来源：全球技术地图
世界新材料
作者简介
宫学源，国务院发展研究中心国际技术经济研究所 研究一室 副主任
信息材料技术向高性能、低功耗方向发展。美国斯坦福大学研究人员将聚合物基氧化还原晶体管与导电桥存储器（CBM）进行集成，研制出名为“离子浮栅内存”（IFG）的非易失性、可寻址的突触存储器，该存储器能效比现有计算技术的能效高一个数量级，能够支持超过1兆赫的读写频率。英国卡迪夫大学科学家采用分子束外延（MBE）方法，成功开发出一种由化合物半导体组成的雪崩光电二极管（APD），新型APD具有灵敏度超高、数据传输速度快等特点，未来有望大规模应用于激光雷达、3D激光测绘、自动驾驶和地震预测等领域。
生物技术与新材料技术深度融合，助力可持续发展。芬兰阿尔托大学和国立技术研究中心的科学家合作，利用木纤维和蜘蛛丝制备出能够完全生物降解的新型复合材料，有望在未来作为石化塑料的替代品应用。美国宾夕法尼亚州立大学科学家利用大肠杆菌批量生产具有自愈合、导热和导电等特性的乌贼环齿（SRT）蛋白，SRT蛋白可用于制造坚韧、柔软和可生物降解的塑料，以及开发生物传感器或可穿戴设备。美国罗切斯特大学研究人员将尿素、钙源与细菌混合，成功在一天的时间内开发出仅有5微米厚度的人工珍珠母涂层，未来可用于开发人造骨和其他植入物。
世界新材料领域2020年趋势展望
美日欧加速推动信息技术与新材料技术融合。众多研究成果表明，机器学习、量子计算等先进信息技术能够带来科研范式的巨大变革，使新材料研发速度提升百倍、千倍。近年来，美国、日本、英国和德国等国家纷纷资助研究项目，推动先进信息技术在材料研究中的应用，以加速新材料研发过程，旨在争夺未来科技竞争制高点。2020年，美国能源部将通过资助研究项目，推动量子信息、机器学习在材料和化学研发中的应用，德国联邦教育与研究部将联合弗朗霍夫研究所、莱布尼茨研究所和马克斯普朗克研究所等研究机构推进材料数字平台（MaterialDigital）建设。
世界先进制造领域2019年发展态势
多国出台新政策和规划，力促先进制造业发展。美国发布未来工业发展规划，提出重点发展人工智能、先进制造业、量子信息科学和5G技术，并计划采取系列措施减少创新监管障碍，确保美国能够主宰未来工业，促进繁荣和保护国家安全。德国发布《国家工业战略2030》，提出对经济至关重要的九大关键领域进行重点扶持，旨在提高工业产值，保证德国工业在欧洲乃至全球的竞争力。日本发布《制造业白皮书2018》，建议在制造业采用人工智能等技术，将工匠的生产技能数字化，加紧实现技术传承，促进员工高效学习、掌握先进技能。
3D打印技术与设备持续创新，更加注重高效与安全。中美高校合作开发出纳米级飞秒投影双光子光刻3D打印技术，能够在不牺牲分辨率的情况下实现微小结构的高速制造，速度比已有的双光子光刻技术快1000倍。美国北卡罗来纳大学研发出可一次性打印完整物体的3D打印系统，无需像常规设备逐层打印，比传统的3D打印更灵活，打造出来的结构表面也更光滑。美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室和加州大学开发新技术，能将金属3D打印的残余应力降低90%，可大幅提升金属3D打印零件机械性能。美国伊利诺伊大学芝加哥分校开发出无需支架即可3D打印生物组织的新技术，有助于解决生物3D打印中支架降解时机难把握、降解产生有毒副产品等问题。
智能工厂建设推进，助力企业智能转型。日本发那科将投资约15亿元人民币，利用IoT、AI等智能制造技术，在上海建设集生产、研发、展示、销售、系统集成与服务为一体的机器人超级智能工厂。诺基亚在芬兰建造了一座“未来智能工厂”，已运用4G LTE网络使某些产线的自动化率达到约99%，未来还将逐步升级到5G连接。美国普惠公司启动互联工厂试点项目，将构建数字化环境，以使整个运营过程实现端到端的可视化，优化物料流转，提高设备利用率，进而提高生产力，快速、低成本地向客户交付高质量产品。