人類社會存在了多久，對材料的開發和使用就有多久！

所謂材料，是指經過某種加工，具有一定結構、成分和性能，并具有一定用途的物質?！皼]有金剛鉆，別攬瓷器活”！這個諺語就強調了材料的重要性。 從人猿揖別的石器時代到文明濫觴的青銅時代，從工業洪流的鐵器時代到蓬勃發展的新材料時代，材料的進步見證了人類適應自然改造自然的每一個歷史注腳。

制圖：凱聯資本新周期創新研究院

進入20世紀下半葉特別是21世紀以后，新材料已成為各個高技術領域發展的突破口，并在很大程度上影響新興產業的發展進程。

近幾十年，全球最具革命性的工業突破當屬是信息產業，而信息產業的基石就是半導體材料。并且隨著人工智能浪潮的接續，對于新材料的要求還在不斷升級。

現如今，能源、材料和信息并列為現代文明和生活的三大支柱，而材料又是能源和信息的基礎。可以說，任何一項科學技術的突破，都要有相應材料的發展作為前提。

資料來源：Defense Visual Information Database System

為此，凱聯資本新周期創新研究院發布《2023年度全球前沿科技監測與發展報告(材料篇)》。

本報告通過回顧材料技術的歷史，論證了材料科學形成的必然已經對新材料技術的指導和促進作用，并指出下一代材料主要在先進表面技術、高性能材料和新范式制造工藝幾個方面得到發展。

本報告詳細闡述了新材料、新工藝、新技術之間的密切聯系，介紹了各個環節的重點前沿技術，試圖給讀者提供一個較為宏觀全面的材料行業未來圖景。

以下為報告核心內容：

一、物質根基：人類文明演進中的材料

材料是物質，但不是所有物質都可以稱為材料。自從人類誕生以來，材料科學已經塑造了文明的發展，如鋼鐵和鋁等材料的生產或加工技術仍持續影響著當今的社會。

歷史學家認為材料是文明的一個重要元素，因此用整個時期的主要材料為時代命名，比如石器的廣泛使用是“石器時代”，相似的還有“青銅時代”和“鐵器時代”等等。

材料的性能可分為兩類，一種是特征性能，屬于材料本身固有的性質。另一種是功能物性，指在一定條件和一定限度內對材料施加某種作用時，通過材料將這種作用轉化為另一形式功能的性質。

隨著科學技術發展，人們在傳統材料的基礎上，根據現代科技的研究成果，開發出新材料。新材料是指新近發展或正在發展的具有優異性能的結構材料和有特殊性質的功能材料。

二、從單一向多元：21世紀材料技術發展

從1960年代中期“材料科學”形成開始直到現在，材料進入了一個走向高技術發展的新時期。這便是材料發展的現代階段。這個階段也可以稱作“高技術新材料”或“先進材料”階段。

在這一階段里，材料發展出現了一個主要特征，即結構材料與功能材料的分野開始更加鮮明、確實。

結構材料就是具有較好的力學性能（比如強度、韌性及高溫性能等等）用作結構件的材料。功能材料則可以明確與結構材料區別開來，具有特殊的電、磁、熱、光等物理性能或化學性能的材料可以統稱為功能材料。

隨著高科技的發展，下一代材料主要在以下幾個方面得到發展：先進表面技術、高性能材料和新范式制造工藝。

三、30項前沿材料技術概覽

報告從下一代材料核心發展方向先進表面技術、高性能材料和新范式制造工藝中篩選出30項具有代表性和可實現性的前沿技術，針對每項技術的概念定義、技術特點、發展脈絡、預計成熟期和市場展望等核心要點進行展示，以圖幫讀者建立起對每項技術的宏觀認知。