中國是擁有聯(lián)合國全部工業(yè)門類的第一制造業(yè)大國，是全球公認(rèn)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)最成功的國家之一。先進(jìn)制造業(yè)是我國發(fā)展的立國之本，隨著現(xiàn)代先進(jìn)制造業(yè)對(duì)關(guān)鍵零部件精度和耐久性的要求日益提高，超精密裝備的發(fā)展水平已經(jīng)成為推動(dòng)高端制造業(yè)技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵因素。在極高精度和穩(wěn)定性下進(jìn)行加工、成型、測(cè)量和控制的超精密裝備其精度已達(dá)到納米級(jí)乃至原子尺度，我國正積極把握這一歷史機(jī)遇，全力推動(dòng)原子級(jí)制造相關(guān)科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的深度融合，加速原子級(jí)制造產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

超精密裝備融合了現(xiàn)代機(jī)械、電子、材料、光學(xué)、傳感和計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域尖端科學(xué)技術(shù)的最新進(jìn)展，其為半導(dǎo)體器件、光電子器件、新型顯示、航空航天和高端數(shù)控機(jī)床等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)構(gòu)建了新型工業(yè)化和新質(zhì)生產(chǎn)力的技術(shù)支撐。同時(shí)，超精密裝備也是基礎(chǔ)科學(xué)研究不斷深入和應(yīng)用技術(shù)不斷進(jìn)步的關(guān)鍵，幾乎所有的高精密科學(xué)試驗(yàn)儀器都離不開超精密加工裝備的支持和保障。推動(dòng)超精密裝備相關(guān)技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化對(duì)保障國家經(jīng)濟(jì)與國防安全具有重大戰(zhàn)略意義，已成為各國科技政策的重要組成部分，也在全球范圍內(nèi)成為重要的競(jìng)爭和合作焦點(diǎn)。

為了滿足對(duì)納米級(jí)乃至原子尺度的精度需求，超精密裝備高度依賴于高性能材料的制備和加工技術(shù)來保證其精度、復(fù)合化、穩(wěn)定性、安全性和耐用性，這就需要各類先進(jìn)材料與制造技術(shù)的深度融合?！睹嫦?035的新材料強(qiáng)國戰(zhàn)略研究》提出，中國將在2035年建成世界領(lǐng)先的新材料強(qiáng)國，精密裝備所需的高端功能材料如超硬材料、高溫合金、智能材料等被列為發(fā)展重點(diǎn)?！肚把夭牧袭a(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)發(fā)展指導(dǎo)目錄（第一批）》則進(jìn)一步明確了在精密制造、航空航天等領(lǐng)域超精密裝備新材料的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)化方向。不同類型的超精密裝備，諸如光刻機(jī)、高端數(shù)控機(jī)床、精密測(cè)量儀器和光學(xué)制造設(shè)備等，都需要具備獨(dú)特性能的材料以應(yīng)對(duì)不同的工藝需求和工作環(huán)境。例如，超精密機(jī)床的關(guān)鍵部件主軸、導(dǎo)軌及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、微進(jìn)給機(jī)構(gòu)等的精度和穩(wěn)定性都取決于相應(yīng)材料的制備和加工技術(shù)，而成型表面達(dá)到納米級(jí)粗糙度的超精密切削加工技術(shù)則十分依賴金剛石等超硬材料刀具技術(shù)的發(fā)展。

超精密裝備中的材料成本占比

我國高端裝備所需的特種材料、精密材料之性能指標(biāo)及相應(yīng)的生產(chǎn)工藝與國際先進(jìn)水平相比依然存在明顯差距，嚴(yán)重制約了國產(chǎn)超精密裝備的技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程。2023年工業(yè)和信息化部對(duì)全國30多家大型企業(yè)130多種關(guān)鍵基礎(chǔ)材料調(diào)研結(jié)果顯示，32%的關(guān)鍵材料在中國仍為空白，52%依賴進(jìn)口。高性能材料的制備與加工短板已成為我國高端裝備制造的一個(gè)主要薄弱環(huán)節(jié)。

解決超精密裝備關(guān)鍵基礎(chǔ)材料國產(chǎn)化問題，推動(dòng)相關(guān)科研成果轉(zhuǎn)化，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同以提升自主創(chuàng)新能力，是我國制造業(yè)邁向高質(zhì)量發(fā)展的重要一環(huán)，也是在全球技術(shù)競(jìng)爭中取得優(yōu)勢(shì)地位的關(guān)鍵所在。本文旨在深入探討中國超精密裝備中的材料科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域存在的主要問題，分析其背后的原因，并提出解決方案與工作建議。

一、材料科學(xué)技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)

進(jìn)入21世紀(jì)以后，中國迅速成長為全球最大的材料生產(chǎn)與消費(fèi)國，在鋼鐵、有色金屬、陶瓷、玻璃、高分子、復(fù)合材料等領(lǐng)域，已成為全球領(lǐng)先的生產(chǎn)和銷售大國。同時(shí)，中國的材料科學(xué)研究也已走到了世界的前列。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國目前共有150多所高等院校設(shè)立了材料相關(guān)學(xué)科，中國的科研人員每年在國際期刊上發(fā)表的材料學(xué)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)論文總量位居全球前列，具有較強(qiáng)的科研能力和創(chuàng)新潛力。但是與此相對(duì)應(yīng)的是，中國高端裝備材料領(lǐng)域卻仍然存在大面積的落后與空白，并沒有體現(xiàn)出在高端材料相關(guān)產(chǎn)業(yè)應(yīng)有的實(shí)力與地位。在高端材料的研發(fā)與生產(chǎn)各環(huán)節(jié)，我國依然面臨極為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

1.部分關(guān)鍵材料仍依賴進(jìn)口

多年來，我國制造業(yè)雖然發(fā)展迅速，但更多的是依靠材料的粗加工和對(duì)終端產(chǎn)品的組裝，大批核心關(guān)鍵材料依賴進(jìn)口，尤其是在與超精密裝備密切相關(guān)的高端材料領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計(jì)，至2023年我國高端裝備關(guān)鍵新材料自給率僅為14%。

以特種陶瓷和玻璃材料為例，國內(nèi)在激光、光纖、半導(dǎo)體封裝等特種陶瓷的研發(fā)與生產(chǎn)方面，與國際先進(jìn)水平有明顯差距。高性能光學(xué)玻璃和功能玻璃領(lǐng)域，關(guān)鍵原材料仍需從國外進(jìn)口；光纖光纜生產(chǎn)所需的四氯化硅等關(guān)鍵材料嚴(yán)重依賴歐洲和日本企業(yè)。此外，高端電子設(shè)備中所需的高性能塑料和樹脂等對(duì)進(jìn)口材料的依賴同樣巨大。我國在這些領(lǐng)域的總體技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)水平仍滯后，或是高端原材料和產(chǎn)品依賴進(jìn)口，或是在核心技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備上尚需依賴國外企業(yè)。

2.材料生產(chǎn)加工技術(shù)與國際高端水平仍有差距

中國在超精密裝備所需高端材料的生產(chǎn)加工制造技術(shù)上，與國際先進(jìn)水平之間仍存在較大差距。例如在光學(xué)材料的超精密加工檢測(cè)方面，德國、日本等國的企業(yè)具有較為成熟的生產(chǎn)技術(shù)和加工檢測(cè)系統(tǒng)，而國內(nèi)企業(yè)在這方面的技術(shù)積累相對(duì)較少，整體研發(fā)和生產(chǎn)能力薄弱。超高精度等級(jí)的超精密磨削銑削設(shè)備、精密激光加工設(shè)備和離子束加工設(shè)備等基本被進(jìn)口品牌壟斷，國內(nèi)企業(yè)的整體技術(shù)水平目前仍無法與之匹敵。在合金材料、陶瓷材料等領(lǐng)域，雖然中國在中低端產(chǎn)品生產(chǎn)能力上具有一定優(yōu)勢(shì)，但在高端材料的性能優(yōu)化、質(zhì)量控制、表面處理等方面，與國際先進(jìn)水平仍有較大差距，特別是高端材料的分析測(cè)試儀器幾乎被國外產(chǎn)品壟斷，也因此導(dǎo)致國產(chǎn)材料在純度和組織性能的穩(wěn)定性方面與國際領(lǐng)先水平相比仍有較大差距，難以滿足超精密裝備對(duì)于材料的高性能需求。

3.超精密裝備應(yīng)用中關(guān)鍵材料極度缺乏

在超精密裝備的制造工藝流程中，對(duì)特種材料的選擇和應(yīng)用也有極為嚴(yán)苛的要求。目前，中國在這類特殊材料方面仍存在嚴(yán)重短缺，在半導(dǎo)體和電子元器件生產(chǎn)領(lǐng)域這種問題則更為突出。例如，高純靶材、光刻膠、電子陶瓷、抗反射涂層材料等受中美貿(mào)易戰(zhàn)影響嚴(yán)重，半導(dǎo)體用濺射靶材方面日美廠家占據(jù)壟斷地位，中國高端靶材主要從美國、日本、韓國進(jìn)口。電子陶瓷材料制造主要分布在美國、日本、歐洲，中國電子陶瓷企業(yè)在國內(nèi)市場(chǎng)份額僅為23%，而且集中在中低端產(chǎn)品，國際市場(chǎng)份額更低。中國超精密光學(xué)玻璃、光學(xué)涂層材料、高性能透明陶瓷等高端材料的生產(chǎn)和研發(fā)也一直對(duì)進(jìn)口原材料嚴(yán)重依賴。在航空航天領(lǐng)域，耐高溫合金和高強(qiáng)度金屬材料也是當(dāng)前亟待解決的材料缺口，其關(guān)鍵生產(chǎn)工藝技術(shù)及設(shè)備仍然無法達(dá)到國際先進(jìn)水平，高端金屬材料的合金配比和生產(chǎn)工藝的精度仍需大量的技術(shù)突破。

二、問題原因分析

1.實(shí)驗(yàn)室中的科學(xué)研究和實(shí)際生產(chǎn)嚴(yán)重脫節(jié)

眾所周知，實(shí)驗(yàn)室的科研成果要想真正轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，還有相當(dāng)長的路要走。短板的領(lǐng)域往往不是實(shí)驗(yàn)室的研發(fā)水平?jīng)]有達(dá)到，而是實(shí)驗(yàn)室成果向最終產(chǎn)品轉(zhuǎn)化這一步?jīng)]有走好或者力度不夠。這種現(xiàn)象在高端裝備材料領(lǐng)域更為明顯，相關(guān)的所謂突破性進(jìn)展往往停留在實(shí)驗(yàn)室階段，未能有效轉(zhuǎn)化為工業(yè)應(yīng)用。這種實(shí)驗(yàn)室科研與實(shí)際生產(chǎn)之間的脫節(jié)成為制約技術(shù)發(fā)展的核心問題之一。例如，高熵合金在理論上展示了超強(qiáng)的低溫超塑性及優(yōu)異的抗氧化性能。然而在實(shí)際鑄造過程中，由于元素密度差異導(dǎo)致易發(fā)生分層現(xiàn)象，成品率極低，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化。類似的問題也出現(xiàn)在納米金屬材料的研發(fā)中。納米晶銅在實(shí)驗(yàn)室中顯示出2吉帕斯卡強(qiáng)度的驚人性能，但這一性能很難在大規(guī)模生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)。又如某些納米鋁合金導(dǎo)線聲稱其導(dǎo)電率提高了20%，但由于表面氧化層問題，電路板的故障率卻暴增15倍。這些現(xiàn)象揭示了微觀性能與宏觀可靠性之間的矛盾，實(shí)驗(yàn)室中的優(yōu)異表現(xiàn)與實(shí)際應(yīng)用中的失效形成鮮明對(duì)比。

科研與生產(chǎn)脫節(jié)的原因首先是科研成果評(píng)價(jià)體系的問題。目前，我國科研界基本上仍然是以論文和科研項(xiàng)目等作為主要的評(píng)價(jià)指標(biāo)，尤其高校和科研院所人才引進(jìn)和培養(yǎng)階段論文側(cè)重程度非常高，導(dǎo)致其關(guān)注的焦點(diǎn)和企業(yè)的實(shí)際需求存在顯著差異。以大學(xué)和專業(yè)研究院所為主的實(shí)驗(yàn)室科研界往往將攻關(guān)焦點(diǎn)和追求放在材料的極限性能上，追求突破性創(chuàng)新。而工業(yè)生產(chǎn)則更關(guān)心材料的穩(wěn)定性/一致性、加工工藝的可行性、成本的可控性，以及現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備的兼容性等實(shí)際問題。這些實(shí)際問題在實(shí)驗(yàn)室科研界的工作中往往得不到充分的關(guān)注，導(dǎo)致了科研成果難以有效地進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。此外還有實(shí)驗(yàn)室技術(shù)的成熟度問題，生產(chǎn)企業(yè)對(duì)科研成果的轉(zhuǎn)化能力和承受風(fēng)險(xiǎn)的能力問題，以及市場(chǎng)機(jī)制不健全、激勵(lì)機(jī)制不明確和知識(shí)產(chǎn)權(quán)不明晰等問題，都極大降低企業(yè)對(duì)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)轉(zhuǎn)化意愿。

2.材料生產(chǎn)與市場(chǎng)需求存在脫節(jié)

材料生產(chǎn)和市場(chǎng)需求的脫節(jié)，往往表現(xiàn)為生產(chǎn)側(cè)過度集中于某些常規(guī)產(chǎn)品，而對(duì)高端、定制化、特種材料的供給嚴(yán)重不足，導(dǎo)致市場(chǎng)上的技術(shù)短缺與過剩并存，進(jìn)而影響了行業(yè)的整體發(fā)展。總體上，國內(nèi)企業(yè)仍以仿制國外產(chǎn)品為主且質(zhì)量不穩(wěn)定，自主創(chuàng)新產(chǎn)品規(guī)模不足，材料生產(chǎn)往往無法及時(shí)跟進(jìn)超精密裝備的高端、定制化需求，關(guān)鍵零部件、核心工藝和基礎(chǔ)材料等相當(dāng)大的比例仍然依賴國外產(chǎn)品，同時(shí)國產(chǎn)新材料也難以融入全球新材料供應(yīng)體系。例如，國內(nèi)碳化硅、氮化鎵等新型半導(dǎo)體材料的研發(fā)水平并不落后，但是生產(chǎn)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后，導(dǎo)致這些領(lǐng)域的市場(chǎng)需求無法得到及時(shí)滿足，迫使企業(yè)不得不依靠進(jìn)口。

這一現(xiàn)象的根源在于材料生產(chǎn)和市場(chǎng)需求之間缺乏有效的對(duì)接和組織機(jī)制。產(chǎn)業(yè)供給存在結(jié)構(gòu)性矛盾，導(dǎo)致中低端產(chǎn)能過剩而高端產(chǎn)品及關(guān)鍵材料保障不足。但在面對(duì)快速發(fā)展的高端裝備需求時(shí)，生產(chǎn)側(cè)的反應(yīng)速度和靈活性顯得相當(dāng)滯后。與此同時(shí)，市場(chǎng)對(duì)定制化、高性能材料的需求未能充分激發(fā)生產(chǎn)企業(yè)的研發(fā)動(dòng)力，導(dǎo)致供需雙方不能形成良性互動(dòng)。另外，材料生產(chǎn)企業(yè)核心技術(shù)與專用裝備相對(duì)落后，技術(shù)與市場(chǎng)匹配度不高，在新材料的研發(fā)過程中往往缺乏與下游應(yīng)用企業(yè)的緊密合作和協(xié)同創(chuàng)新，無法形成從研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化的通暢鏈條，這也是導(dǎo)致材料生產(chǎn)和市場(chǎng)需求脫節(jié)的重要原因。

3.缺乏系統(tǒng)機(jī)制和研發(fā)創(chuàng)新推動(dòng)力

材料行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈體系尚不健全，主要反映在相關(guān)材料標(biāo)準(zhǔn)體系和市場(chǎng)機(jī)制不完備，材料檢驗(yàn)檢測(cè)的基礎(chǔ)能力薄弱，無法滿足高端裝備所需材料生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)需求。同時(shí)，受到全球化的影響，一些高端材料可以在全球范圍內(nèi)采購，國內(nèi)企業(yè)缺少研發(fā)動(dòng)力。由于高端材料不能生產(chǎn)，中低端材料又產(chǎn)能過剩，同行之間往往陷入極限壓縮成本的惡性競(jìng)爭（“內(nèi)卷”）。

前述問題的形成有一定的客觀和歷史原因。

• 高端裝備材料和特殊材料的產(chǎn)業(yè)化難度大，需要巨大的人力、物力和資金投入，而這類材料的市場(chǎng)總量并不大，屬于典型的高投入、高風(fēng)險(xiǎn)領(lǐng)域。

• 在整個(gè)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中，材料企業(yè)離終端用戶遠(yuǎn)（處于產(chǎn)業(yè)鏈上游），對(duì)于高端裝備所需特殊材料的需求難以把握，也難于得到資源支持。

• 缺乏能夠合理降低研發(fā)成本（如對(duì)材料進(jìn)行不斷分析檢測(cè)的檢測(cè)中心）和提供反復(fù)迭代試驗(yàn)的“公共平臺(tái)”（如試驗(yàn)線、驗(yàn)證線），這些問題是任何材料企業(yè)（包括大企業(yè)集團(tuán)）都無法獨(dú)自解決的。也正是這些問題造成了材料領(lǐng)域科研端和生產(chǎn)端之間長期缺乏有效的聯(lián)動(dòng)與協(xié)調(diào)，科研人員過于關(guān)注發(fā)表論文和獲取實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)。此外，政府層面也缺乏有效的協(xié)調(diào)機(jī)制，使得整個(gè)行業(yè)在面對(duì)材料技術(shù)難題時(shí)，缺少足夠的合力與長期推動(dòng)的動(dòng)力。

三、相關(guān)建議

要深刻認(rèn)識(shí)到，科技成果只有同國家需要、市場(chǎng)需求相結(jié)合，完成從科學(xué)研究、實(shí)驗(yàn)開發(fā)、到推廣應(yīng)用的“三級(jí)跳”，才能真正實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新價(jià)值、實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展。以下從3個(gè)方面提出具體的推進(jìn)建議。

1.改革評(píng)價(jià)體系，強(qiáng)化技術(shù)成果轉(zhuǎn)化

為了實(shí)現(xiàn)科研成果的轉(zhuǎn)化，必須增強(qiáng)科研與工業(yè)應(yīng)用之間的溝通與協(xié)作，確?？蒲谐晒跐M足性能要求的同時(shí)，能夠兼顧實(shí)際應(yīng)用的可行性。要解決這一問題，不僅需要在科研階段注重材料的加工工藝和應(yīng)用條件，更需要生產(chǎn)環(huán)節(jié)的參與，通過產(chǎn)學(xué)研合作，形成科研與生產(chǎn)的良性互動(dòng)，切實(shí)推動(dòng)高端材料的自主研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

（1）改革科研評(píng)價(jià)體系，培養(yǎng)跨學(xué)科復(fù)合型人才。建立以需求為導(dǎo)向的科研評(píng)價(jià)機(jī)制和以“卡脖子”技術(shù)難題攻關(guān)為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)模式，轉(zhuǎn)變目前科研評(píng)價(jià)體系過度關(guān)注論文數(shù)量和經(jīng)費(fèi)規(guī)模的傾向，重點(diǎn)考量科研成果的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)。政府、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)共同推動(dòng)科研界與工程界的深度融合，鼓勵(lì)科研人員與生產(chǎn)端的緊密合作，培養(yǎng)既懂科研又懂生產(chǎn)的跨學(xué)科復(fù)合型人才，推動(dòng)技術(shù)成果的產(chǎn)業(yè)化。企業(yè)應(yīng)加大對(duì)高端設(shè)備和生產(chǎn)工藝的投資，提升其自主創(chuàng)新能力與生產(chǎn)水平。政府則應(yīng)通過完善跨部門、跨領(lǐng)域的協(xié)同機(jī)制，推動(dòng)政策、科研和生產(chǎn)的有機(jī)結(jié)合，形成長效機(jī)制，從而為材料科技的創(chuàng)新提供源源不斷的動(dòng)力，推動(dòng)超精密裝備材料的技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

（2）創(chuàng)新產(chǎn)學(xué)研用合作模式，完善利益分配方式。為了突破產(chǎn)學(xué)研脫節(jié)的瓶頸，應(yīng)當(dāng)推動(dòng)關(guān)鍵基礎(chǔ)研究、裝備開發(fā)和裝備應(yīng)用這3支隊(duì)伍的深度合作，建立科研人員派駐企業(yè)制度，讓科學(xué)家和工程師在充分溝通的基礎(chǔ)上分工合作，做各自擅長的事。創(chuàng)建高?？蒲袡C(jī)構(gòu)、研發(fā)型企業(yè)、應(yīng)用型企業(yè)三者的合作新模式，同時(shí)建立完善的利益分配方式與體系，切實(shí)體現(xiàn)科技創(chuàng)新的價(jià)值，并加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)。通過政策引導(dǎo)，推動(dòng)科研機(jī)構(gòu)、高校和企業(yè)之間采用建立實(shí)體性聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊(duì)等方式，共同攻關(guān)高端裝備所需的關(guān)鍵材料技術(shù)，形成從基礎(chǔ)研究到技術(shù)轉(zhuǎn)化的閉環(huán)。

（3）建立新型科技成果轉(zhuǎn)化服務(wù)平臺(tái)。通過組建創(chuàng)新聯(lián)合體、建立實(shí)體性聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊(duì)等方式，面向產(chǎn)業(yè)需求共同凝練科技問題、聯(lián)合開展科研攻關(guān)、協(xié)同培養(yǎng)科技人才，推動(dòng)企業(yè)主導(dǎo)的產(chǎn)學(xué)研融通創(chuàng)新。建設(shè)全國性的科技成果轉(zhuǎn)化服務(wù)平臺(tái)，形成技術(shù)孵化、產(chǎn)業(yè)化和市場(chǎng)化的全鏈條支持體系。通過設(shè)立產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新基金和企業(yè)資助平臺(tái)，促進(jìn)技術(shù)研發(fā)的資金流動(dòng)和資源共享，推動(dòng)科研成果迅速投入到實(shí)際生產(chǎn)中。建立技術(shù)轉(zhuǎn)化的標(biāo)準(zhǔn)化流程，減少中間環(huán)節(jié)，提高成果轉(zhuǎn)化效率，解決高端材料科技成果轉(zhuǎn)化的“最后一公里”問題。

2.建立完善的產(chǎn)業(yè)鏈與市場(chǎng)對(duì)接機(jī)制

（1）加強(qiáng)政府主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同。政府應(yīng)發(fā)揮在產(chǎn)業(yè)鏈整合中的主導(dǎo)作用，推動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈上下游和不同技術(shù)領(lǐng)域的企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、高校之間的協(xié)同合作。具體來說，可以通過政策引導(dǎo)、項(xiàng)目支持和資金扶持等手段，建立跨部門、跨領(lǐng)域的協(xié)作機(jī)制，打破行業(yè)壁壘，促進(jìn)材料科研、裝備制造企業(yè)和下游應(yīng)用單位之間的有效對(duì)接。通過制定長遠(yuǎn)的科技發(fā)展規(guī)劃，識(shí)別未來材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵方向，合理調(diào)配資源，推動(dòng)技術(shù)發(fā)展。

（2）精準(zhǔn)識(shí)別市場(chǎng)需求，優(yōu)化生產(chǎn)布局。面對(duì)市場(chǎng)對(duì)高端裝備材料的不斷升級(jí)需求，生產(chǎn)端應(yīng)具備靈活的調(diào)整機(jī)制。加強(qiáng)對(duì)各行業(yè)需求的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)側(cè)的布局，避免低端材料的過度生產(chǎn)，提升高端、定制化材料的生產(chǎn)能力。同時(shí)，在政策層面應(yīng)當(dāng)注重培育材料領(lǐng)域的研發(fā)型企業(yè)，適當(dāng)扶持生產(chǎn)高端材料和關(guān)鍵基礎(chǔ)材料的企業(yè)。

（3）提升生產(chǎn)柔性與響應(yīng)速度。在超精密裝備材料的生產(chǎn)中，柔性生產(chǎn)尤為重要。尤其是在高端材料的定制化需求日益增長的背景下，生產(chǎn)線需要具有更強(qiáng)的靈活性。企業(yè)應(yīng)加大對(duì)智能化生產(chǎn)設(shè)備的投入，充分利用人工智能新成果，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)，政府應(yīng)從政策上支持生產(chǎn)企業(yè)對(duì)新型生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備的研發(fā)投入，推動(dòng)生產(chǎn)端實(shí)現(xiàn)從精密到超精密、從標(biāo)準(zhǔn)化到個(gè)性化的轉(zhuǎn)型。

3.試點(diǎn)總體部制新模式，實(shí)現(xiàn)資源有機(jī)整合

“總體部”制度起源于航天工程的管理實(shí)踐，尤其是載人航天工程中的成功應(yīng)用，在解決超精密裝備材料領(lǐng)域中的復(fù)雜技術(shù)問題方面具有極大的潛力?？傮w部制是科技研發(fā)體制機(jī)制的創(chuàng)新，是整合不同學(xué)科和技術(shù)領(lǐng)域資源，集中力量辦大事的一種嘗試，有望為材料領(lǐng)域的技術(shù)攻關(guān)提供系統(tǒng)性解決方案。

（1）推動(dòng)“總體部”制度試點(diǎn)應(yīng)用。“總體部”制能夠通過統(tǒng)一的系統(tǒng)性設(shè)計(jì)和組織協(xié)調(diào)，匯集科研、工程、管理人才，打破科研、生產(chǎn)和市場(chǎng)需求之間的壁壘，實(shí)現(xiàn)資源的合理配置與優(yōu)化調(diào)度。針對(duì)材料科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)壁壘高、離終端用戶遠(yuǎn)、高投入、高風(fēng)險(xiǎn)等特點(diǎn)，通過“總體部”制合理精準(zhǔn)調(diào)配資源，可以推動(dòng)超精密裝備材料產(chǎn)業(yè)鏈、技術(shù)鏈和創(chuàng)新鏈的深度融合，集中解決行業(yè)內(nèi)的核心技術(shù)瓶頸。

（2）創(chuàng)新跨學(xué)科協(xié)同攻關(guān)平臺(tái)新模式。“總體部”通過協(xié)調(diào)不同學(xué)科領(lǐng)域的力量，能夠在技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)應(yīng)用和市場(chǎng)需求之間形成良性循環(huán)。為了有效推動(dòng)高端材料的產(chǎn)業(yè)化，可以在“總體部”內(nèi)設(shè)立專門的跨學(xué)科協(xié)同攻關(guān)平臺(tái)，探索網(wǎng)絡(luò)化和一體化相結(jié)合的新型組織形式，匯集全國頂尖科研機(jī)構(gòu)和高校的力量，聯(lián)合企業(yè)解決關(guān)鍵技術(shù)難題。例如，可以針對(duì)超精密裝備領(lǐng)域的高端光學(xué)材料、高性能金屬材料等問題，組建專項(xiàng)攻關(guān)聯(lián)合體，集中力量進(jìn)行深度研究與技術(shù)突破。

（3）探索技術(shù)密集型高科技企業(yè)孵化新途徑。采用“總體部”制可以有效整合科研、工程應(yīng)用和市場(chǎng)化各方面人才，通過跨學(xué)科跨領(lǐng)域長期穩(wěn)定的合作，加強(qiáng)不同學(xué)科和技術(shù)領(lǐng)域團(tuán)隊(duì)間的技術(shù)共享、信息共享和資源互補(bǔ)。不僅可以凝聚各方力量，形成攻克技術(shù)難題的合力，而且有利于實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新技術(shù)的落地應(yīng)用。同時(shí)，以此為基礎(chǔ)開展科技創(chuàng)新型企業(yè)的高效孵化，使科研成果切實(shí)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的推動(dòng)力，更加充分的實(shí)現(xiàn)其綜合價(jià)值。

四、結(jié)語

作為技術(shù)創(chuàng)新的重要載體，超精密裝備代表了現(xiàn)代制造科學(xué)的前沿發(fā)展趨勢(shì)，并將在推動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)快速增長與國防建設(shè)中發(fā)揮重要作用。目前，中國在超精密裝備材料科學(xué)與技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域，仍面臨科研與生產(chǎn)脫節(jié)、生產(chǎn)能力與市場(chǎng)需求脫節(jié)及技術(shù)創(chuàng)新瓶頸等諸多挑戰(zhàn)。這些問題深刻制約了我國高端裝備制造業(yè)的發(fā)展。

為解決上述問題，本文提出了3個(gè)方面的解決方案。

1.強(qiáng)化產(chǎn)學(xué)研協(xié)同與科技成果轉(zhuǎn)化，通過促進(jìn)科研機(jī)構(gòu)、高校和企業(yè)之間的深度合作，推動(dòng)科研成果的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用，解決科研與生產(chǎn)脫節(jié)的問題。

2.建立完善的產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同與市場(chǎng)需求對(duì)接機(jī)制，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，確保高端材料生產(chǎn)與市場(chǎng)需求的精準(zhǔn)對(duì)接，解決生產(chǎn)與市場(chǎng)脫節(jié)的問題。

3.試點(diǎn)“總體部”制度整合資源，通過跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的協(xié)作，集中攻克關(guān)鍵技術(shù)難題，推動(dòng)技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用?？傊?，只有通過協(xié)同創(chuàng)新、資源整合、跨學(xué)科和總體部方式合作與發(fā)展，才能解決當(dāng)前面臨的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)我國超精密裝備領(lǐng)域的自主創(chuàng)新與持續(xù)發(fā)展，為高端裝備制造業(yè)注入強(qiáng)大的動(dòng)力。

譚軍 季華實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中心主任、研究員。廣東省電鏡學(xué)會(huì)理事，廣東省材料學(xué)會(huì)理事。主要從事材料微觀結(jié)構(gòu)和使役行為研究。

文章源自：譚軍, 劉峰, 羅明生. 超精密裝備中的材料科學(xué)和技術(shù). 中國科學(xué)院院刊, 2025, 40(5): 861-869, doi: 10.3724/j.issn.1000-3045.20250414006.

責(zé)任編輯：張鵬輝