在劉慈欣的小說《三體》中，高緯度的智子通過高能加速粒子實驗的干預，鎖死了人類物理學繼續發展的可能。

因此，人類文明在三體文明面前，猶如一只微不足道的蟲子，即便最頂級的人類科學家，也只是可笑的“火雞科學家”。

而今，人類文明停滯許久的物理認知，突破束縛的秘密，或許就藏在如火如荼的新材料產業之中。

對于未來而言，任何新材料的發明和應用，都足以重構我們的世界。

不僅所有電子產品更加輕便靈巧，交通能源被顛覆，就連量子超算和可控核聚變都可能實現，世界也將向世人展現更深的奧秘。

什么是新材料？

通常來說，新材料是指具有優異性能和功能的材料，是所有戰略性新興產業的重要支撐，涵蓋了高性能結構材料、先進功能材料、生物醫用材料、智能制造材料等多個領域，廣泛應用于航空航天、電子信息、節能環保、生物醫藥等行業，是改變人類科技的重要發明。

新材料的分類

人類屏息凝神，靜待新材料科學曙光出現。

等待之時，讓我們不妨回到長夜之初。

1903年的某日，法國化學家貝內迪克蒂斯做完了實驗時，不慎將一支平底燒瓶從三米高的擱架上摔落。

然而瓶子居然沒有碎，只是布滿了裂紋。

貝內迪克蒂大為驚奇，但因為忙于手中實驗，只是給這只燒瓶貼上紙條放在墻角。

不久，貝內迪克蒂斯看到報紙上一則公交車的車禍消息，破碎的車窗玻璃碎片給人員帶來更大傷害。

媒體呼吁車輛急需一種碎了也不傷人的車窗玻璃，引發貝內迪克蒂斯關注。

他立即拿出之前摔而未碎的瓶子研究，發現這是一只裝過硝化纖維溶液的燒瓶，瓶壁上有一層膠膜，所以沒有跌碎。

由此，他深受啟發，聯想到讓膠膜和玻璃“緊密結合”，研制出了一種新型的“夾層玻璃”，這便是今日鋼化玻璃等新型玻璃的由來。

此時，二十世紀剛開始混亂序章，科學家還在實驗室內尋找各類新材料的秘密。

一戰硝煙彌漫時期，英國冶金專家亨利·布雷爾利，受命研究槍筒在射擊過一段時間以后因發生“銹斑”而損壞的問題。

認識到熔合后產生的金屬對鐵銹具有抵抗力后，布雷爾利嘗試把鉻與鋼熔合起來，生產出一種適合于來復槍槍管的合金，而這個18％的鉻加上8％的鎳的公式制造出的金屬不僅熠熠生輝，而且總不會生銹，這便是我們今天人人皆知的“不銹鋼”。

同樣是在歐洲，1911年春天，58歲的荷蘭物理學家昂內斯，在極低溫度下測試水銀電阻，溫度4.2K（-268.95℃）時，電阻消失了，驚喜不已的昂納斯隨后將這種狀態稱為“超導態”，并由此獲得了1913年諾貝爾物理學獎。

人們把這種零電阻現象叫做超導現象，把具有超導性的物質叫做超導材料。

此后十年，物理學家不斷更換金屬材料，最后止步于1930年的金屬鈮，超導溫度停留在9K（-264℃），室溫超導便成為科學界近百年來一個可望不可及的夢。

人們對超導材料的性能還懵懵懂懂時，1920年德國研究人員羅森海因在對鋅鋁銅合金進行研究時，發現這種合金與一般金屬不同，經過冷軋后，具有暫時的很高的塑性，從此揭開了超塑性合金面紗，后來廣泛應用于航天設備、衛星通訊器件等高科技領域。

更神奇的是，1963年，美國海軍軍械實驗室冶金師布勒經過對自己多年研究的總結，他發現不論把鎳鈦合金絲拉得多么直，只要達到一定溫度時便會恢復原形，從而發明了一種新型合金材質，這便是如今醫藥、能源和自動化領域最有名的“記憶合金”。

當新材料改變世界的認識越來越普遍，全球科學家都在新材料領域展開競爭，相繼又出現了大批改變世界的新材料及工藝。

隨著貯氫合金（ 氫海綿）、新型尼龍、聚乙炔、金屬玻璃、OLED、石墨烯、納米等如今已被世人熟知和應用的新材料紛紛出現，讓人類在科技文明的快車道越跑越遠。

人類研究新材料的歷程絕非一帆風順，即便已失望無數次，“新材料”這三個字仍有強大魔力。

那是物理學圣杯，也是歷代科學家魔咒，更是貫穿人類未來發展的希望。

有人不禁要問，如此重要的科技，中國在新材料領域究竟做了哪些準備？

眾所周知，中國是全球制造業大國。

而且不僅是全世界最大的手機生產國、汽車工業制造大國、白色家電第一制造國，還是全球最主要船舶工業大國。

因此，中國新材料產業在制造業中有著極為重要的推動作用，十多年間更是取得了世人矚目的成績。

其中，鋼鐵、有色金屬、稀土金屬、水泥、玻璃、化學纖維、先進儲能材料、光伏材料特種不銹鋼等百余種材料產量達到世界第一位，建成了涵蓋金屬、高分子、陶瓷等結構與功能材料的研發和生產體系，形成了全球門類最齊全、規模第一的材料產業體系。

如今大到載人航天、探月工程、風力發電、超高壓電力輸送、深海油氣開發以及高鐵、大飛機等項目，小到資源節約及環境治理，無不蘊含著新材料產業的巨大貢獻。

據統計，我國新材料產業產值從2012年約1萬億元增加到2022年的6.8萬億元，即總規模增長近7倍，年復合增長率超過20%；其在原材料工業產值的占比提升到15%（2012年占比為5%）。

據工信部預計，2025年我國新材料產業產值將達到10萬億元，2020-2025年年均復合增長率（CAGR）達13.5%。

資料來源：頭豹研究所，國信證券經濟研究所整理

與此同時，在中央政府的頂層設計下，各級根據自身資源，積極推動新材料產業基地建設，逐漸形成了特色鮮明、各具優勢的環渤海、長江三角洲、珠江三角洲地區、中西部地區、東北地區五大新材料產業集群，構成了“東部沿海集聚，中西東北部特色發展”的空間布局。

其中，最值得一提的是長江三角洲新材料產業集群。

這里不僅是我國新材料產業基地數量最多的地區，也是新材料產品的重要消費市場，目前已經形成包括航空航天、新能源、電子信息、新型化工等領域的新材料產業集群。

長三角新材料企業主要集中在上海、蘇州、無錫等城市，從企業數量分布來看，上海、蘇州、杭州、無錫、南京、常州、寧波名列前茅，數量占長三角中心區27個城市的67.3%，空間分布上呈現出沿長江、杭州灣的“Z字型”分布格局。

2018年全國新材料百強企業中，長三角有36家企業入圍，其中上海3家、江蘇13家、浙江16家、安徽4家；從城市分布來看，南京（4家）、杭州（4家）、嘉興（4家）、上海（3家）、蘇州（3家）、寧波（3家）、無錫（3家），位居長三角乃至全國前列。

資料來源：觀研報告網，國信證券經濟研究所整理

相關申請專利一直是衡量新材料產業的重要標準，長三角新材料產業集群在先進鋼鐵材料、先進無機非金屬材料、先進石化化工新材料、高性能纖維及制品和復合材料、先進有色金屬材料等5個領域授權專利數31655件，專利合作頻次3786次，高居行業專利數前列。

推動新材料研發到專利申請，再到產業落地，不可或缺的便是創新推動力。長三角新材料產業集群一樣保持著優勢。

其中，合肥擁有2個國家實驗室、2個國家大科學裝置、1個國家重點實驗室，上海擁有3個國家大科學裝置、9個國家重點實驗室，南京、杭州、蚌埠分別有國家重點實驗室3家、2家和1家。

新材料的涉及領域廣闊，研究更非易事，長三角新材料產業研發集群也同樣面臨各種問題，更是我國目前新材料領域研發的共性問題。

截至目前，長三角地區在新材料領域的技術突破和產業布局雖取得了一定進展，但依然缺乏具有世界影響力的新材料產業龍頭企業，而且企業營收相比世界同行差距明顯。

2018年，長三角入圍全國新材料百強的36家企業中，企業營業收入在100億元以上的僅7家，占比不到20%，36家企業營業收入平均僅為26億元左右。

對比全球新材料巨頭，日本的三菱化學分別為1747.0億元（人民幣，后同），美國的陶氏杜邦、3M公司、霍尼韋爾分別達4135.9億元、2095.1億元、2766.2億元。

由于缺乏領軍企業，新材料部分領域的核心技術被美國、日本、德國掌控，關鍵零部件及設備仍大量依賴進口。

資料來源：前瞻產業研究院，國信證券經濟研究所整理

這使得長三角新材料集群全球范圍內的品牌影響力不夠強，大多集中在產業鏈中低端環節，在國際分工中處于中低端環節。

可以說，在全國新材料領域頗具優勢的長三角地區，在全球產業鏈中也基本處于“吃剩飯”的狀態。

同時，長三角新材料產業集群內部創新協同效應仍不明顯。

由于近年來各地將新材料當作重點產業發展，紛紛一哄而上，可既沒有區域間的協調分工與統籌，也沒有后續應用落地的具體方案，導致部分地區出現分散投資、成果轉化率低、產業鏈不完整等產業結構不合理和資源浪費現象。

再從長三角技術轉移區域格局來看，大量產業創新資源高度集聚在上海、蘇州、杭州、南京、無錫、寧波等大城市，而安徽、浙江南部、蘇中地區在長三角新材料技術轉移中呈現邊緣化特征，這從相互間的專利合作數據便能看出。

近十年來，長三角新材料產業專利合作總次數為3786次，但城市間合作次數僅為1254次，反而是城市內部專利合作占比高達66.88%，充分說明長三角新材料產業跨區域協同水平并不夠。

這也意味著長三角新材料創新溢出主要表現在大中城市的“優等生合作”，區域內的中小城市并沒有充分獲得大城市的創新溢出效應。

更關鍵的是，長三角新材料集群這些問題并非獨有，幾乎全國同類型的產業集群都有相同情況和問題。

為此，城市君建議：加快編制長三角新材料產業地圖，合理布局長三角新材料產業鏈條，可在重點打造以上海為龍頭的滬蘇錫嘉通新材料產業集群同時，加大對蘇北（徐州、宿遷、連云港、鹽城、淮安）、皖江（合肥、蚌埠、蕪湖、銅陵、安慶、馬鞍山）等區域的新材料產業扶持，形成差異競爭、協同發展的產業格局。

2021年，首屆國際新材料產業大會在安徽省蚌埠市召開

在此基礎上，長三角產業集群更需對標全球關鍵性技術領域，共同組建協同創新中心，合力攻堅關鍵共性技術，構建需求驅動的新材料產業協同創新體系。

要從國際新材料產業的國際分工和全球產業鏈的“中低端”找到破圈之路，首先就是支持領軍型新材料企業開放配置全球創新資源，實施一批新材料產業前瞻技術創新項目，轉化一批重大前沿科技創新成果，鼓勵并扶持領軍型企業參與國際標準制定，拿回“話語權”。

任何產業發展，資金扶持是必需的。

鑒于新材料產業項目初期投資大、運營回收周期長、投資回報預期收益不明等原因，長三角新材料產業集群內部可設立“創新發展基金”，主要用于新材料創新成果孵化、科技基礎研究與應用開發等項目，為區域企業創新和競爭發展提供資金支持。

這點可參考目前的政府基金運作模式，由長三角地區國企、民企、金融機構和功能性平臺等各類主體構成，各主體共同出資，設立資金池；并由母基金股權投資管理公司負責運營管理，撬動社會資本投資新材料產業，從而形成更緊密的新材料產業鏈布局。

禁錮的人類科技，不斷被新材料撕開裂縫，透出新世界的曙光。

可惜這道縫隙仍不足以推開通往未來的大門，我們只能耐心等待，期待夢想成真。

正如《三體》中所說：給時光以生命，給歲月以文明。

這或將是地球文明至關重要的節點，也可能是我們將要經歷的最重要歷史時刻。