近來有關"第三次工業(yè)革命"的討論，似乎過分專注于產(chǎn)業(yè)范式的轉變，對于諸如美國"材料基因組"計劃等新動作里包含的重大動向有所忽略。其實高端材料與信息技術結合，是所謂新產(chǎn)業(yè)范式的主要技術支撐。比如大家談論最多的新制造模式"3D打印"，如果沒有高端材料，很多物品是不可能打印出來的。
英國《經(jīng)濟學人》雜志有關"第三次工業(yè)革命"的系列文章中，有一篇講的正是"新材料改變制造業(yè)面貌"。系列文章還提到："在有些情況下，西方公司會把一部分生產(chǎn)轉包給正試圖提升自己工業(yè)能力的國家的公司；但有些東西是不可能共享的，因為它們對于維持一個產(chǎn)品的競爭優(yōu)勢太重要了。"
這些"太重要的東西"中，一定有高端材料。有沒有高端材料的生產(chǎn)能力，是檢驗一個國家或地區(qū)的制造業(yè)是否高端的關鍵標準。
追趕者和領先者各有困境
材料是制造業(yè)的基礎，一直以來我國對新材料和高端材料的研制生產(chǎn)十分重視；但由于起步晚，我們長期處在追趕狀態(tài)，對"追趕者的困境"感受很深。
材料的研制周期長。一種新材料從實驗室研發(fā)開始，到首次投放市場，一般需要10-20年。不少高端材料國內(nèi)沒有，只得進口，為了打破市場壟斷甚至封鎖，我們就要自行研發(fā)。然而從零起步，即使一切順利，經(jīng)過10-20年我們研發(fā)出某種高端材料并達到了應用水平，但那時國外可能已經(jīng)有了更先進的材料。"一代材料，一代產(chǎn)業(yè)"，材料的每一次更新?lián)Q代，都會對原先的制造體系，包括設備、技術、標準等造成顛覆性的改變。結果，我們可能又落后了，不得不進入新一輪的追趕。
不過也可能，當若干年后追趕者擁有某種高端材料的研制生產(chǎn)能力時，領先者還沒能搞出新一代更高端的材料。
領先者也有自己的困境。追趕者往往有明確的研制目標和路線，而領先者面對的是未知。在著名的愛迪生發(fā)明電燈的故事中，愛迪生試用了大約6000種纖維材料，才找到了理想的發(fā)光體--日本竹絲。每種首創(chuàng)性新材料的研發(fā)，都必須花費大量試錯成本；而在研發(fā)階段之后，將其實現(xiàn)商業(yè)應用還需耗費許多時間做多次重復試驗。
理應關注"材料基因組"計劃
領先者總在想盡辦法，避免自己被追趕者趕上乃至超越。美國2012年財政預算中，新增了1億美元用以支持一項名為"材料基因組"的創(chuàng)新計劃。這個套用"人類基因組"名稱、也借鑒了它的研究理念的科學工程，希望從根本上加深對物質構成的認識，揭示不同元素排列與材料功能之間的關系，進而有目的地設計新材料而不再在不斷試錯中尋找新材料。原子分子不同的排列組合必然導致材料性能上的巨大差異，知道了不同排列組合所對應的性能，就可能制備新的材料。比如火箭和導彈的頭部所用的復合材料對硬度和韌性都有很高要求，如借助"材料基因組"的方法來研發(fā)，不但成功率高，而且周期可望縮短一半。"材料基因組"計劃的出臺表明，美國已決計改變材料研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的傳統(tǒng)模式，縮短新材料從實驗室到商業(yè)市場的時間，大大減少試錯成本，這是領先者的一個重大戰(zhàn)略轉型。
美國提出"材料基因組"計劃的根本目的，是希望繼續(xù)保持其在核心科技領域的優(yōu)勢，提升其制造業(yè)的能級并促進制造業(yè)復興。有人指出，美國近來說得很多的再工業(yè)化，不會是簡單地回到傳統(tǒng)制造業(yè)，而是要發(fā)展由高新技術支撐的先進制造業(yè)，這一定離不開先進材料。
必須直面"第三個難題"
在高端材料領域，我們曾經(jīng)面對兩個難題：一、我們投入很大的精力來追趕研制國外數(shù)年前甚至數(shù)十年前已經(jīng)應用的高端材料，由于起步晚、起點低而困難重重；二，領先者儲備著更高端的材料和技術，它們?nèi)缤度霊茫瑢е挛覀冊俅芜M入追趕周期。
現(xiàn)在冒出的"材料基因組"計劃，一種全新的研發(fā)模式，使作為追趕者的我們面臨第三個難題：領先者將打破以往和追趕者共同遵守的比賽規(guī)則。本來大家一起在比賽自行車，突然騎在前面的選手換了摩托車，他的速度將至少快一倍。
人們在討論"追趕者戰(zhàn)略"時，往往視領先者為"恒態(tài)前行"，這不符合實際：領先者其實在不斷調整自己的戰(zhàn)略；在上述案例中，我們就看到他大幅度調整了戰(zhàn)略。雖然領先者的理念與實踐是基于其發(fā)展階段的，追趕者生搬硬套常常不能取得理想效果，但積極追蹤研究并思考自己的對策是必須的，更是有益的。
遺憾的是，在國內(nèi)媒體上，我們極少見到對"材料基因組"計劃的深入探討，而它很可能在材料領域產(chǎn)生難以估量的影響。今年4月《文匯報》對這個計劃的詳細報道應該是國內(nèi)的率先甚至唯一，標題曰"悄然啟動的'材料基因組'計劃"。
如果我們不想在高端材料領域被"悄然"甩開更遠，那就要趕緊研究調整發(fā)展戰(zhàn)略。
