材料基因組范文

材料基因組范文材料基因組范文 材料基因組計劃 MGI 專題學(xué)習(xí)報告材料基因組計劃是人類經(jīng)過信息 技術(shù)革命后 充分認(rèn)識到材料革新對技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要作 用 以及在復(fù)興制造業(yè)的戰(zhàn)略背景下提出來的 其主要目的是試圖把新材料的開發(fā)周期縮短一半 打造全新環(huán)形開 發(fā)流程 推動材料科學(xué)家重視制造環(huán)節(jié) 并通過搜集眾多實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì) 以及企業(yè)有關(guān)新材料的數(shù)據(jù) 代碼 計算工具等 構(gòu)建專門的數(shù)據(jù) 庫實(shí)現(xiàn)共享 致力于攻克新材料從實(shí)驗(yàn)室到工廠這個放大過程中的 問題 材料基因組計劃主要包括四大系統(tǒng)材料超級計算系統(tǒng) 材料性能掃 描測試技術(shù)系統(tǒng)和材料設(shè)計性能數(shù)據(jù)庫與信息平臺系 1 統(tǒng) 圖1材料連續(xù)發(fā)展示意圖一 國外研究進(jìn)展xx年6月24日 美國總統(tǒng) 奧巴馬宣布了一項(xiàng)超過5億美元的先進(jìn)制造業(yè)伙伴關(guān)系 計劃 AMP 希望通過政府高?？蒲性核推髽I(yè)合作來振興強(qiáng)化美 國的制造業(yè)先進(jìn)制造業(yè)伙伴關(guān)系計劃包括四個子計劃 1 用于提高美國國家安全相關(guān)行業(yè)的制造業(yè)水平投入3億美元包 括小型大功率電池先進(jìn)復(fù)合材料金屬加工生物制造和替代電池等新 型技術(shù)產(chǎn)業(yè) 2 材料基因組 Materials GenomeInitiative MGI 計劃通過在研究培訓(xùn)和基礎(chǔ)設(shè)施方面超過 1億美元的投資 使發(fā)現(xiàn)開發(fā)和應(yīng)用先進(jìn)材料的速度提高到目前的2 倍先進(jìn)材料又將推動數(shù)十億美元的新興先進(jìn)制造清潔能源和國家安 全等領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù) 簡言之 MGI是AMP的基礎(chǔ) 縮短了先進(jìn)材料 的開發(fā)和應(yīng)用周期 才有可能掀起制造業(yè)的又一次偉大革命新型高 端材料與信息技術(shù)的結(jié)合 才是第三次工業(yè)革命產(chǎn)業(yè)范式轉(zhuǎn)變的堅 實(shí)基礎(chǔ) 3 投資7000萬美元研制下一代機(jī)器人技術(shù) 4 開發(fā)創(chuàng)新的高效的能源制造工藝 將耗資1 2億美元開發(fā)創(chuàng)新 的制造工藝和材料 使企業(yè)降低成本 減少能源消耗材料基因組計 劃是先進(jìn)制造業(yè)伙伴關(guān)系計劃的主要基礎(chǔ)部分 新興材料才是新型 制造業(yè)的基礎(chǔ)MGI的實(shí)施正是抓住了AMP計劃實(shí)施的關(guān)鍵 是重中之 重 xx年6月底 白宮發(fā)布了美國國家科學(xué)技術(shù)委員會起草的 材料基因 組計劃 白皮書 Materials GenomeInitiative MGI 白皮書提出 要實(shí)現(xiàn)材料領(lǐng)域發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變 把新材料研發(fā)和應(yīng) 用的速度從目前的10 20年縮短為5 10年 白宮自去年6月底推出材料基因組計劃的白皮書后 目前正向相關(guān)國 家實(shí)驗(yàn)室 大學(xué)等機(jī)構(gòu)征求政策建議 2 圖2材料基因組計劃對材料研發(fā)的加速示意圖二 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀2 1發(fā)展中國材料基因組工程的科學(xué)與技術(shù)的必要性在中國發(fā)展科技 出發(fā)點(diǎn)往往是出于發(fā)展經(jīng)濟(jì)的目的和解決現(xiàn)實(shí)問題 在中國討論科技課題時 往往考慮未來能帶來什么收益或市場 或 者能解決現(xiàn)實(shí)什么問題 當(dāng)然對于技術(shù)來講 這樣的要求無可厚非 并不奇怪 但對于基礎(chǔ)研究來說 中國發(fā)展科技究竟是為了滿足人類的好奇心 還是為了在世界占有一席之地 從目前來說 我國的重點(diǎn)仍然放 在如何在世界科學(xué)界占有一個重要位置 就是說 我國還遠(yuǎn)沒有達(dá) 到滿足人類的好奇心 主導(dǎo)發(fā)展和解決全人類共同難題的階段 我國的策略和戰(zhàn)術(shù)應(yīng)定位在材料基因組工程 在造福人類的科技事 業(yè)方面 不亞于人類基因測序工程 為占人類四分之一的中國人謀福祉 本身就是為全人類作貢獻(xiàn) 把發(fā)展中國的科技事業(yè)與為全人類謀幸福統(tǒng)一起來 在解決 材料基因 課題過程中 應(yīng)有中國科學(xué)家的地位 中國的 科技工作者和科技共同體 理當(dāng)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn) 我國發(fā)展這一事業(yè)和做好這一工作 從根本上說不是為了競爭 我 國無意于競爭 而是要千方百計的去尋找合作 去尋找合力點(diǎn) 共同推進(jìn)這一有利于人類進(jìn)步的科技事業(yè)大發(fā)展 3 2 2發(fā)展中國材料基因組工程的科學(xué)與技術(shù)的機(jī)遇時間盡管中國 古代有璀璨的技術(shù)發(fā)明 但中國的現(xiàn)代科學(xué)卻是近代以來西學(xué)東漸 的結(jié)果 現(xiàn)代的科技在中國的發(fā)展 存在先天不足和水土不服的問題 西方國家是工業(yè)發(fā)達(dá)促進(jìn)了科學(xué)發(fā)達(dá) 科技發(fā)展又引發(fā)了工業(yè)革命 進(jìn)而帶來經(jīng)濟(jì)的崛起和繁榮 而中國 近代以來 被炮艦打開國門后 失掉了原有的自信 是新中國成立后 才把科教興國 提高到戰(zhàn)略地位 特別是改革開 放以來 確立了科學(xué)發(fā)展觀 要走的是一條新型工業(yè)化道路 即信 息化引領(lǐng)工業(yè)化和把傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)提升為信息化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的跨躍 于是 雖然科技有了長足的發(fā)展 但是與發(fā)達(dá)國家相比 我國的科 技 仍然是塊短板 投資科技往往風(fēng)險和不確定性較大 包括政府在內(nèi)的社會各界的主 要精力 總是放在創(chuàng)造和利用各種投資或投機(jī)的機(jī)會 不愿放棄任 何一個現(xiàn)實(shí)中賺大錢的機(jī)會 在這樣的大背景下 大量資本往往投資在股市 房市等存在巨大投 資和投機(jī)空間的地方 試想 如果各個企業(yè)老總的主要精力放在如何炒房 快速賺錢的時 候 企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力如何才能提高呢 如果政府的主要精力是 短期內(nèi)發(fā)展經(jīng)濟(jì) 期望短期見到效果時 中國的科技創(chuàng)新能力又如 何能得到提升呢 這也許是中國快速發(fā)展時期難以避免的現(xiàn)象 但 隨著中國國力的增強(qiáng) 市場條件越來越完善 短期內(nèi)獲取超額回報 的投機(jī)機(jī)會和空間越來越少 大量的資本是否會轉(zhuǎn)移 4 到科技投資 呢 2 3如何發(fā)展中國材料基因組工程的科學(xué)與技術(shù)發(fā)展中國材料基 因組工程的科學(xué)與技術(shù) 首先是 但不僅僅是中國科學(xué)院和幾所重 點(diǎn)高校的事 從某種意義上說 這一工程要舉全國科技之力 要靠大科技兵團(tuán)作戰(zhàn) 要靠大科技兵團(tuán)協(xié)同作戰(zhàn) 這就需要樹立 社會工程理念 建立 社會工程 的支撐體系 發(fā)展科技一般需要科技共同體來進(jìn)行自律和自我管理 但在中國 科技發(fā)展往往是各級政府的職責(zé) 不僅管理科技人員的 規(guī)模 職稱分級 工資標(biāo)準(zhǔn) 而且通過各類科研項(xiàng)目的立項(xiàng) 檢查 評比 驗(yàn)收 考核 進(jìn)行直接或間接調(diào)控 毋庸置疑 發(fā)展科技是各級政府的應(yīng)盡義務(wù) 但應(yīng)嚴(yán)格局限在宏觀 管理和服務(wù)上 對具體項(xiàng)目和內(nèi)部管理 應(yīng)放手讓科技共同體內(nèi)部 來實(shí)現(xiàn) 中國當(dāng)前的問題是政府參與和管理過多過細(xì) 究其原因 是因?yàn)橹袊目萍脊餐w一直沒有有效形成 這就像一 個嬰兒長期受到呵護(hù)而沒有獨(dú)立生活能力一樣 越是這樣 政府越不放心 但是長此以往 科技共同體就越發(fā)無法形成 對于材料基因組工程 理想的模式是對于基礎(chǔ)類材料基因?qū)W這一 理 的研究 可以定位為公益類研究 政府應(yīng)提供足夠的支持力度 給足經(jīng)費(fèi) 以確保每一位從事基礎(chǔ)類或公益類研究的研究人員 甘 于寂寞 作幕后和無名英雄 讓他們相對安心地工作 既不急功近利 也同時及時公開其最新的 進(jìn)展與成果共同分享 保證國家需求目標(biāo)的實(shí)現(xiàn) 對于與市場有密切關(guān)聯(lián)的技術(shù)研發(fā) 政府應(yīng)鼓勵其與企業(yè)建立聯(lián)盟 政府僅提供充足的啟動基金 周轉(zhuǎn)資金 前瞻性和前衛(wèi)性較強(qiáng)的 風(fēng)險研發(fā)補(bǔ)貼資金 三 MGI的重點(diǎn)內(nèi)容 1 打造材料創(chuàng)新基礎(chǔ)將開發(fā)新的集成式計算實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)信息學(xué)工 具 將這些貫穿整個材料研發(fā)鏈 提高預(yù)測能力 用新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)整 個材料的創(chuàng)新基礎(chǔ)數(shù)字化信息的整合 與現(xiàn)代產(chǎn)品的設(shè)計框架無縫 結(jié)合 推動材料工程研發(fā)設(shè)計的快速化全面化發(fā)展 2 開發(fā)數(shù)據(jù)共享平臺數(shù)據(jù)共享將促進(jìn)不同開發(fā)階級的各國科學(xué)家 和工程師跨國跨學(xué)科交流 3 通過先進(jìn)材料計劃 希望在國家安全材料研發(fā)方面投入巨資 特別關(guān)注輕質(zhì)保護(hù)材料電子材料儲能材料生物替代材料稀土關(guān)鍵材 料等領(lǐng)域還希望關(guān)注人類健康和福利相關(guān)材料 如生物相容性材料 防受傷的保護(hù)材料假肢或人工器官防止創(chuàng)傷性腦損傷的軍民共用材 料等還希望關(guān)注清潔能源系統(tǒng)相關(guān)材料 為生物燃料提供更好的催 化劑新穎高效的太陽能光 5 伏便攜式能源存儲設(shè)備等 圖3材料基因組計劃概述四 我校在材料基因組計劃中的貢獻(xiàn)和特色 xx年9月15日 9月17日 以 高能同步輻射光源前沿科學(xué)和應(yīng)用 為主題的第406次香山科學(xué)會議學(xué)術(shù)討論會在北京成功召開 我校孫冬柏教授在大會上做了題為 高能光源在先進(jìn)工程材料研發(fā) 服役過程的應(yīng)用 的中心議題評述報告 報告分析認(rèn)為同步輻射光源在先進(jìn)工程材料領(lǐng)域中的應(yīng)用 必將極 大促進(jìn)工程材料的研發(fā) 應(yīng)用 對于建立工程材料基因代碼將具有 重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義 五參考文獻(xiàn) 1 萬勇 黃健 潘懿等 xx年新材料與先進(jìn)制造領(lǐng)域發(fā)展 回望 J 新材料產(chǎn)業(yè) xx 3 48 50 DOI 10 3969 j issn 1008 892X xx 03 012 2 無 關(guān)注材料基因組計劃 J 中國材料進(jìn)展 xx 31 2 61 61 3 潘健生 顧劍鋒 劉曉暉等 材料基因組計劃與熱處理發(fā)展的初 步思考 C 中國熱