近期，国务院国资委首次面向全社会发布了中央企业材料领域“十大基础科学问题”。
“十大基础科学问题”聚焦纳米材料、超导材料、未来材料、稀土材料、生物基材料、钢铁材料、无机非金属材料、有色金属材料、化工新材料、核材料等10个材料领域。
近年来，国资央企始终把科技创新摆在突出位置。作为头号工程，持续加大高强度投入，开展高水平协同，产出高质量成果。2024年中央企业研发投入强度达到2.79%，研发投入连续三年突破万亿元，牵头成立33个国家级产业联盟，组建24个创新联合体，产出了一批原创成果。
国务院国资委副主任苟坪表示，企业作为科技创新主体，要更加重视原始创新，共同加强基础研究、更为有效深化产学研协同。
在诸多产业中，材料是制造业的基础，是国资央企在基础理论与底层技术急需突破的重要领域。
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央企新材料“十大基础科学问题”
近年来，中国有研、中国有色、中国石化、中国建材等多家央企在材料基础研究领域持续攻关，此次国资委发布的央企材料领域“十大基础科学问题”即由10家央企研究提出。
纳米材料领域，中国有研提出“微纳尺度传感功能材料的增敏与特异性识别策略”；超导材料领域，中国有色提出“超导材料组织性能调控机理”；未来材料领域，中国石化提出“人工智能驱动下的新型材料发现与理性设计”；稀土材料领域，中国钢研提出“稀土永磁材料成相机理与结构调控方法”；生物基材料领域，通用技术集团提出“面向纤维新材料的高效生物合成理论”；钢铁材料领域，中国钢研提出“极端环境下钢铁材料组织稳定、性能演变与环境相容性机理”；无机非金属材料领域，中国建材提出“多场耦合作用下玻璃形成过程中的弛豫机制”；有色金属材料领域，中国五矿提出“固态电池正极材料表界面离子/电子传输协同机制与动态结构演变规律”；化工新材料领域，中国石油提出“聚合催化体系与聚合物多级结构作用机制”；核材料领域，中广核提出“极端耦合服役工况下堆芯结构材料的协同失效机制行为模型”。
上述“十大基础科学问题”提出的背后，是央企在各自领域取得的创新突破。
例如，在纳米材料领域，中国有研提出的“微纳尺度传感功能材料的增敏与特异性识别策略”，有效增强了传感材料智能化识别能力。
智能传感器作为物联网的基石，是实现万物互联、万事智联的关键技术之一。智能传感功能材料全国重点实验室是中国有研面向战新产业和未来产业发展布局的重要科技创新平台之一。近年来，中国有研智能传感功能材料全国重点实验室坚持以健康医疗、人形机器人等具体场景应用为导向，在智能传感本体材料与器件、传感功能维持材料的工程化和产业化发展上不断取得突破。
超导材料作为现代科技发展的关键战略性材料，有着极为广阔的应用前景。铌和铌钛材料是超导工业的关键材料，其成相过程极为复杂，微观结构和缺陷结构调控难度极大，严重制约了材料高场性能的调控和提升。
在此背景下，中国有色围绕超导材料的前沿技术与关键科学问题，积极布局，深入开展研究。中国有色通过研究纯铌超导材料组织性能调控机制，为超导材料高性能化制备提供理论支撑，实现了高RRR值超导铌材和高性能射频超导腔的制备，能够满足我国乃至全球大科学工程用超导铌材及铌射频超导腔的使用需求。
在无机非金属材料领域，中国建材所属企业中建材玻璃新材料研究总院提出的多场耦合作用下玻璃形成过程中的弛豫机制，是明确玻璃本质的核心关键，将促进玻璃科学的巨大进步，也为新型玻璃开发提供了重要理论基础。
中建材玻璃新材料研究总院持续开展硅质原料提纯、玻璃成分及配方设计、新型熔化、超薄成型等一系列关键核心技术的研发、工程化与产业化，研制生产出众多世界领先的玻璃新材料，实现全球高端玻璃技术工程与高端玻璃装备占有率均超65%，让中国浮法玻璃从追赶走向超越，推动中国建材由传统建材企业向无机非金属材料原创技术策源地转变。
化工新材料作为支撑产业升级与低碳转型的战略性领域，其发展对于推动能源革命、环境治理和尖端技术突破意义重大，。当前，化工新材料全球产业规模持续扩张，2024年达4550亿美元，约占全球产值的36.4%。在此背景下，中国石油提出聚合催化体系与聚合物多级结构作用机制，为化工新材料的研发提供了重要理论支撑。
中国石油积极推进“新材料提速工程”，推动炼化业务从传统的“燃料”向“化工产品及有机材料”转型。在此过程中，高性能合成材料、特种工程塑料以及电子专用材料等成为了研究的重点。旗下抚顺石化公司成功开发出30万吨/年聚丙烯装置的无规共聚聚丙烯透明料新产品——FR0525，并顺利通过检验分析。
02
布局材料领域前沿技术动向
随着央企在材料领域基础科学问题研究的不断深入，材料领域前沿技术动向也成为当前需要关注的重点。
以超导材料为例，西北有色金属研究院党委书记，国家先进稀有金属材料技术创新中心主任李建峰认为，超导材料的发展正经历着一场兼顾性能、成本与稳定性的“科技马拉松”。当前低温超导材料已实现产业化普及，而高温超导正迈向规模化应用，其核心突破聚焦三大技术层面，一是通过调控微观组织结构显著提升材料性能，二是借助掺杂与界面应力技术优化使用温度，使高温超导逐步逼近室温目标，从而大幅降低液氦依赖的高成本，三是通过纳米缺陷调控增强材料在强磁场、高应力及辐照环境下的稳定性。
据了解，目前，中国聚变工程实验堆等能源项目正加速推进，部分成果已落地，更多应用有望在未来10—20年普及。这些进展标志着超导技术正从实验室走向多元场景，逐步突破性能瓶颈与成本制约，为医疗诊断、高效输电、高速交通及清洁能源等领域带来革命性升级，彰显出基础材料创新对战略性产业的深远驱动作用。
在化工新材料领域，中国石化集团有限公司董事、总经理赵东认为，化工新材料的未来创新，将聚焦高性能化和绿色化双轨突破，一方面升级催化工艺，开发航空航天用碳纤维、电子信息用功能性膜材料，另一方面推动绿氢耦合、生物基材料与循环技术，构建低碳产业链。同时推动智能化材料技术发展，实现自然材料无法获得的新性能，在仿生、军工、半导体等领域实现颠覆性应用。
玻璃作为兼具复杂结构与广阔应用前景的基础材料，其结构弛豫研究正为多领域技术革新提供科学支撑。中国工程院院士，中国建材首席科学家、科技委主任彭寿认为，未来玻璃将在多个战略方向演进：在电子领域，TGV玻璃基板将支撑AI半导体光电子技术发展；在能源领域，10微米级超薄玻璃可制备空间级柔性太阳能板，通过卷曲式设计实现航天器高效能源供给；在空间探索领域，研发1.5米级航空穹顶玻璃将推动航天器观测系统升级，而弛豫结构研究为突破材料力学与光学性能矛盾提供理论支撑。
彭寿表示，总体上看，玻璃正在从单一结构材料向功能复合材料转型，通过与半导体、新能源等技术的跨域融合，构建“玻璃+”创新生态，支撑国家空间战略与清洁能源布局，彰显基础科学研究对战略性新兴产业发展的核心驱动价值。
03
将材料基础研究转化为生产力
将材料基础研究成果转化为生产力，对于研究者和企业来说，是一道具有挑战性的终极命题。
对此，彭寿认为，央企在推动科技创新与产业融合中肩负三重使命，首先是以市场需求为导向做好“出题人”，中国建材依托链主优势精准识别产业需求，在无机非金属材料、高分子材料及复合材料三大赛道协同发力。其次，以产研协同为路径当好“答题人”，通过创建玻璃新材料全国重点实验室等平台，贯通基础研究、中试转化、产业应用创新链条，与高校共建产学研协同机制，攻克技术难题。第三，以市场检验为标准成为“阅卷人”，坚持将创新成果转化落地作为终极目标，通过产品适用性验证、成本优化等市场化考核，确保新材料兼具技术先进性与经济可行性。央企正以三位一体的创新闭环，协同产学研力量，推动战略性新兴产业壮大和未来产业布局。
在化工新材料领域，目前，中国石化已建成基础研究、中试、量产全链条体系，突破PVA光学膜、高阻隔塑料等技术，并构建“四链融合”创新联合体，通过智能化研发平台加速成果转化，发展新质生产力。
在中国科学院院士，哈尔滨工业大学校长韩杰才看来，随着当下人工智能爆发式发展，材料研究正在经历由AI驱动的范式革命，其核心突破在于破解了传统“炒菜式”研发的局限性。通过将海量实验数据、理论模型与领域知识深度关联，AI构建起跨尺度、多维度的智能分析网络，不仅大幅缩短基础研究到产业应用的周期，更催生出突破人类经验边界的材料创新路径。
韩杰才认为，这一变革的本质是需求导向与技术驱动的双向赋能：一方面，AI通过精准解析市场需求为研发锚定方向，使材料创新始终扎根产业真实场景；另一方面，其强大的模拟预测能力加速技术突破，形成对产业升级的持续反哺。这种“解题者”与“出题人”的深度协同，生动践行了科技创新与产业创新融合的新质生产力发展理念。
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（转自：企观国资）
