人类社会存在了多久，对材料的开发和使用就有多久！

所谓材料，是指经过某种加工，具有一定结构、成分和性能，并具有一定用途的物质。“没有金刚钻，别揽瓷器活”！这个谚语就强调了材料的重要性。 从人猿揖别的石器时代到文明滥觞的青铜时代，从工业洪流的铁器时代到蓬勃发展的新材料时代，材料的进步见证了人类适应自然改造自然的每一个历史注脚。

制图：凯联资本新周期创新研究院

进入20世纪下半叶特别是21世纪以后，新材料已成为各个高技术领域发展的突破口，并在很大程度上影响新兴产业的发展进程。

近几十年，全球最具革命性的工业突破当属是信息产业，而信息产业的基石就是半导体材料。并且随着人工智能浪潮的接续，对于新材料的要求还在不断升级。

现如今，能源、材料和信息并列为现代文明和生活的三大支柱，而材料又是能源和信息的基础。可以说，任何一项科学技术的突破，都要有相应材料的发展作为前提。

资料来源：Defense Visual Information Database System

为此，凯联资本新周期创新研究院发布《2023年度全球前沿科技监测与发展报告(材料篇)》。

本报告通过回顾材料技术的历史，论证了材料科学形成的必然已经对新材料技术的指导和促进作用，并指出下一代材料主要在先进表面技术、高性能材料和新范式制造工艺几个方面得到发展。

本报告详细阐述了新材料、新工艺、新技术之间的密切联系，介绍了各个环节的重点前沿技术，试图给读者提供一个较为宏观全面的材料行业未来图景。

以下为报告核心内容：

一、物质根基：人类文明演进中的材料

材料是物质，但不是所有物质都可以称为材料。自从人类诞生以来，材料科学已经塑造了文明的发展，如钢铁和铝等材料的生产或加工技术仍持续影响着当今的社会。

历史学家认为材料是文明的一个重要元素，因此用整个时期的主要材料为时代命名，比如石器的广泛使用是“石器时代”，相似的还有“青铜时代”和“铁器时代”等等。

材料的性能可分为两类，一种是特征性能，属于材料本身固有的性质。另一种是功能物性，指在一定条件和一定限度内对材料施加某种作用时，通过材料将这种作用转化为另一形式功能的性质。

随着科学技术发展，人们在传统材料的基础上，根据现代科技的研究成果，开发出新材料。新材料是指新近发展或正在发展的具有优异性能的结构材料和有特殊性质的功能材料。

二、从单一向多元：21世纪材料技术发展

从1960年代中期“材料科学”形成开始直到现在，材料进入了一个走向高技术发展的新时期。这便是材料发展的现代阶段。这个阶段也可以称作“高技术新材料”或“先进材料”阶段。

在这一阶段里，材料发展出现了一个主要特征，即结构材料与功能材料的分野开始更加鲜明、确实。

结构材料就是具有较好的力学性能（比如强度、韧性及高温性能等等）用作结构件的材料。功能材料则可以明确与结构材料区别开来，具有特殊的电、磁、热、光等物理性能或化学性能的材料可以统称为功能材料。

随着高科技的发展，下一代材料主要在以下几个方面得到发展：先进表面技术、高性能材料和新范式制造工艺。

三、30项前沿材料技术概览

报告从下一代材料核心发展方向先进表面技术、高性能材料和新范式制造工艺中筛选出30项具有代表性和可实现性的前沿技术，针对每项技术的概念定义、技术特点、发展脉络、预计成熟期和市场展望等核心要点进行展示，以图帮读者建立起对每项技术的宏观认知。