干勇：面對“脫鉤斷鏈”風險，新材料產業如何突圍

專家簡介：干勇，中國工程院院士，中國工程院原副院長，國家新材料產業發展專家咨詢委員會主任。長期從事國家產業發展戰略研究，以及新材料、冶金、現代鋼鐵流程技術研究，是我國著名的戰略科學家。主持國家“十一五”重大支撐計劃項目，并擔任國家科技創新2030重大項目“重點新材料研發及應用”編制專家組組長。

習近平總書記強調：“科技自立自強是國家強盛之基、安全之要。”當前，全球科技競爭日趨激烈，“脫鉤斷鏈”對我國新材料產業帶來嚴峻挑戰，也催生著自主創新的重大機遇。浙江作為數字經濟和制造業大省，在新材料領域布局早、基礎實，正積極探索綠色化、智能化轉型路徑。近日，本報記者在浙江省科學技術協會主辦的“之江院士講壇”上，專訪了中國工程院院士、國家新材料產業發展專家咨詢委員會主任干勇，深入探討在科技自立自強戰略下，新材料產業的“突圍”之道，以及浙江如何打造具有特色的產業生態，助力我國新材料產業高質量發展。

面對技術封鎖，新材料產業亟須實現自主可控

記者：習近平總書記指出，新材料產業是戰略性、基礎性產業，也是高技術競爭的關鍵領域，我們要奮起直追、迎頭趕上。當前國際競爭的背景下，新材料產業發展呈現怎樣的趨勢？在推動新材料產業高質量發展的過程中，我國面臨著怎樣的機遇和挑戰？

干勇：新材料產業的重要性，本質上是由我國發展階段和全球格局共同決定的。中國用40多年走完了發達國家200多年的工業化歷程。在這40年的發展中，我們更多是“搶市場”“跟蹤國外技術”，制造業規模快速擴張，但產業基礎相對薄弱，尤其是新材料的研發和原始創新不足。我們買國外的高端裝備，核心元器件和材料也依賴進口，這是工業化初期和中期的必然選擇。

當前，我們已進入工業化后期，制造業以中高端為主導，對速度的追求逐漸被對質量的關注所取代。受國際和國內兩大因素的影響，新材料產業發展正處于關鍵窗口期。一是大國博弈下的國外封鎖，美國等國家在高端技術領域實行“脫鉤斷鏈”，打破了原本的全球分工格局。比如集成電路產業的全球分工，原本亞洲是以封裝為主，芯片制造集中在韓國、中國臺灣地區，光刻機等裝備制造主要在歐洲，美國主導EDA（電子設計自動化）軟件等。如今的封鎖讓我們不得不正視產業鏈還未實現自主可控的問題。二是在第四次工業革命浪潮下，國內市場對新材料的需求愈發迫切。高端裝備、航空航天、新能源等重大工程的發展，對材料的性能、穩定性、可靠性提出了更高要求，倒逼新材料產業向高端化突破。從趨勢看，新材料已成為支撐高端產業和新型工業化的“底盤技術”、引導性技術。一代材料往往對應一代裝備或工程的突破，比如碳纖維支撐了航空航天輕量化，碳化硅推動了新能源汽車功率器件升級。這種“需求牽引創新”的特征越來越明顯。同時，新材料與信息技術、新能源技術的交叉融合加速，比如化合物半導體既服務于5G通訊，又支撐新能源汽車電控系統，這種“跨領域賦能”的屬性日益突出。

我國發展新材料產業前景廣闊。一方面，我國一批高端材料的國產化能力已全面提升。高端碳纖維產能達7萬多噸，超過全球長期龍頭日本東麗公司，技術差距僅半代；鈦合金、高溫合金、碳化硅等特種合金實現全面突破，產量占全球產量的60%-70%；超導材料領域，我國自主研發的超導帶材已應用于核磁共振設備，不僅打破了西門子、通用電器的壟斷，還實現了反向出口，憑借質量穩定和價格優勢持續搶占國際市場份額；化合物半導體在浙江、江蘇等地形成產業集群，支撐了光電探測器、微波射頻器件的國產化。另一方面，市場需求持續旺盛，海上風電、軌道交通輕量化、國防武器等領域對碳纖維的需求，新能源汽車對碳化硅功率器件的需求，都在拉動產業規模擴張。我們已有200多種材料產量居全球*，其中軟鋼、鋁、銅等基礎材料占全球產量的一半以上，為高端材料發展奠定了產業基礎。

但挑戰同樣嚴峻。一是原始創新能力薄弱。過去40多年，我們主要依靠引進、消化、吸收國外先進技術，材料研發的基礎研究、工藝裝備、質量控制體系等積累不足，自主知識產權和工業軟件仍是短板。比如高端材料的微觀結構模擬、性能預測等核心算法仍依賴進口軟件。二是半導體材料領域受封鎖嚴重。22-28納米級集成電路材料雖能滿足85%的工業化需求，但光刻膠、拋光液、超純電子化學品等仍依賴進口，7納米及以下制程的材料和裝備受制于全球分工體系。如光刻機作為“全球技術集成”產物，涉及5000多家供應商，并非一個國家就能自主生產。三是產業分散化。中小企業為主的格局導致資源整合能力弱，同質化競爭、低水平重復研發浪費了大量資源，難以形成具有國際競爭力的“巨頭企業”。與英偉達、臺積電等國際巨頭相比，我國新材料企業在研發投入、品牌影響力上差距明顯。

建設材料強國，關鍵要強化產業自主創新能力

記者：面對競爭與挑戰，我國新材料產業發展如何抓住窗口期，“奮起直追、迎頭趕上”？如何利用好人工智能等技術進步帶來的關鍵機遇，為新材料的研發和應用注入新動能？

干勇：當前，國家正全力推進新材料領域戰略布局。國家新材料實驗室在蘇州落成，國家新材料數據中心也已啟動建設，“十五五”新材料重點國家計劃指南與頂層設計同步推進。不久前，科技部發布了《關于組織申報重點新材料研發及應用國家科技重大專項（科技創新2030重大項目）2025年度項目（公開競爭類）的通知》。新材料重大專項遵循以需求為導向、應用為目標、能力提升為核心的思路，圍繞高溫合金、高端裝備用特種合金、高性能纖維及復合材料等7個重點領域、160余種關鍵材料展開研發攻關，貫通材料機理規律、制備關鍵技術、產品工程應用等從研發到應用全過程。

國家層面一系列戰略舉措不僅為新材料產業注入強勁動能，更推動儀器設備行業迎來技術升級與市場擴容的雙重機遇。在日趨激烈的國際競爭和日益增長的市場需求下，我們如何建成可以支撐科技強國發展的材料強國？我認為，破局的關鍵在于強化自主創新。

一是加大基礎研究投入，構建“從0到1”的原始創新體系。聚焦材料基因組計劃，依托高校和科研院所建設一批*材料實驗室，重點突破材料微觀結構設計、性能調控等基礎理論，開發具有自主知識產權的材料設計軟件。比如針對碳纖維的強度提升問題，可通過原子層沉積技術的基礎研究，優化纖維表面涂層的結構，同時搭建國產的材料性能模擬平臺，擺脫對國外軟件的依賴。還要建立“基礎研究-應用研究-產業化”的全鏈條資助機制，對周期長、風險高的材料研發項目給予持續支持，避免急功近利的短期導向。

二是針對半導體材料等“卡脖子”領域，發揮新型舉國體制優勢，集中力量突破。可組建*創新聯合體，整合高校、科研院所和企業的資源，圍繞光刻膠、超純電子化學品等關鍵材料，設立專項攻關計劃。比如在光刻膠領域，可由中國科學院化學研究所牽頭，聯合上海新陽、南大光電等企業，共建中試基地，突破光刻膠的配方設計和提純工藝；在光刻機配套材料方面，要加強與國內裝備制造企業的協同，同步研發適配國產光刻機的材料，形成“材料-裝備”聯動突破的格局。同時，要加強國際合作，在遵守國際規則的前提下，與歐洲、日韓等國家的企業開展技術交流，爭取在部分非敏感領域保持合作，為自主創新爭取時間。

三是推動產業整合，培育具有國際競爭力的龍頭企業。要通過政策引導，鼓勵優勢企業兼并重組，形成產業集群。例如在碳纖維領域，可支持江蘇的生產線企業與浙江的應用企業聯合，組建涵蓋“原料-生產-應用”的一體化集團，提升產業鏈協同效率；在半導體材料領域，推動光刻膠、拋光液等企業與芯片制造企業深度合作，形成穩定的供應鏈。同時，要引導企業加大研發投入，對標國際巨頭的研發強度，在高端材料的質量穩定性、品牌建設上下功夫，逐步打入國際高端市場。

四是推動人工智能與新材料產業深度融合。當前，在材料科學領域，人工智能正引發革命性變革。“人工智能+材料科學”已成為重要的交叉學科方向。通過理論計算獲取材料科學數據，通過高通量計算海量生產此類數據，再將數據“反哺”給人工智能模型，借助模型推理未知材料的性能。谷歌、微軟、Meta和字節跳動等科技巨頭均已在布局這樣的技術路線。例如，目前全球已識別出38萬種熱力學穩定晶體材料，人工智能驅動的材料發現速度較傳統實驗模式提升數百倍。

想要釋放人工智能巨大潛力，我們必須首先解決數據夠用與好用的問題。應通過標準化建設，使數據適合人工智能的要求，在此基礎上生產數據庫，特別是建設具有行業支撐作用的數據集。這是一場無法規避的“硬仗”，但這也會成為未來產業的一座“金山”。此外，場景創新已成為我國推動人工智能與新材料產業深度融合的關鍵力量。大模型成本高昂，需巨大投入，且隨著英偉達計算芯片能力增強、成本降低，超越其變得更加困難。若以人工智能場景創新為*，推動“數據-設計-制造”全鏈條智能化，將助力我國從“材料大國”向“材料強國”跨越，在全球科技競爭中構建戰略優勢。

打造產業高地，浙江既要“小龍”也要“大龍”

記者：作為民營經濟大省，浙江在新材料領域布局早、基礎實，目前正積極探索綠色化、智能化轉型路徑。《浙江省新材料產業發展“十四五”規劃》提出，打造全球有重要影響力的新材料產業高地和國際*的新材料科創高地。在您看來，浙江新材料產業如何緊密圍繞國家戰略需求，結合自身優勢，打造具有浙江特色的新材料產業生態？

干勇：浙江新材料產業的突圍，需以科技自立自強為核心，抓住“人工智能+材料科學”的機遇，通過創新聯合體整合數據、人才、產業資源，在光電、氟硅材料等特色領域形成“人無我有”的優勢，方能在全球產業鏈重構中占據主動地位，打造具有浙江特色，同時有國際競爭力的新材料產業生態。

首先，從自身特色看，浙江新材料產業在三個領域具備先發優勢，未來可進一步重點發力。一是光電材料及器件。浙江的數字安防、智能網聯汽車、低空經濟等場景，對光電探測器、激光雷達等材料需求迫切。可依托浙大光電學院、杭州錢塘區光電產業園等平臺，構建產學研一體化鏈條。二是高分子氟硅材料。衢州的氟化工、嘉興的有機硅產業基礎雄厚，可結合“雙碳”戰略，開發綠色化產品。比如用可降解有機硅材料替代傳統建筑密封膠，可減少環境污染。三是碳纖維應用。在與江蘇碳纖維生產線結合的基礎上，浙江可將主攻方向放在應用端，形成“江蘇產、浙江用”的協同。例如，可以在寧波、舟山等地推動應用碳纖維復合材料的風電葉片；在軌道交通領域，應用碳纖維開發輕量化車身部件。

其次，浙江數字經濟和人工智能產業發展走在全國前列，應該充分探索人工智能賦能新材料產業的潛能。目前來看，在智能設計、生產優化和產業協同三個層面，人工智能賦能成效初顯。在設計研發環節，人工智能正改變“炒菜式試錯”的傳統模式。例如，借助人工智能大模型計算，浙大城市學院團隊成功研發出一種具有革命性意義的輕量化材料。通過精心設計的孔隙結構，這種材料在保持與鈦合金相仿強度的同時，實現了類似鎂合金的低密度。在生產環節，人工智能強化了質量管控，推動了效率提升。紹興的碳纖維生產企業通過部署工業傳感器和AI算法，實時監測紡絲過程中的張力、溫度等波動，大幅提升產品合格率。在產業協同方面，浙大團隊與杭州光電企業合作，利用人工智能優化光電探測器的材料結構，通過高通量計算模擬10萬種可能的微觀結構，篩選出3種性能*優方案，加速了激光雷達材料的產業化。

接下來，浙江要深化人工智能應用，還需要做好三個方面工作。數據建設方面，要打破“數據孤島”，建立標準化數據庫。建議由政府牽頭，聯合高校、科研機構和龍頭企業等相關主體，構建“浙江省新材料數據中臺”，統一材料性能、工藝參數、應用場景等數據標準。人才培養方面，要強化“人工智能+材料科學”的交叉人才儲備。高校可增設“材料智能設計”專業，課程涵蓋材料科學基礎、機器學習、高通量計算等；企業與高校共建實訓基地，培養既懂材料性能又掌握算法的工程師；還可依托高校、科研院所等平臺，吸引海外材料基因組計劃專家，提升原始創新能力。產學研合作方面，可以借鑒廣東“季華實驗室”模式，推動實現“企業出題、高校解題、市場驗題”。

第三，浙江可以加快構建新材料創新聯合體，深化協同創新。在主體協同上，要構建“龍頭*、多方參與”的格局。浙江有很多行業*的專精特新“小巨人”企業，杭州“六小龍”就是鮮活的例證。在新材料領域，我認為浙江不光要有“小龍”，也需要有“大龍”，也就是要培育大企業集團，這一點在產業發展中非常重要。在機制創新上，要建立“利益共享、風險共擔”的體系。比如可以設立“聯合研發基金”，由政府、企業按比例出資，重點支持光電、碳化硅等領域。在場景牽引上，要以智慧城市、工業互聯網為紐帶，推動新材料與其他產業融合。比如杭州的城市大腦可以給新型顯示材料提供應用場景，政府聯合企業開發柔性屏材料，適配智能交通的戶外顯示終端。通過應用場景驗證新材料性能，再反哺材料研發，形成“應用-反饋-迭代”的良性循環。

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