打開這幅全球新材料“藏寶圖”,里面的新物質(zhì)還是一樣的新物質(zhì),而變化的是我們對(duì)于它們的認(rèn)識(shí),經(jīng)過探尋的脈絡(luò),漸漸沉淀出新的認(rèn)知。
在新材料這幅全球視野的宏大的地圖上,主要?jiǎng)澐譃槊绹?guó)實(shí)驗(yàn)室、中國(guó)實(shí)驗(yàn)室和歐日韓實(shí)驗(yàn)室。據(jù)理財(cái)周報(bào)記者統(tǒng)計(jì),新材料主要的美國(guó)實(shí)驗(yàn)室共有200所,中國(guó)實(shí)驗(yàn)室共有128所,而歐日韓有123所,可見美國(guó)實(shí)驗(yàn)室的科研實(shí)力明顯“高高在上”。
美國(guó)實(shí)驗(yàn)室
打開美國(guó)新材料“藏寶圖”,印象深刻的是它的格局分明,脈絡(luò)清晰,無論是高校實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家實(shí)驗(yàn)室還是公司實(shí)驗(yàn)室,大部分的科研實(shí)力都聚集在東部沿岸地區(qū),如全球莘莘學(xué)子夢(mèng)寐以求的在材料科學(xué)研究領(lǐng)域最為權(quán)威的高?!鸫髮W(xué)和麻省理工大學(xué),均坐落于馬薩諸塞州,一個(gè)僅有面積7838平方英里,人口640萬的州。
根據(jù)理財(cái)周報(bào)前五期的調(diào)查統(tǒng)計(jì),在高分子材料研究領(lǐng)域?qū)嵙ο鄬?duì)雄厚的高校有50家,進(jìn)行高端金屬材料研究的大學(xué)主要有21家,從事納米材料研究比較知名的學(xué)院有10家,生物材料研究方面知名的高校有13家,無機(jī)非金屬方面主要的研究大學(xué)有15家,而在復(fù)合材料領(lǐng)域研究起步較早、較為系統(tǒng)的高等院校則有71家。
從區(qū)域上來看,美國(guó)的新英格蘭地區(qū)和大西洋(6.88, -0.10, -1.43%)沿岸地區(qū)是大學(xué)材料科學(xué)研究所最大的盤龍虎踞之地。19世紀(jì),這兩個(gè)地方分別是全國(guó)的文化經(jīng)濟(jì)中心和生產(chǎn)鐵、玻璃、鋼材的重工業(yè)中心,強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)積淀,為日后的科教發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。中西部地區(qū)靠近美國(guó)五大湖也孕育了很多科研實(shí)力比較強(qiáng)大的高校,而西部地區(qū)則依靠“加州系”等名校以及硅谷這個(gè)臥虎藏龍之地與東部的研究院校分庭抗禮。
總體上看,美國(guó)高校材料研究形成了東西部強(qiáng),中部弱的特點(diǎn)。
而在國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和公司實(shí)驗(yàn)室方面呈現(xiàn)的特點(diǎn)是,這些實(shí)驗(yàn)室的“據(jù)點(diǎn)”東西部地區(qū)分布均勻、南北部地區(qū)各有散落,其中東北部是科研機(jī)構(gòu)最為密集的區(qū)域。
美國(guó)東北部受到亞熱帶濕潤(rùn)氣候和溫帶大陸性氣候的影響,常年濕潤(rùn)溫和,其東部和北部的主要國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和公司實(shí)驗(yàn)室一共有15所,占據(jù)全美所有主要國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和公司實(shí)驗(yàn)室數(shù)量的75%,科研實(shí)力非常集中。
歐日韓實(shí)驗(yàn)室
作為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技、教育等各領(lǐng)域水平最高的大洲之一,世界絕大部分發(fā)達(dá)國(guó)家都位于歐洲。而在材料科學(xué)研究領(lǐng)域,西歐的英國(guó)、中歐的德國(guó)和瑞士處于世界級(jí)第一梯隊(duì)。
根據(jù)西方最近綜合評(píng)定,劍橋、牛津和帝國(guó)理工學(xué)院是英國(guó)高校中三大最強(qiáng)材料系,同樣也屬于世界級(jí)研究所,所承擔(dān)的研究項(xiàng)目大多數(shù)具有國(guó)際領(lǐng)先水平。其中,劍橋、牛津歷史悠久,相當(dāng)重視材料科學(xué)的理論研究,而2007年才從倫敦大學(xué)獨(dú)立出來的帝國(guó)理工學(xué)院,在材料新工藝和新技術(shù)研究上,頗具競(jìng)爭(zhēng)力。
跨過英吉利海峽,看見地圖上的工業(yè)老國(guó),地處歐洲大陸中央的德國(guó),在材料科學(xué)研究中也是執(zhí)一方牛耳。在這里有一流的大學(xué)如慕尼黑大學(xué)、卡爾斯魯厄理工學(xué)院、亞琛工業(yè)大學(xué),頂尖的研究所像德國(guó)馬普學(xué)會(huì)、佛朗霍夫協(xié)會(huì)、海姆霍茨大研究中心聯(lián)合會(huì)、萊布尼茨研究聯(lián)合會(huì)。
在歐洲地圖上,夾在地緣遼闊的德國(guó)與法國(guó)間隙里的瑞士顯得有些不起眼。然而,在歐洲的材料科學(xué)研究領(lǐng)域,它的科研實(shí)力相較于英德也毫不遜色。其中包括蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院和洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院為代表的著名大學(xué),以及瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)和技術(shù)研究所。
眼光轉(zhuǎn)回亞洲的材料研究“實(shí)力派”——日本和韓國(guó)。
日本作為最早進(jìn)入發(fā)達(dá)國(guó)家行列的亞洲國(guó)家,對(duì)材料科學(xué)研究成果成為其建立高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。在材料科學(xué)領(lǐng)域有深入研究的高等院校包括京都大學(xué)、東京大學(xué)、東北大學(xué)、大阪大學(xué)、東京工業(yè)大學(xué)、九州大學(xué)、名古屋大學(xué)、大阪府立大學(xué)、北海道大學(xué)等等,這些大學(xué)一般都會(huì)設(shè)立不同的研究所供全校乃至全國(guó)共同使用。
而作為后起之秀的韓國(guó)在材料科學(xué)領(lǐng)域的研究在具備世界一流水平。以納米研究為例,韓國(guó)政府充分認(rèn)識(shí)到其在現(xiàn)代科學(xué)中的重要性,主導(dǎo)建立全國(guó)納米中心,而在高等學(xué)府中,韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院為韓國(guó)重點(diǎn)扶持的研究機(jī)構(gòu)。
中國(guó)實(shí)驗(yàn)室
中國(guó)的高校林立,涉足新材料研究的主要有清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、華南理工大學(xué)等33所高校。
而在國(guó)家實(shí)驗(yàn)室方面,“藏寶圖”上呈現(xiàn)的是88個(gè)國(guó)內(nèi)最頂尖的材料科學(xué)領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)室全景圖。這其中,包括81個(gè)材料科學(xué)相關(guān)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,以及7個(gè)材料類國(guó)防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
整體而言,由北至南移動(dòng)視線,中國(guó)實(shí)驗(yàn)室的新材料科研實(shí)力呈現(xiàn)遞減態(tài)勢(shì)。
華北、東北和西北地區(qū)研究力量最為雄厚。
這里聚集了眾多中科院研究所、國(guó)資委研究所,還有清華大學(xué)、北京大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、大連理工大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等一流大學(xué)研究室,共計(jì)53個(gè)頂尖材料科學(xué)研究室匯聚于此。
從北往南走,到了華東和華中地區(qū)。
這里也有不少的材料類中科院研究所,當(dāng)然還有上海交通大學(xué)[微博]、復(fù)旦大學(xué)、武漢理工大學(xué)、華中科技大學(xué)、中國(guó)科技大學(xué)等一流大學(xué)研究室,該區(qū)域共有27個(gè)頂尖材料科學(xué)研究室。
最南邊的是華南和西南地區(qū)。
由于中科院在華南和西南地區(qū)沒有材料科學(xué)類的研究所,因此該地區(qū)的材料科學(xué)研究力量稍顯薄弱。不過,這里的華南理工大學(xué)、中山大學(xué)、四川大學(xué)等高校材料研究同樣出色,該區(qū)域材料科學(xué)頂尖實(shí)驗(yàn)室有8個(gè)。