芯片卡脖子,材料領域卡脖子還會遠嗎

人類社會的發展有兩個最重要的指標,就是材料和能源。

那你知道我們人類最早掌握的材料是是麼嗎?

答案是石頭,我們人類最早掌握的材料是石頭

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石器時代

人類歷史大部分時代都是處於石器時代(舊石器時代-新石器時代)。然後人類進入了很長時間的青銅時代,在下一個是邁入了鐵器時代。

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銅器時代

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鐵器時代

現如今,人類進入了合金時代。不再是直接從自然界獲取,而是通過人工合成。這就是化學與材料科學的進步。比如說:塑料、橡膠、纖維。這所謂三大合成材料。

那未來呢?目前有很多科幻的幻想,比如像《三體》裡的,強相互作用材料:水滴;材料科學就是當前世界整個文明的一個物質基礎。

那說到材料科學,我們終會想到被國外卡脖子的飛機的"心臟"發動機、航空母艦、太空飛船啊,這些都有很多材料還暫時造不出來,或者說和材料相關屬性和歐美還有一定的差距。比如航母的甲板鋼材。

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飛機心臟-航空發動機

那為什麼中國互聯網發展這麼快,生活互聯網化及相關領域發展可以說是全球No.1,而材料科學這類基礎科學領域發展如此緩慢呢?

在網絡裡有一個很明顯的現象,叫做"知乎勸退榜":網上找了個圖,叫做理科高考志願填報指南:

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我們從網友總結的圖可以看出:第三象限的專業基本都是如今國內技術技術環境比較差的,大都集中在材料與化學相關領域,榮登'知乎勸退榜單"。當然這裡面中國在國際科研領域具有很重話語權的:原子核物理及和技術。而位於於合肥科學島的大科學裝置:核聚變實驗室、合肥微尺度物質科學國家研究中心 在相關領域做出了很大的科研貢獻。

好多人說這個材料多麼多麼的苦,沒有前途之類的話。那麼這類問題我們應該怎麼看待呢?在實際生活中,這些材料領域的研究學者是不是真的如網上網友總結出的那麼沒有前途呢?

我在網上找了一些相關的招聘信息,發現,材料領域相關的就業信息存在學歷要求高,基本為碩士為主,甚至博士。薪資結構也相當高,普遍在30-100萬不等.目前在社會上是處於大企業或大學爭相瘋搶的狀況。在北京、上海、深圳等一線城市都是屬於高層次人才。享受相關的地方人才政策!

並不是如網絡上網友們所總結的那樣,沒有前途,不如計算機專業的主觀看法!!

材料是一個非常巨大而且迅速在擴大的行業,不存在說以後會就業的縮小。它的競爭可能會非常激烈,優秀的院校又是更大一點。目前除了國家主動引導,社會資本在這一塊的關注持續加強。越來越多的企業和院校在新材料這一塊的投入和它可以改變人的生活這樣的一個前景是非常巨大的!

迴歸到中國材料被卡脖子,這個觀點。引用中國微尺度科學中心科學家的話:"其實我們中國並沒有被卡脖子,或者反過來說全世界都在被卡脖子".

"現在社會上有很多這種論調,這個材料我們確實做不出來,那個材料美國領先我們很多年。實際上當我們繼續做下去,我們會發現,大家的研究範式、研究方式其實都是一樣的。"

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素材來自網絡

實際上,由於中國有非常龐大的科研隊伍,做了非常多的基礎性工作,可能有一個材料出來,就會有不同大的研究組做出了文章。而國外很多科研機構喜歡閱讀中國的科研相關雜誌,會收集相關的資料,慢慢的,材料的全局就拼湊出來了,可以減少很多不必要的重複科研操作。所以國外研究室這樣省掉了很多做科研的時間。甚至國外科學家可以基於我們國內的這些數據,預測出下一步要做的方向在哪裡!

這是一個很有意思的事情,畢竟目前國內做科研很多都是閱讀英文文獻,很少閱讀中文的期刊。而國外科學家們,則在關注學習中國科研基礎科研進度,並引用而減少相關投入!!

也就是說中國科學加在基礎科研的領域的研究並不比國外差,並不會被卡脖子,即使有不足,卻的只是時間問題!!

某種意義上說,知識的獲取渠道有很多,並不是說美國的知識就是美國所有,我們其實可以獲得知識。美國人也許會卡芯片、或者卡掉上面,但是知識的獲取,但是知識的獲取是有完整的途徑的。

從100年前愛迪生做他的燈泡的時候,它一個燈絲整整試了17年,這個模式到現在一百年基本沒有變化。

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愛迪生

而現在科研的人力、物理、場地的投入是非常巨大的,這種試錯模式其實是給人很大的挫敗感的。

我個人 是做計算機領域工作的,有時候遇到問題,找不到問題根本所在,進行各種嘗試,不停的提示錯誤,那種挫敗感真的很大。而科研領域,從零到有,有很多問題,需要不停的嘗試,從頭開始,甚至有的實驗具有危險性。而他們更需要的是百姓的理解與支持,多給點鼓勵,而不是一味的唱衰!!

當然現在,科研有了新的模式,我們可以通過數據,將人類的資源連接起來。例如科大的潘建偉校長,他的科研團隊採用自由意志來檢測隨機數,也就是大貝爾實驗。利用10萬人投入這樣的一個事業,通過一個數據的方式,把人類的資源鏈接在一起

在知乎上有一篇文章:當量子物理遇上人類隨機——大貝爾實驗,等你加入!|中國科學技術大學。有興趣的朋友可以去了解下,潘建偉校長的量子實驗

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潘建偉教授

材料學探索沒有失敗的科研,如果發現此路不通,這也是一個重要成果。隨著科技的發展,科研領域的大數據知識庫的體系建立開始完善。每一次試錯,都會對下一位研究者提供強有力的實驗數據支撐!!!

我們目前的科學期刊都是發佈成功的期刊,實際上,那些負面的失敗的實驗成果,也許是另一個實驗項目或者研究者眼裡的寶貴數據!

2018年12月,美國政府停擺,美國技術標準局NIST就關門了。那段時間全世界的科學家都被卡脖子,很多科學家找不到標準書了。那一段時間斷了一個多月,科大微尺度國家實驗室研究員發現,他們及時的先收集了幾千萬的數據在自己的數據庫裡面。而中科大在在那段時間為香港科技大學的朋友提供了一部分數據。

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數據都在那裡,特別還有很多失敗的數據,大家不會去關心它,而且網絡上也存在大量數據,我們把裡面的數據挖掘出來,組成一個知識庫的話,其實可以迅捷的給別人提供一個幫助。

知識數據,我們先建立起來,他就會有很重要的意義。可以說這是非常具有戰略意義的工程

我們國內科學家在材料領域的技術積累其實是非常大的,我們中國是有大量的優勢的。他們可以卡芯片,但是卡不住我們的求知慾,越是卡,我們發展越快!


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