我國「材料學」專業的高校眾多, 為何高端材料還要進口? 背後令人深思


近日,清華大學經濟管理學院教授、博士生導師魏傑指出,中國供給衝擊的壓力越來越大,原因就是中國經濟存在巨大的短板,最害怕的就是海外斷供。一旦斷供,整個產業就會停止,沒辦法運轉。通過調研發現,有五個短板非常明顯,包括高端發動機、高端材料、數控工具機、生物醫藥、信息硬體等。

很多網友認為,魏教授說的話是杞人憂天,我國是製造業大國,「小小」的材料怎麼會突然變成了短板?現在幾乎每個理工科院校都設有材料科學與工程專業,不至於被西方國家卡脖子。事實真的是這樣嗎?

我國工業體系情況

在聯合國產業分類中,現代工業體係按大類分為39個,191個中類和525個小類。現代化完整工業體系更看重的是大而全,而非高精尖。按照工業體系完整度來算,中國以擁有所有工業大類39個、中類191個、小類525個,成為全球唯一擁有聯合國產業分類中全部工業門類的國家,這意味著聯合國產業分類中所列舉的全部工業門類都能在中國找到。

一個遠在巴西的製造商,想要正常開工生產,除了必需的生產設備,還要原材料、能源供應。如果該製造商在其他國家尋找供應商完全所有配套生產,可能要花費大半年時間才能搞定,而在中國,他只需一天的時間。中國大而全的工業體系,可以降低生產成本,有利於生產優質低廉的產品,加強國內產品在國際出口的競爭力。

雖然我國擁有完整的工業體系,生產著全球一半以上的鋼材、7成以上的水泥……然而我國是工業大國而非強國,作為工業基礎的材料工業水平仍然較為落後。

材料是人類生產生活的物質基礎,是推動社會發展的動力。在很多年前,我國已經意識到材料學科的重要性,大力發展材料科學,在很多科研機構和高校設立「材料科學與工程」專業。我國高校大約3000所,工學專業招生比例最大,接近40%,在教育部第四輪學科評估中,材料科學與工程參評的高校數量多達122所。

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其中獲評A+的有三所高校:清華大學、北京航空航天大學和武漢理工大學。

獲評A~A-的高校主要有:哈工大、浙大、上海交大、西工大、中科大等。

不難看出,材料科學與工程強勢的學校,幾乎覆蓋了985和211。有網友就會產生疑問,既然像清華、上海交大這種頂級院校都在研究材料,為何我國材料還會被西方國家卡脖子?這裡的原因就有很多。

首先從學科評估結果看,擁有A-以上的院校,確實厲害,這裡的厲害是指科研能力。我國的科研機構和院校在國際期刊上發表的論文數很多,各種材料領域學術期刊上都可見到我國科研者發布的最新成果。一旦走出實驗室、做量產,就完成不了,很尷尬。

拿半導體晶片來說,用到晶圓的材料Si純度需要達到12個9,我國的Si純度是可以達到要求,問題在於沒法做出足夠高的良品率。良品率簡單來說,就是及格線,越高收益越大,反之則虧本。我們良品率低,就沒有辦法量產,會虧本,很難跟其他國家競爭。

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半導體晶片,生產環境是超凈的。用水,用空氣,都有要求。在理論研發設計晶片時,設計人員是不會把水質,空氣品質算進去,這些參數就要求在工藝線上由工程師去人為修正。這種修正其實是沒有理論指導的,就好像用最原始的方法製作一個球體,全憑經驗。

這些光靠研究是研究不出來,需要時間的沉澱和歷史經驗的累積,需要投入大量的人力和物力。

其次,看材料學科的人才梯隊。美國湯森路透集團發布了全球頂尖的100位材料學家名人堂榜單。在這份依據過去10年中所發表研究論文的引用率而確定的最優秀的100名材料學家榜單中,共有15位華人科學家入選,其中榜單前6位均為華人,美國加州大學伯克利分校教授楊培東位居第一。

這份榜單中的15位華人,來自中科大的有7人,來自台灣大學的有1人,來自華中科技大學的有1人,南京大學的有1人,清華大學的有1人,加入美國國籍的多達5人,只有三名科學家在中國工作,其餘12名全部在美國。

說明我們國家在材料科學上是不缺少大師級人物,我們的基礎學科建設是非常優秀的,但是為什麼這些科學家大部分選擇留在美國,確實值得我們深思。

綜述

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材料專業是大部分專業的基石,無論是哪個學科或行業,都離不開要用到材料,無論是科研、測試、生產等等,所以這個學科會永遠發展,永遠存在。

最近十年來,很多考生和考生家長都不太願意報考材料專業,因為在社交網絡上都有一種說法:生化材,三大入坑專業,畢業了就意味著失業。大家對於材料學的認識還停留在低端產能階段,一噸鋼材只賺一個茶葉蛋的錢,一噸水泥賺的錢還不夠買顆糖。

一方面低端材料過剩,一方面又急需解決「卡脖子」的材料問題,不是人才過剩,而是缺少能沉澱、做尖端科研的研究人員和生產工程師,這條路需要有人走,很艱辛也很漫長。

有志於投身於祖國建設的我們,有多少願意一輩子投身於材料領域的呢?

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