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材料，讓人們生活更美好！材料也是工業之母，是一國工業核心競爭力的基礎。韓國在2001年就成為世界上第5個材料出口國，并且推出了“Fast-Follower”戰略，希望躋身四

一、什么是前沿新材料？

任何產品是都離不開材料，它是各種產品的核心元素。近年來，科學家們發現“前沿新材料”在納米技術的幫助下，可以為汽車工業、化學工廠、微電子學、光學、軍事、航空航天、環境和生物醫學等領域的高性能工業產品提供改進和發展的支撐，使人類的生活更加健康和舒適。這就是為什么“前沿新材料”成為工業競爭力的熱點之一。“前沿新材料”的研發工作可以分為以下三個方面：

1、新材料基礎科學的創新

2、能源科學、環境科學、生物醫學等前沿新材料的開發

3、結合多種新材料并將其融合的新技術的發展

二、韓國新材料的研發

1、材料行業快速發展背后的隱憂

韓國的材料行業在2000年實現了快速增長，這要歸功政府于對企業創新的大量投入以及通過一些特殊法律來推動材料行業的支持，韓國企業在“Fast-Follower”戰略推動下，逐漸趕超了原材料行業發達國家的企業。韓國在2001年成為世界上第5個材料出口國/地區（ 2001年世界材料出口貿易額排名：1.美國 2.日本 3.中國大陸 4.中國臺灣 5.韓國）。當年材料行業占韓國出口總額的45%以上， 2015年達到68%。

2、核心材料自主研發力度

如果我們考慮生產成本中材料所占的百分比，任何人都能理解“前沿新材料”的重要性。例如，太陽能電池82%、液晶顯示器55%和鋰二次電池53%的成本都是來自原材料成本。然而，不幸的是，我們必須從海外進口大部分重要的材料。例如，德國默克公司的液晶市場份額為50%，而日本富士公司在三醋酸纖維素(TAC)薄膜中占有75%的市場份額，用于生產用于液晶面板的偏振器。

下表展示了一些典型的先進材料的例子，這些材料韓國本土資源缺乏，大部分都是從中國進口。

因此，許多大學、研究機構以及大公司一直試圖全力開發這類新材料的高價值工業品，以適用于工業4.0時代，并使得韓國在未來十年成為在“核心材料”領域實現世界第四大出口國的愿望。在大學和研究機構中，許多研發工作正在信息技術、生物技術和環境技術等多個領域取得進展，一些高頻熱詞包括：功能性有機/無機納米雜化、納米結構的光電材料、超分子材料、太陽能電池和熱能轉換的有機材料、自組裝納米顆粒的藥物傳遞、能量生成和儲存的復合材料、氣凝膠、高性能超級電容器、二次鋰電池等。

3、做先驅者而非追隨者

我們一直關注全球新材料研發的趨勢，在韓國的新材料的研發工作也不例外。韓國的材料學家和工程師想要成為新材料技術的“First Movers”，而不是其他發達國家先進技術的“Fast Followers”，特別是在工業4.0時代。

今天的韓國一直處于新材料研發的核心陣營，“石墨烯”是典型例子。眾所周知，石墨烯可以廣泛應用在許多不同的領域包括太陽能電池、半導體、透明面板、發光材料等。雖然石墨烯是國外科學家首先發明的，但毫無疑問韓國在石墨烯產業研發創新上是一個“最早的行動者”。2016年，韓國是擁有國內和國際石墨烯專利最多的國家：來自三星225項專利，LG 180項，成均館大學147項，韓國科學技術高等研究院(KAIST)129項，以及首爾國立大學78項。雖然石墨烯仍然存在生產成本過高的問題，但我相信成本降低、大量生產以及它的應用可以在幾年內實現，這要歸功于韓國要成為新材料領域“First Movers”的理念。

圖1. 第十九屆上海國際工業博覽會展出河昌植教授團隊在防指紋涂層材料、超疏水自清潔材料、透明聚酰亞胺薄膜材料上相關工作成果

不久的將來，韓國可以成為“前沿新材料”的四大出口國之一，可以應用于傳統的核心產業和未來的新型融合產業，包括人工智能(AI)、大數據產業、物聯網等，通過政府、工業界以及大學和科研院所的努力，引領第四次工業革命。

（本文根據11月21日，河昌植教授在上海大學、上海產業技術研究院和上海市納米科技與產業發展促進中心共同主辦的“中韓前沿新材料國際研討會”的發言稿整理。）

河昌植（Chang-Sik Ha） ，韓國科學院院士、釜山大學杰出教授、上海產業技術研究院高級訪問學者