未來10年中國學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略

內(nèi)容概要

　　《未來10年中國學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略:材料科學(xué)》是國家自然科學(xué)基金委員會和中國科學(xué)院學(xué)部歷時兩年多聯(lián)合開展研究的重要成果，凝聚著600多位院士、專家的智慧和心血，對廣大科技工作者洞悉學(xué)科發(fā)展規(guī)律、了解前沿領(lǐng)域和重點方向及開展科技創(chuàng)新等有重要的參考價值，對促進我國學(xué)科均衡、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展必將發(fā)揮積極作用。
　　《未來10年中國學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略:醫(yī)學(xué)》全面總結(jié)了近年來醫(yī)學(xué)的研究現(xiàn)狀和研究動態(tài)，客觀分析了學(xué)科發(fā)展態(tài)勢，從學(xué)科的發(fā)展規(guī)律和研究特點出發(fā)，前瞻性地思考了學(xué)科的整體布局，提出了醫(yī)學(xué)的重要科學(xué)問題、前沿方向及我國發(fā)展該學(xué)科領(lǐng)域的政策措施等。
　　《未來10年中國學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略:材料科學(xué)》不僅對相關(guān)領(lǐng)域科技工作者和高校師生有重要的參考價值，同時也是科技管理者和社會公眾了解醫(yī)學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢的權(quán)威讀本。

書籍目錄

總序（路甬祥陳宜瑜）
前言
摘要
Abstract
第一章 材料科學(xué)的戰(zhàn)略地位
第一節(jié) 總體態(tài)勢與國際競爭地位
第二節(jié) 對推動其他學(xué)科和相關(guān)技術(shù)發(fā)展所起的作用
第三節(jié) 在國家總體學(xué)科發(fā)展布局中的地位
第四節(jié) 對實施《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》的支撐
第五節(jié) 滿足國民經(jīng)濟社會發(fā)展與國防安全的需要
一、當(dāng)前十大產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃的基礎(chǔ)和核心
二、國防工業(yè)和航空航天事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵
三、提高人民生活質(zhì)量的要素之
第二章 材料科學(xué)的發(fā)展規(guī)律與發(fā)展態(tài)勢
第一節(jié) 學(xué)科的定義與內(nèi)涵
第二節(jié) 學(xué)科的發(fā)展規(guī)律與基本特征
一、多學(xué)科交叉，其發(fā)展依賴于物理學(xué)、化學(xué)等學(xué)科的發(fā)展
二、工業(yè)發(fā)展整體水平的提高牽引學(xué)科發(fā)展，反過來學(xué)科的發(fā)展推動產(chǎn)業(yè)升級
三、學(xué)科發(fā)展得益于科學(xué)儀器裝備、檢測技術(shù)和制備技術(shù)的發(fā)展
第三節(jié) 國際上材料科學(xué)的發(fā)展?fàn)顩r與趨勢
一、注重多學(xué)科的交叉與綜合
二、發(fā)展材料合成、制備與表征科學(xué)技術(shù)
三、多層次、跨尺度的多級耦合發(fā)展
四、全壽命成本約束
五、結(jié)構(gòu)功能一體化
第三章 材料科學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀
第一節(jié) 我國材料科學(xué)在國際上的地位
一、學(xué)術(shù)論文情況
二、專利申請與授權(quán)情況
三、科技計劃及投入的情況
第二節(jié) 學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀
第三節(jié) 人才隊伍與平臺建設(shè)情況
第四章 材料科學(xué)的學(xué)科發(fā)展布局
第一節(jié) 總體發(fā)展戰(zhàn)略布局
第二節(jié) 結(jié)構(gòu)材料
一、鋼鐵材料
二、輕質(zhì)金屬材料
三、高溫合金與金屬間化合物
四、傳統(tǒng)無機材料
五、結(jié)構(gòu)陶瓷及特種涂層
六、通用高分子材料
七、高性能高分子材料
八、復(fù)合材料
第三節(jié) 功能材料
一、能源材料
二、生物醫(yī)用材料
三、信息、顯示材料與器件
四、生態(tài)環(huán)境材料
五、其他功能材料
第四節(jié) 新材料、新工藝、新方法探索
一、基于新概念、新原理、新效應(yīng)的材料及制備加工
一、材料測試和表征的新方法及其原理
第五節(jié) 材料設(shè)計與計算模擬
一、國內(nèi)外研究和發(fā)展現(xiàn)狀
……
第五章 材料科學(xué)中的優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域與重大交叉研究領(lǐng)域
第六章 材料科學(xué)的國際合作與交流
第七章 保障措施與建議
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：第一章 材料科學(xué)的戰(zhàn)略地位 隨著材料科學(xué)的發(fā)展，新材料產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為當(dāng)代國民經(jīng)濟中重要而且快速發(fā)展的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，對國民經(jīng)濟、國防及其他高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起著重要支撐作用。西方發(fā)達國家為保持其在經(jīng)濟和科技領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，都十分重視材料科學(xué)的發(fā)展。這些國家在制訂科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展計劃時，都將新材料技術(shù)列為21世紀(jì)優(yōu)先發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。對我國而言，順應(yīng)我國中長期科技發(fā)展規(guī)劃的要求，站在一個新的高度審視材料科學(xué)的發(fā)展趨勢，評估所面臨的問題與挑戰(zhàn)，為我國有關(guān)大專院校、研究院所、企業(yè)研發(fā)機構(gòu)、各級政府部門以及廣大材料研究工作者提供一個相對前瞻的視角和參考，是一項有價值的工作。 本章 主要概述我國材料科學(xué)發(fā)展的戰(zhàn)略重要性與地位。 第一節(jié)總體態(tài)勢與國際競爭地位 進入21世紀(jì)以來，中國經(jīng)濟多年持續(xù)高速發(fā)展，已成為全球經(jīng)濟發(fā)展的重要推動力之一。2008年發(fā)生金融危機后，世界各國非常關(guān)注中國經(jīng)濟的發(fā)展態(tài)勢，期望中國成為幫助全球走出金融危機的主力。由此可見，中國經(jīng)濟和社會發(fā)展態(tài)勢已經(jīng)成為國際經(jīng)濟和社會發(fā)展態(tài)勢的標(biāo)志之一，中國經(jīng)濟也成為世界各國經(jīng)濟復(fù)蘇的動力之一。當(dāng)前中國經(jīng)濟的發(fā)展正處在依靠資本和資源投入為主，向依靠科技推動的轉(zhuǎn)型階段，因此，國家經(jīng)濟建設(shè)和發(fā)展對科技的依存與需求獲得空前強化，而科技進步對國家建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展所發(fā)揮的作用也前所未有，并在我國經(jīng)濟復(fù)蘇及新一輪高速發(fā)展中有所增強。這一態(tài)勢也從整體上反映出未來10年甚至更長時間內(nèi)，材料科學(xué)在國家經(jīng)濟建設(shè)中的作用和地位。 毋庸置疑，材料科學(xué)已經(jīng)成為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)賴以發(fā)展與深化的實質(zhì)性環(huán)節(jié)，對科學(xué)技術(shù)的發(fā)展起著基礎(chǔ)和先導(dǎo)作用。材料科學(xué)理論的每一次跨越都會促進材料技術(shù)、材料工程的革新，一種關(guān)鍵材料技術(shù)的突破又可以推動其他若干科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，一類新材料的出現(xiàn)還可以帶動一個產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的誕生。這樣的實例不勝枚舉。 材料科學(xué)一直是世界各國科技發(fā)展規(guī)劃十分關(guān)注的重要領(lǐng)域。材料與信息、生物、能源一起，被公認(rèn)為是當(dāng)今社會及今后相當(dāng)長時間內(nèi)關(guān)乎人類經(jīng)濟社會發(fā)展前景的高技術(shù)。高新材料也是一個國家國防力量最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。國防與航天工業(yè)往往是新材料成果的優(yōu)先使用者和率先使用者，新材料的研究與開發(fā)對國防工業(yè)、航空航天與武器裝備發(fā)展起著關(guān)鍵作用、有時甚至是決定性作用。 現(xiàn)代材料科學(xué)通常包括材料設(shè)計、材料制備與加工、材料表征及材料使役研究等幾大方面。由于材料種類繁多，不同類型材料的制備與加工方法有所不同，表征方法也種類繁多。發(fā)展材料新的設(shè)計方法、新的制備方法、新的表征技術(shù)、新的加工方法，提高材料新的使役性能，構(gòu)成了材料科學(xué)的主要內(nèi)容。 20世紀(jì)80年代以來，人們開始從材料設(shè)計入手來設(shè)計新材料，為材料性能提高指明可能的技術(shù)途徑。通過改進已有的制備加工技術(shù)或發(fā)明新的制備加工技術(shù)，獲得性能更高的材料或賦予材料新的性能。通過探索新的材料表征方法、提升表征儀器設(shè)備性能，從更深入的層次來理解材料結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。通過研究材料使役過程中的結(jié)構(gòu)演化與性能演變機制，獲得大幅增強材料穩(wěn)定性的技術(shù)途徑。這是本學(xué)科發(fā)展的總體態(tài)勢。 從國際競爭中的地位看，我國材料科學(xué)在過去10年甚至更長時間里取得了重要進展，成就顯著，但也面臨更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。我們似乎沒有任何理由樂觀與自滿，整個中國材料科學(xué)界還需要在相當(dāng)長時間內(nèi)臥薪嘗膽、銳意創(chuàng)新、嚴(yán)格規(guī)范、從小做起。只有這樣，中國的材料科學(xué)才能真正成為指導(dǎo)我國新材料產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新、促進我國高新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的靈魂，滿足我國在未來很長一段時間內(nèi)作為制造業(yè)大國的需要，并促進我國成為制造業(yè)強國。 具體而言，從進展層面看，過去20年來，通過長時期的積累、引進、創(chuàng)新與提高，我國材料科學(xué)研究整體上有了質(zhì)的進步。在新技術(shù)研發(fā)方面，我國實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。這些進展體現(xiàn)在如下幾個主要方面。 1）我國從事材料科學(xué)研究隊伍規(guī)模已經(jīng)占據(jù)世界首位，涌現(xiàn)了一批具有較高學(xué)術(shù)水平和創(chuàng)新能力的研究隊伍，有一大批具有創(chuàng)新意識和開發(fā)能力的中青年材料學(xué)家，有一批具有國際學(xué)術(shù)影響的材料科學(xué)學(xué)術(shù)帶頭人和領(lǐng)軍人物，形成了一支較為完備且具有國際競爭力的國家隊。我國已經(jīng)有近20個國家重點實驗室以及沈陽材料科學(xué)國家（聯(lián)合）實驗室，有一批以材料新技術(shù)研發(fā)為目標(biāo)的國家工程中心。 2）材料科學(xué)基礎(chǔ)研究水平顯著提高，部分體現(xiàn)在我國過去幾年材料科學(xué)論文數(shù)目已經(jīng)躍居世界第二位，專利數(shù)目位居世界第一位。一批具有較高學(xué)術(shù)水平的創(chuàng)新性成果涌現(xiàn)出來，在國際上產(chǎn)生重要的學(xué)術(shù)影響。在國際材料科學(xué)組織與學(xué)會及在國際材料科學(xué)刊物上任職的中國材料學(xué)家數(shù)量增長很快。 3）新技術(shù)研發(fā)與傳統(tǒng)技術(shù)革新取得了重要進步。一方面，許多高等院校和科研機構(gòu)面向企業(yè)需求，為企業(yè)解決材料科學(xué)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的實際問題而銳意革新，積極推廣新材料，拓展新應(yīng)用。另一方面，我國國民經(jīng)濟發(fā)展對材料新技術(shù)的需求又反過來為材料科學(xué)發(fā)展提供了難得的機遇和驅(qū)動力，特別是國家重大工程（如西氣東輸工程、大型先進壓水堆及高溫氣冷堆核電站建設(shè)、大型飛機研制工程、載人航天與探月工程、高速鐵路網(wǎng)工程、國防高技術(shù)更新等）的實施更是讓材料新技術(shù)有了飛躍發(fā)展的天地。這一點在20年前的中國是難以想象和期待的。 4）經(jīng)過20年的發(fā)展與完善，我國材料科學(xué)研究資助平臺已經(jīng)比較完整。從“八五”計劃開始，國家自然科學(xué)基金委員會、科學(xué)技術(shù)部“973”計劃及“863”計劃、高?！?85”科技創(chuàng)新平臺建設(shè)、中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程等都對材料科學(xué)研究給予了大量支持，強化了我國材料科學(xué)的發(fā)展基礎(chǔ)，顯著提升了我國材料科學(xué)的研發(fā)能力。而且，這些資助平臺機構(gòu)還根據(jù)我國材料科學(xué)研發(fā)的需要，及時改進和完善資助體系?？偠灾覈牧峡茖W(xué)獲得了實現(xiàn)基礎(chǔ)研究和技術(shù)創(chuàng)新騰飛和超越的動力，也被賦予構(gòu)建我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新材料技術(shù)產(chǎn)業(yè)體系、提升國家綜合實力的重要使命。 但是，從挑戰(zhàn)層面看，與西方發(fā)達國家相比較，我國材料科學(xué)發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀并不樂觀，差距依然很大，從而注定未來很長一段時間我國材料科學(xué)仍然面臨巨大挑戰(zhàn)?？偨Y(jié)起來，這些挑戰(zhàn)主要有如下幾點。 1）整體而言，我國材料科學(xué)的研究水平仍然有待提高。我國材料科學(xué)在國際上的地位與我國龐大的材料科學(xué)研究隊伍規(guī)模不相稱。這一挑戰(zhàn)是動態(tài)的，反映的是我國材料科學(xué)研究與國際先進水平的差距。 2）作為最基本層面，基礎(chǔ)研究成果的創(chuàng)新性強弱、水平高低體現(xiàn)了我國材料科學(xué)研究的實力，體現(xiàn)了對國家經(jīng)濟建設(shè)所可能作出的貢獻。在基礎(chǔ)研究方面的挑戰(zhàn)主要體現(xiàn)在材料科學(xué)的研究成果量高質(zhì)低，創(chuàng)新性不夠，具有原創(chuàng)性的高水平成果不多，國際學(xué)術(shù)影響還處于中等水平。 3）我國材料科學(xué)研究隊伍在國際上的學(xué)術(shù)地位不高，引領(lǐng)國際材料科學(xué)發(fā)展趨勢與前沿的團隊和領(lǐng)軍人物少。材料科學(xué)國家級研究基地在國際上相關(guān)領(lǐng)域的影響與沖擊力還很弱。 4）我國的材料科學(xué)基礎(chǔ)研究對國家高技術(shù)和國民經(jīng)濟發(fā)展中急需解決的關(guān)鍵科學(xué)問題關(guān)注不夠，或者不善于從國家重大發(fā)展需求中提煉科學(xué)問題加以攻關(guān)與解決。這一現(xiàn)狀導(dǎo)致我國基礎(chǔ)研究格局與國家亟待解決的科學(xué)技術(shù)問題之間有所脫節(jié)。這一問題作為困擾我國材料科學(xué)發(fā)展的核心問題之一可能將長期存在，應(yīng)該引起足夠重視，并予以解決。 5）新材料和傳統(tǒng)材料產(chǎn)業(yè)對資源和環(huán)境產(chǎn)生了巨大壓力。我國若干主流材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模已居世界前列，但生產(chǎn)過程中大量消耗資源和能源，污染環(huán)境，制約了我國社會和經(jīng)濟的可持續(xù)和良性發(fā)展。面對這些問題，我國材料科學(xué)研究跟進速度不夠快。到目前為止，消除這些問題所取得的成效不明顯。 6）現(xiàn)行的評價體系還需改進，以促進我國科學(xué)家隊伍對傳統(tǒng)科學(xué)問題的關(guān)注，引導(dǎo)對新的科學(xué)問題研究走向深入，杜絕浮躁。我國材料科學(xué)的隊伍整體上是工作踏實和認(rèn)真的，但浮躁現(xiàn)象也并非個別行為。從文化層面上看，在我國，科學(xué)與自然的關(guān)系未受重視，而科學(xué)與人類的關(guān)系則備受青睞。這一狀況應(yīng)該改變。 總而言之，我國材料科學(xué)研究未來很長一段時間還必須認(rèn)真面對和解決如上所述的一些挑戰(zhàn)與問題。有些是老大難問題，如科技成果轉(zhuǎn)化問題；有些問題則正在獲得解決，如基礎(chǔ)研究創(chuàng)新性問題；有些問題是新出現(xiàn)的，如材料對資源和環(huán)境的壓力問題。但這些問題同時也意味著機遇，必須引起我國材料科學(xué)咨詢、決策和執(zhí)行各個層次的密切關(guān)注，并逐漸加以解決。 第二節(jié)對推動其他學(xué)科和相關(guān)技術(shù)發(fā)展所起的作用 歷史上看，材料科學(xué)的誕生落后于自然科學(xué)的很多分支，如物理學(xué)、化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)。但是，當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得材料科學(xué)成為最重要的基礎(chǔ)學(xué)科之一。這種情況一方面可能源于材料是科學(xué)技術(shù)知識應(yīng)用的重要載體，另一方面源于材料本身具有為社會發(fā)展提供服務(wù)的功能。 放眼望去，新材料和新技術(shù)已經(jīng)成為物理學(xué)、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)關(guān)注和研究的主要支撐之一。以物理學(xué)為例，物理學(xué)發(fā)展到今天，從人員和規(guī)模上看，凝聚態(tài)物理分支已經(jīng)占據(jù)物理研究隊伍的70%，甚至更高比例，而凝聚態(tài)物理研究的對象主要是各類具有豐富獨特功能的材料及其內(nèi)在的規(guī)律、效應(yīng)和潛在應(yīng)用?，F(xiàn)代化學(xué)更是與材料科學(xué)密切融合交叉，成為研制新材料的重要基礎(chǔ)學(xué)科。在很多情況下，材料化學(xué)與傳統(tǒng)化學(xué)的目標(biāo)幾乎難以區(qū)分，研究方法和手段也很類似，更無須說大批化學(xué)家參與到材料科學(xué)領(lǐng)域中來，成為其重要的生力軍。生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展也呈現(xiàn)類似態(tài)勢，現(xiàn)代生物學(xué)與材料科學(xué)交叉誕生了生物材料分支，生物學(xué)研究越來越注重通過材料的使用來達到生物學(xué)的目標(biāo)。由于材料科學(xué)的發(fā)展，特別是材料設(shè)計、制備與表征的飛速進步，物理學(xué)、化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)等基礎(chǔ)性學(xué)科獲得了新生。 材料科學(xué)在開拓新學(xué)科方面也擔(dān)負(fù)著關(guān)鍵的角色。以納米科學(xué)技術(shù)的誕生為例。眾所周知，當(dāng)一個物體（材料）的幾何尺度與它的物性特征長度（如金屬和半導(dǎo)體的電子平均自由程，或超導(dǎo)體的相干長度）可比擬的時候，就會發(fā)生量子限域效應(yīng)，呈現(xiàn)出種種新奇的物理現(xiàn)象，如大家熟悉的半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)中的庫侖阻塞效應(yīng)。其他各類納米材料結(jié)構(gòu)也表現(xiàn)出與眾不同的量子現(xiàn)象。而揭示這些新效應(yīng)和新規(guī)律很大程度上依賴材料科學(xué)的運用（至少是合成制備）。納米碳管是材料在納米尺度展示新奇量子效應(yīng)的很好實例，其輸運行為和力學(xué)性能與手性有密切關(guān)系，對維度與結(jié)構(gòu)有強烈的依賴關(guān)系，對缺陷十分敏感。材料科學(xué)的進步使得高質(zhì)量單層石墨的制備變成現(xiàn)實，又促進了對石墨烯這種新型低維結(jié)構(gòu)材料物理化學(xué)性質(zhì)的研究蓬勃發(fā)展。反過來，這些基礎(chǔ)研究揭示的基本規(guī)律成為推動材料科學(xué)發(fā)展的“指南針”，而推進這些基本規(guī)律和新效應(yīng)走向應(yīng)用又要求材料科學(xué)發(fā)展相關(guān)制備與使用技術(shù)。 從應(yīng)用學(xué)科層面看，材料科學(xué)是納米、信息、能源和先進制造等重大高新科技領(lǐng)域不可或缺的組成部分。這樣的實例比比皆是、不勝枚舉，此處略舉幾例。 1）對納米科技而言，碳納米管在能源、環(huán)境和信息等新技術(shù)領(lǐng)域獲得了廣泛青睞。單層石墨烯更以其奇特的物理化學(xué)性質(zhì)引起信息能源等應(yīng)用學(xué)科的高度重視，研究之路才剛剛開始。半導(dǎo)體超晶格和量子點（阱）已經(jīng)成為微電子學(xué)、光電子學(xué)的核心材料，并走向單電子器件的研發(fā)與集成。納米微機械電光磁復(fù)合系統(tǒng)則是材料科學(xué)進入微納尺度的突出實例。生物醫(yī)學(xué)納米技術(shù)則正在大量吸收材料科學(xué)的成果，研發(fā)出眾多新工具、新藥物、新載體。 2）對能源科技而言，可再生新能源對材料科學(xué)提出了廣泛要求，而傳統(tǒng)化學(xué)能源則依賴于材料科學(xué)來提高功效和開拓資源。這樣的實例俯拾皆是：燃料電池需要高效率催化材料；對太陽能發(fā)電而言，探索與制造高效光伏材料、熱電材料等核心問題都屬于材料科學(xué)范疇。 3）對新型信息科技而言，材料科學(xué)占據(jù)重要和基礎(chǔ)的地位。當(dāng)前，信息的主要載體是磁性材料，對應(yīng)自旋電子學(xué)新發(fā)展；信息的主要傳輸介質(zhì)是光纖材料，對應(yīng)于高品質(zhì)光學(xué)材料的合成制備；信息的主要運算介質(zhì)是半導(dǎo)體材料，對應(yīng)于新一代半導(dǎo)體介質(zhì)與相關(guān)配套材料。信息科技的生命力依賴于新的信息處理、存儲、傳輸技術(shù)，而這些技術(shù)都與材料的發(fā)展緊密相關(guān)。在光電子學(xué)領(lǐng)域，半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)與量子結(jié)構(gòu)材料仍然是21世紀(jì)前半期的主導(dǎo)材料。 4）有機高分子材料不僅是制造集成電路、光纖等所需關(guān)鍵材料，也是信息傳輸?shù)闹匾d體。分子導(dǎo)體四硫代富瓦烯（tetrathiafulvalene，TTF）和四氰代對二甲基苯醌（tetracyanoquinodimethane，TCNQ）、導(dǎo)電高聚物和分子超導(dǎo)體（TMTSF）2PF6的發(fā)現(xiàn)開辟了有機導(dǎo)體新領(lǐng)域。近年來，有機導(dǎo)體朝著多功能方向發(fā)展，其中最典型的是電磁雙功能分子導(dǎo)體，使得人們開始關(guān)注自旋和導(dǎo)電電子間的相互作用，關(guān)注磁致超導(dǎo)的可能性。有機導(dǎo)體由于自旋軌道耦合很弱，自旋擴散長度很長，因此是有機自旋電子學(xué)的重要材料。 5）材料科學(xué)對國家大工程的支撐與推動作用巨大。材料科學(xué)必須為滿足復(fù)雜多類需求的飛機材料、發(fā)動機材料、火箭和航天器研發(fā)做出貢獻。這些需求包括高的比強度和比剛度、優(yōu)良的耐高低溫性能與耐老化腐蝕性能，滿足空間特殊環(huán)境要求、具有長壽命和高安全等。由此還分支出航空航天材料學(xué)這一富有開拓性的分支學(xué)科，導(dǎo)致：①材料科學(xué)理論的新進展，如鋁合金時效強化理論導(dǎo)致硬鋁合金的發(fā)展，高分子剛性分子鏈定向排列理論導(dǎo)致高強度高模量芳綸有機纖維材料的發(fā)展；②材料加工工藝的革新，如傳統(tǒng)的鑄、鍛技術(shù)已發(fā)展成為定向凝固技術(shù)、精密鍛壓技術(shù)，復(fù)合材料增強纖維鋪層設(shè)計和工藝，熱等靜壓技術(shù)，超細粉末制造技術(shù)等。這些新型工藝技術(shù)制造出高性能的一代新型航空航天材料和制件，如熱等靜壓的粉末冶金渦輪盤、高效能陶瓷制件等。 上述幾個方面的闡述從幾個側(cè)面證明材料科學(xué)對當(dāng)今科學(xué)技術(shù)具有不可替代的推動作用。 第三節(jié)在國家總體學(xué)科發(fā)展布局中的地位 材料是用以制造有用物件的物質(zhì)，材料是人類文明發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。盡管自上古以來，人們就借助于新材料的發(fā)展和應(yīng)用來推動社會發(fā)展，但是材料科學(xué)依然是一門與現(xiàn)代科技發(fā)展密切相關(guān)的新興學(xué)科。 學(xué)科是科學(xué)研究和人才培養(yǎng)的重要基礎(chǔ)，保持學(xué)科體系的均衡協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，對于實現(xiàn)重點突破與跨越，推動自主創(chuàng)新和科技進步至關(guān)重要。材料科學(xué)是當(dāng)代高技術(shù)革命的基礎(chǔ)和先導(dǎo)。歷史上，人類把材料作為人類文明進步的里程碑；而當(dāng)前，材料、信息和能源被稱為當(dāng)代文明的三大支柱。這些都充分說明了材料的發(fā)展與人類文明進步的密切關(guān)系。材料科學(xué)是一個多學(xué)科交叉的新興學(xué)科，材料科學(xué)與工程技術(shù)有不可分割的關(guān)系，并且有很強的應(yīng)用目的和明確的應(yīng)用背景。因此，材料科學(xué)是一門應(yīng)用基礎(chǔ)學(xué)科，具有基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性和綜合交叉的鮮明特色。在我國基礎(chǔ)學(xué)科和國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，轉(zhuǎn)變發(fā)展模式等方面都具有不可替代的地位。

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