英国工程与自然科学研究理事会（EPSRC）于2014年11月3日发布研究报告《英国材料科学现状报告》^[1]，分析了英国在材料科学方面的优势和不足，并建议加强与中国在内的竞争对手的合作。

一、概述

EPSRC组织了近百名材料科学领域专家，选取了材料科学中涉及物质科学的7个研究领域，逐一分析英国的表现。报告认为英国总体上在材料科学研究方面具有世界先进水平，在聚合物、石墨烯和碳纳米技术、超导等领域具有世界领先地位。报告高度评价了中国近年来的科技发展，认为中国不仅在论文数量上引人瞩目，而且科研成果具有世界影响，中国的现代化制造基地已经成为知识转移转化的基地。英国专家认为石墨烯、能源材料、超导和聚合物是中国的强项，应加强合作，并建议邀请中资机构赴英投资研发基地。

二、英国在材料科学方面的优势领域

报告选择了材料科学中涉及物质科学的7个研究领域，分别是：凝聚态物质：磁学和磁性材料、.功能陶瓷和无机材料、石墨烯和碳纳米技术、用于能源领域的材料、光学材料和超材料、聚合物材料和超导材料。英国的优势领域如下：

1、聚合物化学和以聚合物为基础的材料科学研究在英国生机勃勃，并且有着良好的国际声誉。研究人员积极研发聚合物材料以应对能源和健康等领域的挑战，将纳米技术和先进材料融入到聚合物研究中。英国的聚合物研究呈现出高度合作的特点，一方面是跨学科间的合作，另一方面是与产业界的合作，既有英国本土企业，也有跨国公司。

2、在两位诺贝尔奖得主的带领下，英国无论是在石墨烯的基础研究还是在应用方面，引领世界潮流。此外，英国在另一重要领域——化学气相沉积法制金刚石薄膜和金刚石纳米粒子方面也居于世界前沿。这类材料可广泛用于电子、散热器、红外窗户、传感器和生物移植等。

3、英国在超导研究方面具有很强实力。在超导电子学方面，英国居于世界领先地位，在超导理论、超导材料制备和表征方面有坚实基础，在有机超导和有机磁性材料方面也具有强劲实力。

4、英国在光学材料方面也具有领先地位。

5、英国研发的材料理论与模拟软件被世界各国广泛使用，美国也认可英国在这方面的领先地位。

总之，英国在材料科学研究方面既有宽度又有深度，不仅擅长多学科合作，还和工业界结合紧密。

三、英国在材料科学方面的不足

1、财政支持不足。为保持在国际上的领先地位，必须保持一定的研究规模以及保持支持的连续性。然而近期财政支持不足，特别是对固定设备的投资限制会带来不利影响。

2、缺乏训练有素的科研人员和产业工人。目前科学界急需大量合格的博士生投入科研一线，企业急需大量的熟练工人投入产业一线。特别是仪器表征人员老龄化严重，急需新鲜血液。在材料模拟方面，缺乏能在介观尺度理解材料性质的研究人员。

3、材料制备是英国的一个明显短板，无论是成块材料还是薄膜材料，英国都缺乏优秀的知道设备，这点与德国和日本有明显差距。

4、缺乏与关键科研竞争对手的合作，如中国。

四、英国材料科学发展的优先方向

EPSRC建议英国在材料科学领域优先发展以下方向：

1、加强对材料性质的理解，研究材料结构和性能之间的关系，发展对复杂工程材料模型和模拟的方法。

2、设计新的路线量化生产智能材料。节能低碳制造，减少对稀有材料的依赖，尽量减少使用对环境有害物质。

3、加强界面/表面的研究，加强化学和生物的交叉研究，发展新的生物材料，加强有机能源材料的耐久性。

4、放眼更广阔的.纳米技术领域，而不只局限于石墨烯和碳材料。

5、培养具有核心竞争力的材料合成、表征、模拟和理论研究人才。

五、英国材料科学国际合作建议

为选择国际合作对象，报告分析了一些竞争对手的优势项目。

1、欧洲。作为欧盟成员国之一，英国与欧洲各国开展合作具有便利优势，可以在欧盟框架计划下进行。报告建议加强与德国、法国、瑞士、瑞典和西班牙的合作。德国的优势在于磁学、塑料电子学和热电材料。瑞士在光催化、太阳能、热电学以及聚合物和陶瓷的新制造工艺方面具有优势。瑞典在电池、复合物、纤维素产品方面具有优势。

2、亚洲。除中国外，报告还建议加强与日本、韩国和新加坡的合作。日本在石墨烯、有机光伏、塑料电子学、显示和电子材料上具有优势。韩国在显示、纳米材料、电子学和塑料电子学方面具有优势。新加坡在碳纳米材料和纳米催化具有优势。

3、美国。作为世界上科研力量最强的国家，加强与美国的合作是必须的。建议参与美国材料基因组研究计划。

4、巴西。巴西具有长期合作的战略价值。可以在巴西“科学无国界”项目框架下加强合作。                              

 （边文越）