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汪卫华：《挑战与探索未来新材料》

来源： 名家讲堂 日期：2026-10-12 点击：934 属于：大咖观点

作者：汪卫华（中国科学院院士，中国科学院东莞材料科学与技术研究所所长）

人类未来是会把生存空间拓展到外星的，这至少是未来很多年后一个重要的事情。这些事情的实现，科技、材料是非常关键的。要没有基础的科学研究，没有技术、新材料的探索，未来是不可能实现这些事情的。
因为地球的资源还是有限的，十年、二十年、三十年，几百年之后，空间资源是非常重要的来源。所以科研是人类未来发展、解决未来一些挑战性问题的非常关键的因素。所以松山湖材料实验室的发展和规划也是长短结合，既研究一些可能几十年甚至百年之后的重要的技术和新材料，如研究一些材料在特殊环境下，比如说在太空环境下怎么样失效、被破坏的，它的耐疲劳、耐空间环境能力方面的研究，这是长远的。我们也做一些近期的研究，比如说能源、金属、半导体材料，这个是能够在近期进行产业化的一个项目。总之，科研不论是对经济发展还是对人类未来生存空间的拓展，还是对人类未来挑战的解决都是非常关键的一个道路、一个途径。所以我们这个实验室也有这样的使命，长远结合，既面临人类的未来也为当前经济的发展来做一些贡献。
材料研究和研发的方向很多，但是能源材料，储能确实是一个重要的方向之一。能源现在一个非常大的问题（就是）我们可以使用它，可以转换它，但是很难把它很安全、长期地储存。如果能实现能源很方便、很便宜大规模储存的话，那人类的面貌就会极大地改变。比如说太阳就是一个非常好的发电站，如果我们能把太阳能长期、高效地储存起来，要用的时候就用，那就不需要很多发电站了，“双碳”等很多问题和难题就解决了。能源储存一个重要的途径就是通过材料，研发一些材料把大量能量给存储进去。但这些问题也都还没有完全解决，所以这就是为什么能源材料现在是比较火、比较重要的一个方向。人类就在解决能源存储这一个边缘上，有可能会有重大的突破。比如说电池，如果把材料做得更好，它就可以续航能力更长，储存能力更强，而且电池更加便宜。氢能也是这样，我们通过材料储氢氢把能量能够储存在里面，这样可以在未来能够很好地、根本上解决环境问题，有高效的能源储存以后我们就对人类的体力劳动大大减轻，所以我觉得非常重要的一个方向就是能源材料。
另外一个，信息材料也是非常重要的方向。从目前来说比如半导体材料，就是一种信息材料，它可以让我们能够更大量地储存信息，更方便地储存信息，更长久地储存信息。这个现在也是没有完全做到，所以信息材料也是一个非常重要的方向。也有很多其他重要的材料，但我觉得目前这两个材料是风口，是材料领域最关注的两个大方向。

作者介绍：

汪卫华：材料物理学家，中国科学院院士、发展中国家科学院院士，中国科学院物理研究所研究员、博士生导师，中国科学院东莞材料科学与技术研究所所长，中国科学院极端条件物理重点实验室主任，MDPI（中国）材料科学委员会主席。汪卫华院士长期从事非晶材料的基础及应用基础研究。针对非晶形成机理的难题及非晶新材料探索的挑战，提出用弹性模量为参量来调控非晶结构和性能的思想,建立了弹性模量判据，实现了非晶合金组成和性能的半定量预测和调控。研制出多种新型非晶材料；提出了流变单元模型，解释了非晶强度和形变等力学及流变行为的物理机制，为调控非晶的力学性能奠定了理论基础。基于该模型，建立了结构非均匀性强化设计新方法，合成出系列高韧性的非晶合金，为解决非晶合金脆性难题、推动非晶材料的应用做出了重要贡献。主持或承担国家基金委创新群体项目、国家自然科学基金面上项目、国家杰出青年基金项目、中德合作项目、863项目等重要科研课题。在Science, Nature Materials, Physical Review Letters, Advanced Materials，Physical Review B, Applied Physical Letters等期刊上发表科研论文500余篇，在Advanced Materials, Prog. Mater. Sci., Mater. Sci. Eng. R, Acta Mater.等上发表邀请综述性文章6篇，SCI引用超过18000次。曾获国家自然科学二等奖2项、国家科技进步二等奖1项、国家技术发明二等奖1项、何梁何利基金科学与技术进步奖物理学奖、国际亚稳材料领域杰出科学家奖、全国创新争先奖等。

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