來源：全球技術地圖
世界新材料
作者簡介
宮學源，國務院發展研究中心國際技術經濟研究所 研究一室 副主任
信息材料技術向高性能、低功耗方向發展。美國斯坦福大學研究人員將聚合物基氧化還原晶體管與導電橋存儲器（CBM）進行集成，研制出名爲“離子浮柵內存”（IFG）的非易失性、可尋址的突觸存儲器，該存儲器能效比現有計算技術的能效高一個數量級，能夠支持超過1兆赫的讀寫頻率。英國卡迪夫大學科學家采用分子束外延（MBE）方法，成功開發出一種由化合物半導體組成的雪崩光電二極管（APD），新型APD具有靈敏度超高、數據傳輸速度快等特點，未來有望大規模應用于激光雷達、3D激光測繪、自動駕駛和地震預測等領域。
生物技術與新材料技術深度融合，助力可持續發展。芬蘭阿爾托大學和國立技術研究中心的科學家合作，利用木纖維和蜘蛛絲制備出能夠完全生物降解的新型複合材料，有望在未來作爲石化塑料的替代品應用。美國賓夕法尼亞州立大學科學家利用大腸杆菌批量生産具有自愈合、導熱和導電等特性的烏賊環齒（SRT）蛋白，SRT蛋白可用于制造堅韌、柔軟和可生物降解的塑料，以及開發生物傳感器或可穿戴設備。美國羅切斯特大學研究人員將尿素、鈣源與細菌混合，成功在一天的時間內開發出僅有5微米厚度的人工珍珠母塗層，未來可用于開發人造骨和其他植入物。
世界新材料領域2020年趨勢展望
美日歐加速推動信息技術與新材料技術融合。衆多研究成果表明，機器學習、量子計算等先進信息技術能夠帶來科研範式的巨大變革，使新材料研發速度提升百倍、千倍。近年來，美國、日本、英國和德國等國家紛紛資助研究項目，推動先進信息技術在材料研究中的應用，以加速新材料研發過程，旨在爭奪未來科技競爭制高點。2020年，美國能源部將通過資助研究項目，推動量子信息、機器學習在材料和化學研發中的應用，德國聯邦教育與研究部將聯合弗朗霍夫研究所、萊布尼茨研究所和馬克斯普朗克研究所等研究機構推進材料數字平台（MaterialDigital）建設。
世界先進制造領域2019年發展態勢
多國出台新政策和規劃，力促先進制造業發展。美國發布未來工業發展規劃，提出重點發展人工智能、先進制造業、量子信息科學和5G技術，並計劃采取系列措施減少創新監管障礙，確保美國能夠主宰未來工業，促進繁榮和保護國家安全。德國發布《國家工業戰略2030》，提出對經濟至關重要的九大關鍵領域進行重點扶持，旨在提高工業産值，保證德國工業在歐洲乃至全球的競爭力。日本發布《制造業白皮書2018》，建議在制造業采用人工智能等技術，將工匠的生産技能數字化，加緊實現技術傳承，促進員工高效學習、掌握先進技能。
3D打印技術與設備持續創新，更加注重高效與安全。中美高校合作開發出納米級飛秒投影雙光子光刻3D打印技術，能夠在不犧牲分辨率的情況下實現微小結構的高速制造，速度比已有的雙光子光刻技術快1000倍。美國北卡羅來納大學研發出可一次性打印完整物體的3D打印系統，無需像常規設備逐層打印，比傳統的3D打印更靈活，打造出來的結構表面也更光滑。美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室和加州大學開發新技術，能將金屬3D打印的殘余應力降低90%，可大幅提升金屬3D打印零件機械性能。美國伊利諾伊大學芝加哥分校開發出無需支架即可3D打印生物組織的新技術，有助于解決生物3D打印中支架降解時機難把握、降解産生有毒副産品等問題。
智能工廠建設推進，助力企業智能轉型。日本發那科將投資約15億元人民幣，利用IoT、AI等智能制造技術，在上海建設集生産、研發、展示、銷售、系統集成與服務爲一體的機器人超級智能工廠。諾基亞在芬蘭建造了一座“未來智能工廠”，已運用4G LTE網絡使某些産線的自動化率達到約99%，未來還將逐步升級到5G連接。美國普惠公司啓動互聯工廠試點項目，將構建數字化環境，以使整個運營過程實現端到端的可視化，優化物料流轉，提高設備利用率，進而提高生産力，快速、低成本地向客戶交付高質量産品。