材料基因组.docx

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1、材料基因组方案(MGI)专题学习报告材料基因组方案是人类经过信息技术革命后，充分认识到材料革新对技术进步和产业开展的重要作用，以及在复兴制造业的战略背景下提出来的。其主要目的是试图把新材料的开发周期缩短一半，打造全新环形开发流程，推动材料科学家重视制造环节，并通过搜集众多实验团队以及企业有关新材料的数据，代码，计算工具等，构建专门的数据库实现共享，致力于攻克新材料从实验室到工厂这个放大过程中的问题。材料基因组方案主要包括四大系统：材料超级计算系统，材料性能扫描测试技术系统和材料设计性能数据库与信息平台系统。1,1图1材料连续开展示意图一，国外研究进展2011年6月24日，美国总统奥巴马宣布了一

2、项超过5亿美元的先进制造业伙伴关系一方案(AMP),希望通过政府高校科研院所和企业合作来振兴强化美国的制造业先进制造业伙伴关系方案包括四个子方案：(1)用于提高美国国家平安相关行业的制造业水平投入3亿美元包括小型大功率电池先进复合材料金属加工生物制造和替代电池等新型技术产业(2)材料基因组(MaterialsGenomeInitiative,MGI)方案通过在研究培训和根底设施方面超过1亿美元的投资，使发现开发和应用先进材料的速度提高到目前的2倍先进材料又将推动数十亿美元的新兴先进制造清洁能源和国家平安等领域的相关技术，简言之，MGI是AMP的根底，缩短了先进材料的开发和应用周期，才有可能掀起

3、制造业的又一次伟大革命新型高端材料与信息技术的结合，才是第三次工业革命产业范式转变的坚实根底(3)投资7000万美元研制下一代机器人技术(4)开发创新的高效的能源制造工艺，将耗资1.2亿美元开发创新的制造工艺和材料，使企业降低本钱，减少能源消耗材料基因组方案是先进制造业伙伴关系方案的主要根底局部，新兴材料才是新型制造业的根底MGl的实施正是抓住了AMP方案实施的关键，是重中之重。2011年6月底，白宫发布了美国国家科学技术委员会起草的“材料基因组方案”白皮书(MaterialsGenomeInitiative,MGI).白皮书提出，要实现材料领域开展模式的转变，把新材料研发和应用的速度从目前的

4、1020年缩短为510年。白宫自去年6月底推出材料基因组方案的白皮书后，目前正向相关国家实验室、大学等机构征求政策建议。图2材料基因组方案对材料研发的加速示意图二，国内开展现状2.1 开展中国材料基因组工程的科学与技术的必要性在中国开展科技，出发点往往是出于开展经济的目的和解决现实问题。在中国讨论科技课题时，往往考虑未来能带来什么收益或市场，或者能解决现实什么问题。当然对于技术来讲，这样的要求无可厚非、并不奇怪。但对于根底研究来说，中国开展科技究竟是为了满足人类的好奇心，还是为了在世界占有一席之地？从目前来说，我国的重点仍然放在如何在世界科学界占有一个重要位置，就是说，我国还远没有到达满足人类

5、的好奇心、主导开展和解决全人类共同难题的阶段。我国的策略和战术应定位在：材料基因组工程，在造福人类的科技事业方面，不亚于人类基因测序工程。为占人类四分之一的中国人谋福祉，本身就是为全人类作奉献。把开展中国的科技事业与为全人类谋幸福统一-起来。在解决“材料基因”课题过程中，应有中国科学家的地位，中国的科技工作者和科技共同体，理当做出应有的奉献。我国开展这一事业和做好这一工作，从根本上说不是为了竞争，我国无意于竞争，而是要千方百计的去寻找合作，去寻找合力点。共同推进这一有利于人类进步的科技事业大开展。2.2 开展中国材料基因组工程的科学与技术的机遇时间尽管中国古代有璀璨的技术创造，但中国的现代科学

6、却是近代以来西学东渐的结果。现代的科技在中国的开展，存在先天缺乏和水土不服的问题。西方国家是工业兴旺促进了科学兴旺，科技开展又引发了工业革命，进而带来经济的崛起和繁荣。而中国，近代以来，被炮舰翻开国门后，失掉了原有的自信。是新中国成立后，才把科教兴国，提高到战略地位，特别是改革开放以来，确立了科学开展观，要走的是一条新型工业化道路，即信息化引领工业化和把传统农业提升为信息化农业生产方式的跨跃。于是，虽然科技有了长足的开展，但是与兴旺国家相比，我国的科技，仍然是块短板。投资科技往往风险和不确定性较大，包括政府在内的社会各界的主要精力，总是放在创造和利用各种投资或投机的时机，不愿放弃任何一个现实中

7、赚大钱的时机。在这样的大背景下，大量资本往往投资在股市、房市等存在巨大投资和投机空间的地方。试想，如果各个企业老总的主要精力放在如何炒房、快速赚钱的时候，企业的技术创新能力如何才能提高呢？如果政府的主要精力是短期内开展经济，期望短期见到效果时，中国的科技创新能力又如何能得到提升呢？这也许是中国快速开展时期难以防止的现象，但随着中国国力的增强，市场条件越来越完善，短期内获取超额回报的投机时机和空间越来越少，大量的资本是否会转移到科技投资呢？1412.3 如何开展中国材料基因组工程的科学与技术开展中国材料基因组工程的科学与技术，首先是，但不仅仅是中国科学院和几所重点高校的事。从某种意义上说，这一工

8、程要举全国科技之力。要靠大科技兵团作战，要靠大科技兵团协同作战，这就需要树立“社会工程理念”，建立“社会工程”的支撑体系。开展科技一般需要科技共同体来进行自律和自我管理。但在中国，科技开展往往是各级政府的职责,不仅管理科技人员的规模、职称分级、工资标准，而且通过各类科研工程的立项、检查、评比、验收、考核，进行直接或间接调控。毋庸置疑，开展科技是各级政府的应尽义务，但应严格局限在宏观管理和效劳上，对具体工程和内部管理，应放手让科技共同体内部来实现。中国当前的问题是政府参与和管理过多过细。究其原因，是因为中国的科技共同体一直没有有效形成，这就像一个婴儿长期受到呵护而没有独立生活能力一样。越是这样，

9、政府越不放心。但是长此以往，科技共同体就越发无法形成。对于材料基因组工程，理想的模式是：对于根底类材料基因学这一“理”的研究，可以定位为公益类研究，政府应提供足够的支持力度。给足经费，以确保每一位从事根底类或公益类研究的研究人员，甘于寂寞，作幕后和无名英雄。让他们相对安心地工作，既不急功近利，也同时及时公开其最新的进展与成果共同分享。保证国家需求目标的实现。对于与市场有密切关联的技术研发，政府应鼓励其与企业建立联盟，政府仅提供充足的启动基金、周转资金、前噌性和前卫性较强的风险研发补贴资金。三，MGI的重点内容(1)打造材料创新根底将开发新的集成式计算实验和数据信息学工具，将这些贯穿整个材料研发

10、链，提高预测能力，用新标准实现整个材料的创新根底数字化信息的整合，与现代产品的设计框架无缝结合，推动材料工程研发设计的快速化全面化开展。(2)开发数据共享平台数据共享将促进不同开发阶级的各国科学家和工程师跨国跨学科交流。(3)通过先进材料方案，希望在国家平安材料研发方面投入巨资，特别关注轻质保护材料电子材料储能材料生物替代材料稀土关键材料等领域还希望关注人类健康和福利相关材料，如生物相容性材料防受伤的保护材料假肢或人工器官防止创伤性脑损伤的军民共用材料等还希望关注清洁能源系统相关材料，为生物燃料提供更好的催化剂新颖高效的太阳能光伏便携式能源存储设备等。图3材料基因组方案概述四，我校在材料基因组

11、方案中的奉献和特色2011年9月15日9月17日，以“高能同步辐射光源前沿科学和应用”为主题的第406次香山科学会议学术讨论会在北京成功召开。我校孙冬柏教授在大会上做了题为“高能光源在先进工程材料研发、服役过程的应用”的中心议题评述报告。报告分析认为同步辐射光源在先进工程材料领域中的应用，必将极大促进工程材料的研发、应用，对于建立工程材料基因代码将具有重要的理论和现实意义。五参考文献1万勇，黄健，潘懿等.2011年新材料与先进制造领域开展回望J.新材料产业,2012,(3)48-50.DOI:10.3969小issn.1008-892X.2012.03.012.2无.关注材料基因组方案J.中国材料进展,2012,31:61-61.3潘健生,顾剑锋,刘晓晖等.材料基因组方案与热处理开展的初步思考C.中国热处理技术路线图高层论坛暨第八届中国热处理活动周论文集.2012:5-7.4Materials360)2011年世界材料新技术看点聚焦J.中国材料进展,2012,31(3):62-64.5万勇，黄健，冯瑞华等.浅析美国”材料基因组方案”J.新材料产Ik,2012,(7):62-64.DOI:10.3969/j.issn.l008-892X.2012.07.011.