孙亚飞:材料科学前沿报告

你好,我是孙亚飞,欢迎来到《材料科学前沿报告2022-2023》。相信你现在能够点进来听这篇发刊词,是认可,或者至少是好奇材料科学在现代社会中的重要地位。没错,那些不断取得突破的尖端科技,那些资本市场关注的风口浪尖,背后往往都有材料科学做支撑。你不信?我给你举个例子。

2022年,元宇宙非常火爆,你肯定有所耳闻,不管是技术还是资本,都蜂拥而至。咱们在这里先抛开概念不谈,只说它的发展。

很多人会认为,元宇宙的发展,那肯定是依赖算法的革新啊。但是,我要告诉你,它对新材料的依赖并不比算法低,而且很多功能必须要在材料上进行设计,才能有所突破。

比如,想要带给人拟真体验,只是头显设备带来的视觉体验已经不够了,有人开始瞄准像电子皮肤这样可以带给人触觉体验的设备。那就需要新材料配合在一起,触摸传感器加上可变形塑料。没有它们,算法再厉害也不能给人仿真的触觉感受;

再比如,不说各式各样的硬件装备拿什么材料设计,单说它们要启动运行,就需要消耗大量能量。这些能量从哪里来?直接使用电能也好,利用其他类型的能量也罢,都需要用到高效的能量转化材料才行。

我在今年的报告里就会讲到一种非常前沿的自充能材料,它能够收集人体发出的电能,直接给设备供能。有了这种材料,元宇宙未来的发展更加令人期待。

你看,这就是我的这份《材料科学前沿报告》的任务了。

打个比方,我们就像在海边眺望海平线,等待船只。地球是圆的,我们最先看见的,不会是一整艘船,而是它的桅杆。对于在岸边眺望的人来说,看到桅杆极其重要。因为它是一种信号,告诉我们什么即将驶向我们,什么将发展成普遍的东西。

所以,我的任务就是替你紧盯海平线,看到桅杆顶,在整艘船展现出来之前,让你先人一步,预见它们。

我会去侦查实验室里的突破,前沿科技的创新,产业萌芽初期的进展,然后来向你报告,那艘船它会是什么模样,替你判断,它会在什么方位跃出海面。

在2022年的这份报告中,我会继续带你重点看一些热门的领域,比如医药、新能源、人工智能、民生以及基础科研。其中有不少“桅杆”,很可能是我的这份报告的独家呈现。

比如,气凝胶,这是一个非常专业的名词,也是一类材料的统称。这种轻质而强力的材料,能隔热、能吸附,可以用在航天器上,也已经用在了新型汽车上。

在今年的报告里,我还会再给你介绍一种神奇的气凝胶材料,它可以被用来发电。这是中山大学研究团队刚刚取得的突破,因为我自己做过相关研究,所以第一时间捕捉到了这一消息。至少在我写这一篇发刊词时,还没有看到对它靠谱的解读。

还有一些“桅杆”,我会带着你用更大的视野去看明白它发出的“信号”。

比如,高端聚氨酯材料。我不只会告诉你,它是用来干什么的,它在工业领域的重要地位,我还会带你看它背后的大趋势。这个材料的发展,受国际局势的影响很大。俄乌冲突之后,中国迎来大批投资,其中就有世界最大化工企业之一的巴斯夫(BASF SE),它计划在广东投资100亿欧元,主要生产的就是高端聚氨酯材料。

从这样一个材料出发,我带你看的是全世界新材料产业在中国聚集的态势,是产业布局发生的新变化。

换句话说,在我的这份《材料科学前沿报告》中,你所看到的就好比一个赛马场。赛马开始之后,所有人都能看到选手表现了,猜中结果不足为奇。难的是,在比赛开始之前就划定一批种子选手,甚至还能预判这些选手上场后可能出现的状况。对即将开始的比赛,有前瞻、有预见,这就是我要为你做的。

你现在肯定要问了,我凭什么能做成这件事?好,那我就来给你说说我的底气和我的信心。

我的底气,很简单,这不是我一个人在战斗。我为了做好这份报告,请来了阵容强大的“科学家天团”。

和每年一样,我还是做了很多线下的工作,其中最重要的部分,就是拜访一些学科泰斗,听他们的意见,从更高的维度挑选我们需要知道的发展方向。

例如,清华大学化工系的金涌院士。他是我国煤化工领域德高望重的大工程师,由他主持的“流态化”技术更是世界一流。我今年三次当面求教金涌院士,聆听他的想法。他听到我在做这样一份报告时,鼓励我一定要坚持下去。这份报告的第六讲,煤炭基钾离子电池电极材料,就是来自金涌院士的建议。

除了他之外,还有很多科学界的院士、教授,都慷慨地回应了我的请教,为这份报告提供了极其宝贵的意见,他们还会对内容进行修正,确保科学性。这一“科学家天团”,给足我底气,为你呈现一份严谨、专业、经得起时间考验的前沿报告。

我的信心,也很简单,因为我就是“干化学的”。

我是清华大学的化学博士,是一位搞材料的专业工程师。我也曾经真的在工厂干过。北大本科毕业以后,我放弃了保送研究生的机会,而是先去工厂实打实地把理论研究落地。我见证过项目走出实验室,成为可交付的产品,最后走向市场的全过程。

2022年,我又有了一个新的身份。年初时,中国科学院自然科学史研究所启动了一项工程,分析中外现当代的科研成果,研究各国是怎样实现科技自立自强,是国家“十四五”重点科研计划之一。这项工程和我所做的工作十分契合,我加入了这支科研团队。

我还是一位知识服务者,在得到已经开设了两门课程,除了这份《材料科学前沿报告》之外,还有一门30讲的《化学通识课》

所以,我的这些经历让我有信心为你做好这份报告,用更大的视野带你去看材料科学的前沿变化,帮你预见到未来可能出现的机会。

我的这份报告里,一共会讲到21种材料。每一讲的内容,都可以帮助你搞懂四个问题:

– 这种材料具备怎样的前沿性?

– 我们为什么需要它?

– 它现在发展到什么阶段了?

– 它将会影响哪些行业的发展?

当然,你可能会有点担心,这样一份报告,听懂它会不会门槛很高啊?

我跟你讲个小故事吧。我在筹备这份报告的时候,有一位高中化学老师找到我,来问我今年报告什么时候上线,还想请我“剧透”一下,报告内容会侧重哪些方面。他说之前听过我的报告,发现可以把我讲的内容融合到教学之中,还在上中学的同学们反馈相当不错。

所以,我可以拍着胸脯告诉你,门槛不高,一点也不高。

只要你还依稀记得中学化学的知识,甚至就只是一些基本原理、一些简单名词,就绝对能听懂这份报告。我也会继续努力保持这样的风格与水准,让报告中的内容和日常生活、工作尽可能贴合,为你做好知识服务。

我也要拜托你一件事,如果你在听的过程中,有疑问,有困惑,请一定留言给我,我来为你做进一步的知识服务,我想和你共同探讨,解决问题。

当然了,如果你在听到某一讲的时候,倍感振奋,请你把它分享出去。关于材料前沿的好消息,值得邀请更多人一起见证!

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