)企業(yè)的優(yōu)勢(shì)。

　　4、要自主創(chuàng)新，要?jiǎng)?chuàng)名牌，走出國(guó)門。新材料在國(guó)內(nèi)大量應(yīng)用的基礎(chǔ)上應(yīng)該走出國(guó)門。

　　記者：我們又回來看這次的兩個(gè)材料大獎(jiǎng)，這次材料領(lǐng)域得大獎(jiǎng)對(duì)整個(gè)材料領(lǐng)域來說有什么影響與意義？

　　師昌緒：這次得獎(jiǎng)的兩個(gè)都是復(fù)合材料，復(fù)合材料比較有發(fā)展前景，但是復(fù)合材料比較貴。所以復(fù)合材料主要用在比較關(guān)鍵的部位。黃伯云的叫碳-碳復(fù)合材料，是碳纖維然后用碳弄在一起，增強(qiáng)劑是碳，粘合劑也是碳。碳可以做得最軟，也可以做得強(qiáng)度最高，還可以耐高溫。但是碳不抗氧化。用碳-碳復(fù)合材料做飛機(jī)的剎車片，剎車片是飛機(jī)中的最關(guān)鍵的部位，各國(guó)都保密。黃伯云的粉末冶金院與一個(gè)民營(yíng)企業(yè)合作做出來了。這個(gè)材料比世界上其他產(chǎn)品強(qiáng)度提高了30%，耐磨性提高了10%，成本降低了21%。這個(gè)材料有重要性，而且難度也很大，所以就獲得了一等獎(jiǎng)。過去這個(gè)剎車片都是進(jìn)口的，現(xiàn)在自己能做了。

　　張立同的是一個(gè)碳化硅，也是一個(gè)復(fù)合材料，是一種纖維。復(fù)合材料是當(dāng)前在材料里最有發(fā)展前途的材料，我們能夠做出來，所以應(yīng)該說也代表了我們的水平。

　　另外黃伯云他們是80年代開始做的，用粉末冶金加上碳纖維做成的，用粉末冶金的技術(shù)來做材料，這發(fā)明的成功首先來自長(zhǎng)期的積累與堅(jiān)持。第二來自國(guó)家的支持，10年前國(guó)家就投入了1個(gè)多億，國(guó)家的支持應(yīng)該說是很重要。第三是科研院所與企業(yè)合作，這也是一個(gè)成功的原因。還有第四個(gè)原因是隊(duì)伍還是比較強(qiáng)，學(xué)科帶頭人也很強(qiáng)。

　　這兩個(gè)發(fā)明獎(jiǎng)對(duì)我們材料界也是一個(gè)鼓勵(lì)，材料說起來很重要，畢竟不是最終產(chǎn)品，往往不受重視，等出了事故了都怨材料。

　　記者：材料由于其分布于各個(gè)行業(yè)的特性，可能比較難以從總體的角度來布局產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)這方面您有什么想法？

　　師昌緒： 整個(gè)材料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占的產(chǎn)值也很高，材料產(chǎn)業(yè)占GDP的七分之一左右。材料產(chǎn)業(yè)本身有很多就是支柱產(chǎn)業(yè)，如石化、鋼鐵、水泥、玻璃、鋁。材料是什么產(chǎn)業(yè)也離不開的東西。

　　國(guó)家的中長(zhǎng)期規(guī)劃中材料規(guī)劃分布在制造業(yè)、高技術(shù)、軍工、基礎(chǔ)研究領(lǐng)域里。這些專項(xiàng)都比較具體。

　　以后材料還是應(yīng)該有一個(gè)總體的規(guī)劃，材料從制造、性能、應(yīng)用、工藝還是有共性。材料有些共性還是要搞清楚，如果不搞清楚共性，只是用什么就搞個(gè)什么，那不能很好發(fā)展。