未來10年中國學科發展戰略 材料科學 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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國傢自然科學基金委員會 著

圖書標籤:

• 材料科學
• 學科發展
• 戰略規劃
• 未來展望
• 中國科技
• 科技創新
• 前沿技術
• 科研布局
• 十年規劃
• 新興材料

店鋪： 蛋蛋圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030334299

商品編碼：10111877886

包裝：平裝

齣版時間：2012-03-01

基本信息

書名：未來10年中國學科發展戰略 材料科學

原價：82.00元

作者：國傢自然科學基金委員會,中國科學院

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2012-03-01

ISBN：9787030334299

字數：350000

頁碼：217

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.440kg

編輯推薦

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內容提要

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“未來10年中國學科發展戰略”叢書是國傢自然科學基金委員會和中國 科學院學部曆時兩年多聯閤開展研究的重要成果，凝聚著600多位院士、專 傢的智慧和心血，對廣大科技工作者洞悉學科發展規律、瞭解前沿領域和重 點方嚮及開展科技創新等有重要的參考價值，對促進我國學科均衡、協調、 可持續發展必將發揮積極作用。
《未來10年中國學科發展戰略：材料科學》全麵總結瞭近年來材料科學 的研究現狀和研究動態，客觀分析瞭學科發展態勢，從學科的發展規律和研 究特點齣發，前瞻性地思考瞭學科的整體布局，提齣瞭材料科學的重要科學 問題、前沿方嚮及我國發展該學科領域的政策措施等。
《未來10年中國學科發展戰略：材料科學》不僅對相關領域科技工作者 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瞭解材料科 學發展現狀及趨勢的讀本。

目錄

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總序（路甬祥陳宜瑜）
前言
摘要
Abstract
章 材料科學的戰略地位
節 總體態勢與國際競爭地位
第二節 對推動其他學科和相關技術發展所起的作用
第三節 在國傢總體學科發展布局中的地位
第四節 對實施《國傢中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》的支撐
第五節 滿足國民經濟社會發展與國防安全的需要
一、當前十大産業振興規劃的基礎和核心
二、國防工業和航空航天事業發展的關鍵
三、提高人民生活質量的要素之
第二章 材料科學的發展規律與發展態勢
節 學科的定義與內涵
第二節 學科的發展規律與基本特徵
一、多學科交叉，其發展依賴於物理學、化學等學科的發展
二、工業發展整體水平的提高牽引學科發展，反過來學科的發展推動産業升級
三、學科發展得益於科學儀器裝備、檢測技術和製備技術的發展
第三節 國際上材料科學的發展狀況與趨勢
一、注重多學科的交叉與綜閤
二、發展材料閤成、製備與錶徵科學技術
三、多層次、跨尺度的多級耦閤發展
四、全壽命成本約束
五、結構功能一體化
第三章 材料科學的發展現狀
節 我國材料科學在國際上的地位
一、學術論文情況
二、專利申請與授權情況
三、科技計劃及投入的情況
第二節 學科發展現狀
第三節 人纔隊伍與平颱建設情況
第四章 材料科學的學科發展布局
節 總體發展戰略布局
第二節 結構材料
一、鋼鐵材料
二、輕質金屬材料
三、高溫閤金與金屬間化閤物
四、傳統無機材料
五、結構陶瓷及特種塗層
六、通用高分子材料
七、高性能高分子材料
八、復閤材料
第三節 功能材料
一、能源材料
二、生物醫用材料
三、信息、顯示材料與器件
四、生態環境材料
五、其他功能材料
第四節 新材料、新工藝、新方法探索
一、基於新概念、新原理、新效應的材料及製備加工
一、材料測試和錶徵的新方法及其原理
第五節 材料設計與計算模擬
一、國內外研究和發展現狀
二、發展趨勢和科學問題
三、優先支持的研究方嚮
第六節 材料製備與加工
一、金屬材料的製備與加工
二、無機非金屬材料的製備與加工
三、高分子材料的製備與加工
四、材料結構與相變
第七節 材料結構—性能關係和使役行為
一、力學性能
二、物理性能
三、化學性能
四、使役行為
第五章 材料科學中的優先發展領域與重大交叉研究領域
節 耐苛刻服役條件的材料
一、研究背景與意義
二、關鍵科學問題
三、發展目標及重要研究方嚮
第二節 高能量轉換效率與存儲材料
一、研究背景和意義
二、關鍵科學問題
三、發展目標及重要研究方嚮
第三節 高效催化材料
一、研究背景和意義
二、關鍵科學問題
三、發展目標及重要研究方嚮
第四節 高效水處理材料
一、研究背景和意義
二、關鍵科學問題
三、發展目標及重要研究方嚮
第五節 可降解材料
一、研究背景和意義
二、關鍵科學問題
三、發展目標及重要研究方嚮
第六節 新型光電子材料
一、研究背景和意義
二、關鍵科學問題
三、發展目標及重要研究方嚮
第七節 高密度存儲材料
一、研究背景和意義
二、關鍵科學問題
三、發展目標及重要研究方嚮
第八節 生物醫用材料的錶麵／界麵與生物相容性
一、研究背景和意義
二、關鍵科學問題
三、發展目標及重要研究方嚮
第九節 高強高塑高韌耐蝕低成本鋼鐵
一、研究背景和意義
二、關鍵科學問題
三、發展目標及重要研究方嚮
第十節 長壽命綠色化建築材料
一、研究背景和意義
二、關鍵科學問題
三、發展目標及重要研究方嚮
第十一節 通用高分子材料的高性能化與功能化
一、研究背景和意義
二、關鍵科學問題
三、發展目標及重要研究方嚮
第十二節 材料多層次多尺度復閤
一、研究背景和意義
二、關鍵科學問題
三、發展目標及重要研究方嚮
第十三節 材料綜閤力學與理化性能提升
一、材料力學性能的提升
二、材料物理性能的提升
三、材料化學性能的提升
第十四節 新結構、新性能材料探索
一、研究背景和意義
二、關鍵科學問題
三、發展目標及重要研究方嚮
第十五節 材料的基礎／經典共性問題研究
一、高分子材料的多層次結構與性能控製
二、材料的極性與極性材料
三、多相體係的相變原理
四、材料燒結過程的研究
五、有機半導體材料的傳輸機製
六、材料的剪切帶形成與剪切斷裂機製
七、缺陷控製與摻雜效應
第十六節 基於大科學裝置的材料結構錶徵和性能測試
一、研究背景和意義
二、關鍵科學問題
三、發展目標及重要研究方嚮
第六章 材料科學的國際閤作與交流
節 國際閤作需求和優先領域
一、材料設計及計算材料學
二、利用大型先進儀器裝置和設備開展基礎性實驗研究
三、傳統與基礎材料的先進製備、處理與改進技術
四、先進材料的製備技術與設備
五、材料的器件化技術與設備
六、新材料研究探索
第二節 政策需求和措施
一、研究項目交流與人纔交流相結閤
二、導嚮性閤作與科學傢自由交流相結閤
三、加強國內與國際團隊問的學術交流
四、政策措施
第七章 保障措施與建議
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《新世紀中國科學技術發展前瞻：麵嚮2035的學科布局與創新引擎》 本書簡介 本書是一部聚焦於中國在新世紀第二個十年至第三個十年（2025年至2035年左右）科技創新版圖構建與學科生態優化的深度分析報告。它並非側重於單一技術領域的深入鑽研，而是從國傢戰略層麵、宏觀資源配置角度以及跨學科融閤趨勢齣發，描繪齣一幅中國未來關鍵科技支柱的整體藍圖。 一、 戰略視野：從“追趕”到“引領”的時代轉摺 本書開篇即明確指齣，在當前全球科技競爭日益白熱化的背景下，中國科技發展已步入關鍵的戰略轉型期。我們必須超越對現有技術體係的模仿和追趕，轉嚮對未來可能顛覆性技術的培育和引領。 第一部分深入探討瞭支撐這一轉型的國傢創新體係的重塑。內容涵蓋瞭從基礎研究投入機製的改革、重大科技任務的組織模式創新，到科研人員評價體係的根本性變革等核心議題。重點分析瞭如何通過構建更具柔性和適應性的管理架構，來激發科研人員的原創能力和長期投入的意願。我們詳細剖析瞭“從0到1”的原始創新鏈條中的薄弱環節，並提齣瞭針對性的製度設計建議，旨在形成一個既能保障戰略重點，又能鼓勵自由探索的平衡機製。 二、 核心技術領域布局：跨越式發展的關鍵賽道 本書對未來十年中國亟需重點攻剋的七大前沿技術集群進行瞭係統梳理和前瞻性預測。這些集群的選擇標準是：它們必須具備巨大的經濟社會潛力，同時也是當前國際競爭的焦點，以及對國傢安全具有基礎性意義。 1. 新一代信息技術與算力基礎設施： 本章超越瞭對現有硬件的關注，側重於“可信賴、高能效、通用化”的下一代計算範式。內容包括量子計算原型機的實用化路綫圖、類腦計算的算法與硬件融閤、以及全球數據要素市場的規則製定中的中國角色。我們探討瞭如何構建麵嚮復雜係統的、高可靠性的智能體（Agent）技術棧。 2. 生命健康與生物製造的範式革命： 聚焦於“精準乾預與閤成生物學”的深度結閤。詳細闡述瞭高精度基因編輯工具（如多靶點係統）在復雜疾病治療中的應用前景，以及閤成生物學如何驅動生物基材料、可持續能源和新型藥物的大規模、低成本製造。書中特彆強調瞭生物信息學與人工智能結閤，以加速新藥靶點發現和臨床前驗證的模式創新。 3. 能源係統的深度脫碳與韌性構建： 本章不局限於可再生能源的裝機規模，而是探討能源係統的“源網荷儲”一體化的智能化管理。深入分析瞭先進核能技術（如快堆、小型模塊化反應堆）的商業化路徑，以及高效儲能技術（長時儲能、電化學與非電化學儲能）的成本下降麯綫。同時，本書也討論瞭氫能作為關鍵載體在工業脫碳中的戰略地位。 4. 智能製造與復雜係統集成： 關注點從“自動化”轉嚮“自適應、自優化”的製造單元。本書描繪瞭數字孿生技術在整個産品生命周期中的深化應用，尤其是在極端環境下的自主維護與遠程操作能力。內容涵蓋瞭高精度傳感器網絡、先進機器人本體設計（柔性機器人、協作機器人）的最新進展，以及工業軟件生態的自主可控戰略。 5. 空間技術的新邊疆與深空探測： 討論的重點在於“天地一體化信息網絡”的構建與應用。這不僅包括低軌衛星星座的部署，還涉及深空通信、在軌服務與維護（OSAM）技術的成熟，以及利用空間資源進行地球觀測和資源勘探的商業模式探索。 6. 新材料的基礎支撐與應用突破： 本章側重於“功能化、極端條件適應性”的新材料體係。例如，麵嚮下一代半導體的高性能寬禁帶材料的規模化製備，以及在極端溫度、高壓、強輻射環境下運行的功能性復閤材料的研發前沿。 7. 基礎科學的前沿課題： 探討瞭物理學、數學、化學等基礎學科中，哪些是驅動上述應用技術突破的“隱形基石”，例如，拓撲物理的前沿現象探索、復雜網絡理論在新興領域的應用等。 三、 人纔生態與國際閤作：構建開放而有韌性的創新環境 本書的第三部分轉嚮瞭支撐這些學科發展的“軟環境”建設。 人纔方麵， 本書提齣“全周期人纔培養”的概念，涵蓋瞭從中小學科學素養普及、通識教育改革，到博士生培養的國際化與工程化並重。特彆關注瞭如何通過有競爭力的研究環境和清晰的職業發展路徑，留住和吸引全球頂尖的復閤型人纔。 國際閤作方麵， 本書主張在基礎研究領域保持開放姿態，積極參與全球科學議程的製定；而在具有高度戰略敏感性的“卡脖子”技術領域，則強調構建更具韌性和自主性的供應鏈與知識産權體係。書中分析瞭不同國際閤作模式的利弊，並提齣瞭在當前地緣政治背景下，確保中國核心創新利益最大化的務實策略。 四、 結論：麵嚮2035的風險與機遇評估 本書最後總結瞭未來十年中國科技發展的主要潛在風險，包括：基礎研究成果嚮産業轉化的效率瓶頸、人纔結構的失衡、以及全球技術標準製定中的話語權缺失等。同時，本書也明確指齣瞭最大的機遇在於對新興交叉學科的早期布局，以及利用中國超大規模市場優勢進行顛覆性技術的快速驗證和規模化應用。 總體而言，《新世紀中國科學技術發展前瞻：麵嚮2035的學科布局與創新引擎》是一部為政策製定者、科研管理者和行業領袖提供的戰略地圖，它旨在指導資源配置，明確優先方嚮，確保中國在全球科技浪潮中占據製高點。

評分☆☆☆☆☆

這本書並非一本單純的技術手冊，更像是一本為中國材料科學未來十年發展描繪藍圖的戰略指導。當我深入閱讀下去，我發現作者並非僅僅羅列枯燥的數據和報告，而是用一種講故事的方式，生動地闡述瞭未來十年材料科學可能齣現的顛覆性變革。例如，在生物醫用材料領域，書中詳細描繪瞭3D打印技術如何與新型生物相容性材料結閤，有望實現個性化器官定製和更有效的疾病治療。同時，書中也觸及瞭極端環境下材料的應用，比如深海探索、太空行走以及核能安全等領域對高性能、高可靠性材料的迫切需求，這些都是我之前從未深入思考過的應用場景，極大地拓展瞭我的視野。 更令我印象深刻的是，作者在書中反復強調瞭跨學科融閤的重要性。他認為，未來的材料科學不再是孤立發展的學科，而是需要與人工智能、生物技術、納米技術等多個領域深度融閤，纔能催生齣革命性的新材料和新應用。書中對這些交叉領域的研究方嚮進行瞭詳細的展望，並引用瞭一些前瞻性的科研案例，讓我看到瞭材料科學發展的無限可能性。這種前瞻性的思考和對未來趨勢的精準把握，讓我對這本書的價值有瞭更深的認識，它不僅僅是一本關於材料科學的書，更是一本關於科技創新如何驅動國傢發展的思考錄。

評分☆☆☆☆☆

這本書的論述邏輯非常清晰，從宏觀的戰略願景，到微觀的技術路徑，再到具體的實施保障，層層遞進，引人入勝。我尤其喜歡作者在分析具體學科方嚮時，所采用的“問題導嚮”和“需求驅動”的論證方法。他並沒有僅僅從學科自身的發展規律齣發，而是緊密結閤瞭國傢經濟社會發展麵臨的重大挑戰和前沿科技競爭的需要。例如，在探討新一代信息技術所需的關鍵材料時，書中詳細分析瞭集成電路、顯示技術、通信技術等領域對高性能半導體材料、光電材料以及磁性材料的需求，並提齣瞭我國在這些領域亟需加強的基礎研究和技術攻關方嚮。 我最欣賞的是，書中並沒有迴避我國在材料科學領域存在的短闆和挑戰，而是以一種務實的態度，對癥下藥，提齣瞭切實可行的解決方案。例如，在人纔培養方麵，書中強調瞭建立跨學科人纔培養體係、吸引和留住高端科研人纔的重要性，並提齣瞭一係列具體的政策建議。這種全麵而深入的分析，讓我對我國材料科學的未來發展充滿瞭信心，也讓我看到瞭國傢對此領域的重視程度和決心。這本書不僅僅是一份戰略規劃，更是一份對未來科技創新力量的動員令。

評分☆☆☆☆☆

這本書的視角非常獨特，它不僅僅關注瞭材料科學本身的發展，更將其置於國傢整體科技發展戰略的大背景下進行審視。我瞭解到，未來十年，我國將把材料科學作為支撐國傢戰略性新興産業發展和保障國傢安全的關鍵學科之一，在多個重點領域進行戰略性布局。書中對量子材料、拓撲材料以及智能材料等前沿方嚮的闡述，讓我大開眼界。我之前對量子計算和量子通信等概念有所耳聞，但從未深入瞭解過它們對材料科學提齣的特殊需求，這本書則清晰地解釋瞭超導材料、磁性材料以及光學材料等在這些領域扮演的核心角色。 此外，書中還探討瞭材料科學在環境保護和可持續發展方麵的巨大潛力。作者分析瞭生物可降解材料、高效催化劑以及新型吸附材料等在解決環境汙染、能源危機等全球性挑戰中的重要作用，並描繪瞭未來十年我國在這些綠色材料領域的發展藍圖。這種將科技創新與社會責任緊密結閤的思路，讓我對這本書的價值有瞭更深層次的理解。它不僅僅是一本關於技術發展的書籍，更是一本關於如何用科技力量塑造美好未來的思考。

評分☆☆☆☆☆

這是一本讓我對材料科學的未來充滿期待的書。我一直在關注新能源領域，這本書正好深入探討瞭未來十年在儲能材料、氫能材料以及可再生能源轉化材料等方麵的戰略部署。作者沒有僅僅停留在理論層麵，而是結閤瞭我國在這些領域的具體科研項目和産業化進展，為我提供瞭一個非常具體和實際的圖景。我尤其對書中關於固態電池材料的討論感到興奮，書中詳細分析瞭不同固態電解質的優缺點，以及未來十年可能實現的技術突破方嚮，這對我理解當前新能源汽車技術的發展瓶頸和未來走嚮有著極大的啓發。 此外，書中對於高性能復閤材料的論述也給我留下瞭深刻的印象。作者分析瞭航空航天、高鐵以及高端裝備製造等領域對輕質高強、耐高溫、抗腐蝕等特性的復閤材料的需求，並提齣瞭我國在這一領域需要重點突破的關鍵技術和發展方嚮。我瞭解到，未來十年，我國將大力發展碳縴維、陶瓷基復閤材料以及金屬基復閤材料等，以滿足國傢重大戰略需求。這種對具體應用場景的細緻描繪，讓我對材料科學的實際價值有瞭更直觀的認識，也讓我更加相信，材料科學的發展是國傢綜閤實力提升的重要支撐。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計相當吸引人，深邃的藍色背景搭配著流動的金屬質感綫條，隱約勾勒齣原子結構或者能量場，給人一種科技感和未來感。我一直對材料科學的發展趨勢抱有濃厚的興趣，尤其是在當前全球科技競爭日益激烈的背景下，瞭解中國在這一前沿領域未來的戰略布局，對我來說意義非凡。雖然這本書的題目是“未來10年中國學科發展戰略 材料科學”，但翻開第一頁，映入眼簾的並非是枯燥的理論推演或生澀的技術術語，而是對當下材料科學研究熱點及其背後社會需求的深刻剖析。 作者以一種非常宏觀的視角，首先迴顧瞭過去幾十年材料科學在人類社會進步中所扮演的關鍵角色，從蒸汽機的鋼鐵，到信息時代的半導體，再到新能源時代的先進電池材料，每一次材料的革新都帶來瞭生産力的巨大飛躍和生活方式的根本性改變。他強調，新材料的發現和應用，往往是突破技術瓶頸、實現産業升級的核心驅動力。在這本書中，我看到瞭作者對中國本土材料科學研究現狀的客觀評估，既肯定瞭我們在某些領域取得的顯著成就，也指齣瞭與國際頂尖水平存在的差距，這種坦誠的分析讓我對後續的戰略規劃有瞭更清晰的預期，也對國傢在此領域投入的決心和方嚮産生瞭好奇。