中科院校长对话诺贝尔化学奖得主Dan Shechtman

新浪科技讯 8月11日消息, 8月10-12日,世界科技创新论坛在北京会议中心举办,包括Kip Thorne、Thomas J.Sargent、Michael Levitt、朱棣文在内的2020年基金的获得者,获得学位以后先后在纽约、日本等大学从事工作,也是凝聚态物理方面的,中国很多学者做了很多这方面的工作,这块是中国跟世界接轨比较近的地方。

另外我们请来了多年在华尔街帮中国民企和国企上市的蔡洪平先生,蔡先生也是中国在金融界很知名,刚才我们聊的时候有很多共同的朋友,李山、张宏利、汪潮涌等等,有些甚至都是他的部下,帮助很多的民企,包括好朋友的公司,凤凰网刘闯他们上市都是在华尔街德意志银行时候一起做的,很高兴蔡先生今天跟大家一起分享。

首先请苏刚教授,中国科学院大学的副校长跟大家分享5-8分钟时间。

苏刚:谢谢,因为刚才两位诺贝尔奖讲的跟材料都有关系,第一位的Dan Shechtman:教授讲的是种金获得的诺贝尔化学奖,是非常重要的发现。第二位获得者F.Duncan M.Haldane教授是讲的拓扑材料,从凝聚态物理尤其是量子物理隐身发展的,现在拓扑材料对未来的量子计算,尤其是拓扑量子计算有很重要的应用。

我们这个部分的主题是新材料先进制造的新引擎,我的发言主题是说因为先进制造需要材料,材料从哪来?新材料从哪找到?所以这是一个非常艰巨的任务。我的发言的主题是说新材料从经验探索到可预测的设计。

大家知道,材料是构建我们社会发展的物质基础,从最初的从天然材料的远古时代,到后来用火,制造青铜器和铁器的时代,我们有了很多的文明,再逐步利用物理、化学的原理人工制造材料,到了工业革命时期,这里面高分子材料和复合材料等等,再到今天的信息时代和大数据时代,这样的话在这个时代人类可以利用先进的计算机技术,结合量子力学的原理计算、设计、预测材料的性能,这些都表明人类社会的发展时期往往是以材料的发展为标志的,可以说人类社会的发展史就是材料的发展史,材料是制造的基础,先进制造更要充分利用性能优异的新材料才能够实现。另一方面,才能的合成和应用也是推进科学技术迅速发展的主要原因,新材料的开发对推动新材料的制造、科技发展乃至人类文明进程都是至关重要的。

说到新材料的研发,常规的材料研发大多是通过知觉或者是经验的探索,或者是偶然的因素实现的,无论是从天然材料的提纯到合成材料,还是从单一材料到复合材料,人们经验从中起到很重要的作用。新材料从最初发展到最终大规模应用需要10-2020年,甚至更长的时间。刚才Dan Shechtman教授也讲到铁里面加了碳,还有铝里面加了铜,运用到工业时间很长。如何适应人们不断增长的物质和精神的需要,要缩短新材料的研发周期,我们能够很快速的把新材料找到,而且降低费用,这就是本世纪材料科学家面临的巨大挑战。但是幸运的是,我们信息的技术和计算机的发展使得这种探索是可能的,人们可以通过计算机的模拟来实现材料的研发路径,从经验型的探索到可设计、可预测的方向发展。这里面有个很重要的例子,2020年6月份,奥巴马总统提出来一个材料基因组的计划,这个计划实际上是为了将能源、交通和安全的材料等领域先进材料的研发时间和研发费用减半,基本的思路是这样的,材料基因组工程的思路是这样的,通过开发快速可靠的计算方法和计算程序,基于元素的基本性质,从元素周期表找几个元素,按照基本性质以及物质结构和承建理论,按照高性能计算机设计模拟和预测相关材料的化学性质,获得预测材料各种参数,然后再开发高通量的实验方法快速的对理论预测进行验证,这样可以构建庞大的数据库,从而大大缩短新材料的研发周期,从而极大降低新材料的研发费用,因为不需要盲人摸象了。

(责任编辑:电玩之家app)

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