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标题: 美国最顶尖的材料学家全是中国人，为什么我国材料工业水平仍然落后？ [打印本页]

作者: 远祥 时间: 2018-12-28 12:17
标题: 美国最顶尖的材料学家全是中国人，为什么我国材料工业水平仍然落后？
汤森路透集团发布了全球顶尖的100位材料学家名人堂榜单。

在这份依据过去10年中所发表研究论文的引用率而确定的最优秀的100名材料学家榜单中，共有15位华人科学家入选，其中榜单前6位均为华人，美国加州大学伯克利分校教授杨培东位居第一。

按本科院校划分，上榜的15位华人科学家中，来自中科大的有7位，来自大陆其他大学的有3位，来自台湾地区大学的有2位，而由美国大学培养出来的有3位(分别为台湾留学生、自台湾移民后裔、自香港移民后裔)。

为什么这些来自中国的人才，最后都选择了留在美国？中国的材料工业、制造水平何时才能走在世界前列？

事实上，如今的中国，已经拥有完整的工业体系，生产着全球一半的钢铁、60%的水泥、25%以上的汽车……可以说是全球最大、最具活力的制造业中心。

然而中国工业大而不强，始终是令人痛心的一点。

中国制造业发展中普遍存在“心脏病”

“我国液压工业的规模在2017年已经成为世界第二，但产业大而不强，尤其是额定压力35MPa以上高压柱塞泵，90%以上依赖进口。可以说，高压柱塞泵是鲠在我国装备制造业咽喉要道的一根‘刺’。”太重集团榆次液压工业有限公司副总、高级工程师陈群立说，“高性能的柱塞泵，美德日等国外4家龙头企业占据中国市场70%以上份额，在技术方面却对中国严密封锁。”

其实，这种现象（中国厂商出产品或者商业模式，少数发达国家出工业母机和支撑技术的现象。）是中国制造业发展中普遍存在“心脏病”的一个表现。

今年的中兴事件，就是一个很好的例子。不过，中兴事件发生后，媒体观察的视野从部门逐渐看到整体产业，从个别问题扩散到一般问题。对制造业发展来说，这是好事。

中国“卡脖子”的领域，一大半是材料问题

近年来，中国在科研领域的发展很快，但中国科技被“卡脖子”的领域，一大半都是材料问题，这说明中国材料工业水平确实还很落后。

· “卡脖子”技术产品和目前领先甚至垄断的国家：

1、高端显示屏OLED生产设备真空蒸镀机（日本）
——中国平板显示已经做到了全球第一，差距在上游核心生产设备
2、“液晶屏骨头”微球（日本）
——中国制造技术先进，但国产原材料不纯影响微球性能
3、制造液晶显示器用到的ITO靶材（日本、韩国）
——质量不稳定、材料不过关，从实验室到量产才能突破大尺寸领域
4、国产大飞机用的航空钢材（美国）
——还是材料问题，超强度钢纯净度不够
5、燃料电池膜电极组件关键材料（日本）
——中国实验室成果达到国际水平，但量产有一致性和成本控制困难
6、新能源车的“心脏”锂离子电池（美国、日本、韩国）
——美国强于研发设计，日本强于材料生产，中韩是第二梯队
7、水下机器人深海油管焊接用的高端焊接电源（北欧）
——中国是全球最大焊接电源制造基地，差距在深海水下焊接设备和全数字化控制技术
8、海底观测网系统水下连接器（美国、德国）
——事关国家安全，中国在实验样机阶段，技术研究起步
9、全断面隧道掘进机主轴承（德国、瑞典）
——中国已掌握直径3米的主轴承核心技术，走出实验室仍然是材料、工艺因素制约
10、机械设备高端轴承钢（美国、瑞典）
——中国制轴工艺已经达到先进水平，还是材料差距
11、航空设计软件（法国、美国）
——中国与国外同时起步，国家需要出台政策鼓励国产软件的开发和使用
12、高质量消费级电容和电阻（日本）
——短板还是材料，日本的MLCC产品可以做到1000层，中国产品在300层左右
13、光刻机（荷兰、日本）光刻机镜头（德国）
——ASML的镜片是蔡司技术，德国祖传的磨镜手艺，抛光镜片上百年技术积淀；除了镜头，光刻机还要顶级光源和极致的机械精度（3万个机械件，200多个传感器）
14、上游高端电子化学品例如LCD用光刻胶（日本）
——中国能生产，关键指标不够先进拿不到订单
15、冷冻电镜用的透射式电镜（美国、日本）
——用于基础科研领域的实验技术，中国起步很早，因市场太小连德国蔡司都放弃了
16、发现创新药的潜在靶点的利器iCLIP（美国）
——同样是科研实验技术，2010年诞生的新技术
17、自研操作系统（美国）
——PC、智能手机的操作系统没有国家能成功挑战美国
18、工业机器人算法、软件（日本、德国、瑞士）
——差距在底层核心算法
19、自动驾驶汽车必备的激光雷达（美国）激光雷达芯片例如发射器（德国）
——国产激光雷达最高40线，国外可做到64甚至128线，高分辨率芯片生产工艺不成熟
20、航空发动机适航标准（美欧）民用大涵道比发动机（美国、英国）
——要长期的工业实践和验证技术来支持
21、航空发动机的短舱（美国、法国）
——安放发动机的舱室、复杂的集成系统，中国处于空白阶段
22、为高铁钢轨养护整形的仿形铣刀刀盘和刀片（德国、奥地利）
——需要一种超硬合金材料，中国尚在学徒阶段
23、高端机床制造核心技术例如数控系统（德国、日本）
——基础材料科学、工艺、设计上的差距；除了控制器，国产机床的丝杠、导轨、伺服电机、力矩电机、电主轴、编码器等主要功能部件主要依赖于国外产品
24、柴油发动机“心脏”电控柴油高压共轨系统（德国、美国和日本）
——中国可以做，就是差些
25、高端液压装备的核心元件高压柱塞泵（美国、德国、日本）
——性能指标上的差距在于材料制造
26、重型燃气轮机的核心技术（美国、日本、德国、意大利）
——材料差距例如叶片材料，原因是设备、工匠、工艺的差距；基础研究的积累差距：设计技术、核心的热端部件制造技术
27、高端的手机射频器件，高端滤波器、振荡器等射频元件（美国）
——半导体材料差距大，中国研究做得早，量产化还是问题多：材料的一致性、电性能均匀性
28、工业仿生机器人触觉传感器（日本）
——生产工艺，材料纯度不过关，产品的一致性比较差；国内企业大多做气体、温度等类型传感器
29、高速的（≥25Gbps）光芯片和电芯片（美国）
——中兴通讯被制裁的用于光通讯领域的光模块，低速的（≤10Gbps）光芯片和电芯片实现了国产
30、高端CT机探测器（美国、荷兰、德国）
——探测器制造工艺、材质都是机密，医学成像产业已经被美国专利壁垒限制

“重科研”“轻应用”：中国材料强与弱的矛盾

在中国材料产业中，有一强一弱两个比较矛盾的现象不得不提。

一方面我国科研人员近十年来在AM、AFM、AEM、EES、Nano Lett、Acs Nano、Nano Energy、Angew Chem、JACS等世界知名材料领域学术期刊上发表的文章数不胜数。无论是数量还是质量恐怕都令任何一个国家感到汗颜，其中包括美国、日本和德国。

（早在2006年我国研究者发表的材料科学论文就早已高于美国）

可另一方面，我国的材料制造业的地位绝没有达到傲视群雄的地步。与美国材料制造相比，我们处于总体上的弱势地位。在传统金属材料上，我们与德国和日本这两个传统材料强国间也还有一定差距。

同时还有另一个比较滑稽的现象。其实，我国材料工业目前的水平还比较差，正是需要有志青年大展身手的时候，但在“知乎”等青年学子扎堆的网络必威APP精装版下载上，劝退“伪化生”的言论层出不穷，材料学科就是被劝退的重灾区之一。

这些乍一看矛盾的现象背后，其实有一个非常合理的解释。就是我国繁荣的材料研究背后并没有支撑起相应体量的工业应用。在这样的情况下，大学发表的材料论文和培养的人才越多，就业的形势就越严峻，学生就业的待遇也就越差。

造成这一现象的直接原因是“重科研”“轻应用”的学科发展思路。

在多发论文，发好论文的指挥棒下，我国科研人员更热衷于研究新奇材料，摘取这些“低垂的果实”，而这些成果可能几十年内都难以进行工业应用。

而在国际学术期刊主编的口味影响下，中国材料科研人员热衷于研究国外的学术热点。这样的研究，纵然能做出一些成果，还是不免为他人做了嫁衣裳。

想解决材料行业领域的这些问题，必须要有高瞻远瞩的顶层设计和合理科学的产业布局。这样的布局必须是在中国现阶段国情下各行业联合的集约化布局，而且还应该有一定的弹性，可以随时针对变化的情况进行把资源向急需研发也能研发成功的领域集中。

在材料行业外，我国目前也还有许多工业部门，甚至是关键工业的材料问题没有完全解决。同时，作为世界市场竞争中相对弱势的一方，我们也没有资金和人才方面的突出优势，未来，我们只有不断改变优化思路才能实现超越。

作者: Cavalier_Ricky 时间: 2018-12-28 12:52
这个，问他们这些人，是最直接，最准确的答案。

哪些，是这边做不到的或得不到的条件，而那边，却相对轻松很多。

作者: Vincent_Hsu 时间: 2018-12-28 12:55
万恶的根源都在于一个不好的体制。

作者: 韩寒11 时间: 2018-12-28 13:18
从国外进口的材料和国内同牌号的材料相比，加工性能有很大的区别，比如同是不锈钢304，316，加工后的表面粗糙度都不一样

作者: crz222 时间: 2018-12-28 13:19
条件，条件，条件

作者: andriycike 时间: 2018-12-28 14:33
留不住人才的原因大家都心知肚明

作者: loveskycc 时间: 2018-12-28 14:38

Vincent_Hsu 发表于 2018-12-28 12:55
万恶的根源都在于一个不好的体制。

美国体制很好吗？我敢说我们这里很多人在美国连目前的日子都过不上，美国是典型的你出生在哪里你一辈子就是在哪里的国家，中国还能给你一点希望，村头的小李又成了包工头，读了985硕士的小张还没有混社会的小陈挣得多。。。你去美国试试，哎。。。距离产生美，这句话一点不假。。。如果你是人才就去美国吧，这些材料学家的儿女也会是学者是牛人，如果不是，还是在第三世界国家混混早日让儿女考上好大学，万一哪天中国阶层像欧美一样固化了想再努力连机会都没有了。。。

作者: loveskycc 时间: 2018-12-28 15:13
说别人的时候比较容易，比如一说这个问题就是制度不好是环境不好，大家为什么不借我们必威APP精装版下载中出现的一些声音先反思自己的老观念？。。。我合作的两家电机代工企业，最辉煌时候做1亿多，当时利润超过一半，有问题全靠客户派人来培训，厂里到目前还是一个电机学专业的人都没有，业务量每年萎缩，快20年过去了，从当年一亿多变成现在2000多万，十多年前弄了一个管理和技术团队老板让去车间跟着师傅学电焊去车床磨轴，美其名曰不把每道工艺学会怎么解决生产问题，最后整个团队都走了还留下了不肯吃苦眼高手低的名声，某些人就是太把自己那些低端劳动当回事了，太鄙视读书文化和理论知识了，太片面理解和信仰实践了，一二三都不懂可能会搞七八九吗？那边才说了大学生不肯脚踏实地要在车间把每道工序学会，这边开始忧国忧民说没有顶尖科学家了。。。亲爱的朋友们，大家放眼望望自己的周围，来个高学历的人是人尽其用还是在接受工厂工人再教育，每次看到这个话题看到一堆人义正词严的批评，我就觉得太搞笑了，这些顶尖科学家留在中国，其实和当年北大清华的知识分子上山下乡接受贫下中农再教育一样，毁人不倦啊，四五十年过去了拒绝和残害知识分子的风气没有完全改变才是这些大牛不回来的真正原因。当然我知道有人肯定要说搞设计搞科研连车床都不会操怎么设计，你还没法反驳，就跟当年那些知青下乡一样，连地都种不好还能谈什么火箭卫星，听上去好像还很有道理的，毕竟种地多脚踏实地多容易连文盲都会，对吧？实际上怎么设计怎么科研那是他的事，你能明白你就是顶尖科学家了，所以干好自己的工作不要再对这些人指手画脚了，朋友们，说不定某位当代华罗庚目前正在车间里被一帮连excel都不会的人嘲笑搞分析居然不会磨钻头啊~~~

作者: 远祥 时间: 2018-12-29 18:05

|Cavalier_Ricky发表于 12-28 12:52这个，问他们这些人，是最直接，最准确的答案。<br>
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哪些，是这边做不到的或得不到的条件，而那边，却相对轻松很多。

大哥说的极是，一把辛酸泪呀

作者: 远祥 时间: 2018-12-29 18:06

|Vincent_Hsu发表于 12-28 12:55万恶的根源都在于一个不好的体制。

确实如此，国家不注重咱们机械行业鸭！

作者: 远祥 时间: 2018-12-29 18:06

|韩寒11发表于 12-28 13:18从国外进口的材料和国内同牌号的材料相比，加工性能有很大的区别，比如同是不锈钢304，316，加工后的表面粗糙度都不一样

韩兄不愧是大师！肉眼就能分辨出来。

作者: 远祥 时间: 2018-12-29 18:07

|crz222发表于 12-28 13:19条件，条件，条件

money，money，money！

作者: 远祥 时间: 2018-12-29 18:08

|andriycike发表于 12-28 14:33留不住人才的原因大家都心知肚明

其实国家也心知肚明，就是不愿意大力投钱！特别是银行！

作者: 远祥 时间: 2018-12-29 18:09

|loveskycc发表于 12-28 14:38<br>美国体制很好吗？我敢说我们这里很多人在美国连目前的日子都过不上，美国是典型的你出生在哪里你一辈子就是在哪里的国家，中国还能给你一点希望，村头的小李又成了包工头，读了985硕士的小张还没有混社会的小陈挣得多。。。你去美国试试，哎。。。距离产生美，这句话一点不假。。。如果你是人才就去美国吧，这些材料学家的儿女也会是学者是牛人，如果不是，还是在第三世界国家混混早日让儿女考上好大学，万一哪天中国阶层像欧美一样固化了想再努力连机会都没有了。。。<br>

美国最可怕的是都藏着一把枪！而且反华阴谋太重！

作者: Cavalier_Ricky 时间: 2018-12-29 21:50

loveskycc 发表于 2018-12-28 15:13
说别人的时候比较容易，比如一说这个问题就是制度不好是环境不好，大家为什么不借我们必威APP精装版下载中出现的一些声音 ...

老大，种地和卫星啥的有关系，我是只有咋听咋傻。。。

文盲农民会种地，他是怎么会这个种地活儿的？

搞数学的天才，被另外一个世界的、无所谓的人嘲笑，那就不用在乎不用神经就行了啊。

比如我这么个无足轻重的庶民一个，到现在这个小地方来，经常听本地人说：在我们这个地方不能这么搞，你得按这里的习惯来。

我就这些话：那你的意思，我过去几十年的修炼成果，不如你们地方的丑陋习惯和思维了？

到底是你跟我，还是我跟你，你定下来了我再考虑该不该合作。

至于磨钻头，只要是跟切、削、磨、冲等有关的设备研发者，我认为是必须经历的。

我都见过反向磨钻头的所谓机械设计者。

不懂“刃”的特性、简单的群钻设备都弄不出像样的。

太多行业里的理论，就像电视里的厨师说“盐少许”。

不经过自己的亲身体验和总结，永远都弄不懂那个“盐少许”到底是多少，啥时候可以多放，啥时候不能多放。

当然，不少人，可以不经过亲身体验而靠借鉴就可做到某些事的领悟。

但，这个领悟到底是不是正确的，得用什么办法来自我验证？

最后再说我自己的事儿：我到现在也没车过螺纹。

人家笑我，我很不好意思地回答：是啊。我多笨啊。我只会搞设计。

不就一两句话的事儿吗？

人活着，啥样的人都不得不去碰到。

躲，避，也是一种办法。

而我，永远都是以攻为守型的。

为什么？事儿过了，我不郁闷啊。。。我不用只在别的地方背后发牢骚啊。

作者: loveskycc 时间: 2018-12-30 09:19

Cavalier_Ricky 发表于 2018-12-29 21:50
老大，种地和卫星啥的有关系，我是只有咋听咋傻。。。

文盲农民会种地，他是怎么会这个种地活儿的？

种地是一个对人文化素质要求低的工作，搞卫星是一个高端的工作，所以对于上山下乡的知识青年，很多老乡单纯的认为低端都干不好，肯定干不了高端的，如果不干低端的想搞高端的就是不脚踏实地，这就是那个时候国家号召知识青年接受贫下中农再教育的目的之一。当年某人懂科学么，他肯定不懂的，所以就用他那个层次最朴素的思想去想高精尖，于是大笔一挥，百万知识青年上山下乡。

另外关于磨钻头，因为上次也有朋友和我讨论过，这一点我尊重大家的想法，但我也坚持我的理念，本来对于工作每个人看法不一样。我想对于设计的人来说最重要的是建立一套通用型的设计规则，比如1+1等于2，你只需要记住等于2，而不需要去证明1+1等于2，这样不仅可以避免很多不确定性和建立工作的统一性，还可以减少新人的成长时间，而不是来一个人先磨出什么钻头再去搞设计，因为一个地方打多少毫米的孔只要按照规则来，他知道这个孔在这个地方是可以打出来的就可以了，至于怎么打那是加工方的事。我认为工作上知识的统一非常非常重要，至少可以解决我们工作中很多无意义的沟通，如同我们不会对1+1是不是等于2去争论一样。我提磨钻头的问题主要是上次一个帖子下和别人讨论过这个问题，可能有些朋友觉得我比较执着甚至说一眼就知道我是外行，其实我只是自己思考，我想欧美那些顶尖设计者应该不会磨群钻吧，那么妨碍他们设计了么。。。所以以后如果有机会遇到设计顶尖的人我会专门问这个问题，目的也不是要争个赢或者证明自己是对的，只是求证了之后让很多人避免某些无意义的劳动，同时更重要的是了解一种规则。

我真的见过有个给主机厂配套做汽车零件的老板得意洋洋的告诉我别人几年了攻丝攻不好，攻出来总是大，还是他花了很长时间改过来的，我想攻丝无非就是切削和挤压，攻丝头是刚性还是柔性，切削和挤压又只有那么几种丝锥类型，打底孔也就那几套方法，设备主轴跳动如果没问题，这种东西还能玩出什么花样需要很长时间？最开始我以为是我想简单了毕竟对我来说不可能这么多人这点组合搞这么久，最后搞加工中心我才发现全厂连柔性刀柄都不知道，换言之他根本不知道是在台钻上用浮动头解决了攻丝问题，更不要说为什么浮动头可以解决这个问题同时下次碰到任何其他材料攻丝错的机会还是很大，我相信在很多中小微企业这绝不是个例。。。

说了这么多，总之就是一切按一套规则和体系来，形成体系化方案，如果没有的，一定要去建立，让后来的人能够在前人的积累上工作，绝大多数人只要记住1+1等于2就可以了，没必要再去证明一遍。

作者: ygyi2009 时间: 2022-2-11 16:10
因为是发论文的专家

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