近來(lái)有關(guān)"第三次工業(yè)革命"的討論，似乎過(guò)分專注于產(chǎn)業(yè)范式的轉(zhuǎn)變，對(duì)于諸如美國(guó)"材料基因組"計(jì)劃等新動(dòng)作里包含的重大動(dòng)向有所忽略。其實(shí)高端材料與信息技術(shù)結(jié)合，是所謂新產(chǎn)業(yè)范式的主要技術(shù)支撐。比如大家談?wù)撟疃嗟男轮圃炷Ｊ?quot;3D打印"，如果沒有高端材料，很多物品是不可能打印出來(lái)的。
英國(guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志有關(guān)"第三次工業(yè)革命"的系列文章中，有一篇講的正是"新材料改變制造業(yè)面貌"。系列文章還提到："在有些情況下，西方公司會(huì)把一部分生產(chǎn)轉(zhuǎn)包給正試圖提升自己工業(yè)能力的國(guó)家的公司；但有些東西是不可能共享的，因?yàn)樗鼈儗?duì)于維持一個(gè)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)太重要了。"
這些"太重要的東西"中，一定有高端材料。有沒有高端材料的生產(chǎn)能力，是檢驗(yàn)一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的制造業(yè)是否高端的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)。
追趕者和領(lǐng)先者各有困境
材料是制造業(yè)的基礎(chǔ)，一直以來(lái)我國(guó)對(duì)新材料和高端材料的研制生產(chǎn)十分重視；但由于起步晚，我們長(zhǎng)期處在追趕狀態(tài)，對(duì)"追趕者的困境"感受很深。
材料的研制周期長(zhǎng)。一種新材料從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)開始，到首次投放市場(chǎng)，一般需要10-20年。不少高端材料國(guó)內(nèi)沒有，只得進(jìn)口，為了打破市場(chǎng)壟斷甚至封鎖，我們就要自行研發(fā)。然而從零起步，即使一切順利，經(jīng)過(guò)10-20年我們研發(fā)出某種高端材料并達(dá)到了應(yīng)用水平，但那時(shí)國(guó)外可能已經(jīng)有了更先進(jìn)的材料。"一代材料，一代產(chǎn)業(yè)"，材料的每一次更新?lián)Q代，都會(huì)對(duì)原先的制造體系，包括設(shè)備、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)等造成顛覆性的改變。結(jié)果，我們可能又落后了，不得不進(jìn)入新一輪的追趕。
不過(guò)也可能，當(dāng)若干年后追趕者擁有某種高端材料的研制生產(chǎn)能力時(shí)，領(lǐng)先者還沒能搞出新一代更高端的材料。
領(lǐng)先者也有自己的困境。追趕者往往有明確的研制目標(biāo)和路線，而領(lǐng)先者面對(duì)的是未知。在著名的愛迪生發(fā)明電燈的故事中，愛迪生試用了大約6000種纖維材料，才找到了理想的發(fā)光體--日本竹絲。每種首創(chuàng)性新材料的研發(fā)，都必須花費(fèi)大量試錯(cuò)成本；而在研發(fā)階段之后，將其實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用還需耗費(fèi)許多時(shí)間做多次重復(fù)試驗(yàn)。
理應(yīng)關(guān)注"材料基因組"計(jì)劃
領(lǐng)先者總在想盡辦法，避免自己被追趕者趕上乃至超越。美國(guó)2012年財(cái)政預(yù)算中，新增了1億美元用以支持一項(xiàng)名為"材料基因組"的創(chuàng)新計(jì)劃。這個(gè)套用"人類基因組"名稱、也借鑒了它的研究理念的科學(xué)工程，希望從根本上加深對(duì)物質(zhì)構(gòu)成的認(rèn)識(shí)，揭示不同元素排列與材料功能之間的關(guān)系，進(jìn)而有目的地設(shè)計(jì)新材料而不再在不斷試錯(cuò)中尋找新材料。原子分子不同的排列組合必然導(dǎo)致材料性能上的巨大差異，知道了不同排列組合所對(duì)應(yīng)的性能，就可能制備新的材料。比如火箭和導(dǎo)彈的頭部所用的復(fù)合材料對(duì)硬度和韌性都有很高要求，如借助"材料基因組"的方法來(lái)研發(fā)，不但成功率高，而且周期可望縮短一半。"材料基因組"計(jì)劃的出臺(tái)表明，美國(guó)已決計(jì)改變材料研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的傳統(tǒng)模式，縮短新材料從實(shí)驗(yàn)室到商業(yè)市場(chǎng)的時(shí)間，大大減少試錯(cuò)成本，這是領(lǐng)先者的一個(gè)重大戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。
美國(guó)提出"材料基因組"計(jì)劃的根本目的，是希望繼續(xù)保持其在核心科技領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，提升其制造業(yè)的能級(jí)并促進(jìn)制造業(yè)復(fù)興。有人指出，美國(guó)近來(lái)說(shuō)得很多的再工業(yè)化，不會(huì)是簡(jiǎn)單地回到傳統(tǒng)制造業(yè)，而是要發(fā)展由高新技術(shù)支撐的先進(jìn)制造業(yè)，這一定離不開先進(jìn)材料。
必須直面"第三個(gè)難題"
在高端材料領(lǐng)域，我們?cè)?jīng)面對(duì)兩個(gè)難題：一、我們投入很大的精力來(lái)追趕研制國(guó)外數(shù)年前甚至數(shù)十年前已經(jīng)應(yīng)用的高端材料，由于起步晚、起點(diǎn)低而困難重重；二，領(lǐng)先者儲(chǔ)備著更高端的材料和技術(shù)，它們?nèi)缤度霊?yīng)用，將導(dǎo)致我們?cè)俅芜M(jìn)入追趕周期。
現(xiàn)在冒出的"材料基因組"計(jì)劃，一種全新的研發(fā)模式，使作為追趕者的我們面臨第三個(gè)難題：領(lǐng)先者將打破以往和追趕者共同遵守的比賽規(guī)則。本來(lái)大家一起在比賽自行車，突然騎在前面的選手換了摩托車，他的速度將至少快一倍。
人們?cè)谟懻?quot;追趕者戰(zhàn)略"時(shí)，往往視領(lǐng)先者為"恒態(tài)前行"，這不符合實(shí)際：領(lǐng)先者其實(shí)在不斷調(diào)整自己的戰(zhàn)略；在上述案例中，我們就看到他大幅度調(diào)整了戰(zhàn)略。雖然領(lǐng)先者的理念與實(shí)踐是基于其發(fā)展階段的，追趕者生搬硬套常常不能取得理想效果，但積極追蹤研究并思考自己的對(duì)策是必須的，更是有益的。
遺憾的是，在國(guó)內(nèi)媒體上，我們極少見到對(duì)"材料基因組"計(jì)劃的深入探討，而它很可能在材料領(lǐng)域產(chǎn)生難以估量的影響。今年4月《文匯報(bào)》對(duì)這個(gè)計(jì)劃的詳細(xì)報(bào)道應(yīng)該是國(guó)內(nèi)的率先甚至唯一，標(biāo)題曰"悄然啟動(dòng)的'材料基因組'計(jì)劃"。
如果我們不想在高端材料領(lǐng)域被"悄然"甩開更遠(yuǎn)，那就要趕緊研究調(diào)整發(fā)展戰(zhàn)略。
