新材料欧日韩实验室：剑桥材料冶金系涵盖所有

　　在材料科学研究领域，西欧的英国、中欧的德国和瑞士处于世界级第一梯队。

　　理财周报材料科学研究室已连续五期细数材料科学各研究领域的世界级顶尖研究所。本期，我们将撇开高分子材料、纳米生物材料、无机非金属材料、新型金属材料以及复合材料这些具体的研究领域，再次温故那些在材料研究上绕不过的一流研究机构，感受科研的魅力。

　　欧洲：英国德国瑞士三足鼎立

　　作为世界经济发展、科技、教育等各领域水平最高的大洲之一，世界绝大部分发达国家都位于欧洲。而在材料科学研究领域，西欧的英国、中欧的德国和瑞士处于世界级第一梯队。

　　根据西方最近综合评定，剑桥、牛津和帝国理工学院是英国高校中三大最强材料系，同样也属于世界级研究所，所承担的研究项目大多数具有国际领先水平。其中，剑桥、牛津历史悠久，相当重视材料科学的理论研究，而2007年才从伦敦大学独立出来的帝国理工学院，在材料新工艺和新技术研究上，颇具竞争力。

　　此外，伯明翰大学、谢菲尔德大学、诺丁汉大学同样大名鼎鼎，成为留学生争相前往的科学圣地。

　　剑桥大学成立于1209年，坐落在风景秀丽的英格兰剑桥镇，著名的康河横贯其间，整个校园围墙，散落在各个园林中。剑桥大学是诞生最多诺贝尔奖得主的高等学府，88名诺贝尔奖获得者曾经在此执教或学习。

　　目前，剑桥有35个学院，共约有20个实验室。其中有三个系涉及材料科学的研究，材料及冶金系历史悠久，是国际上最著名的材料系之一，也是剑桥材料研究最集中的系所；著名的卡文迪什实验室多年来也进行着多方面的影响材料学科发展的关键性基础研究工作；此外，工程系里多年来也进行着小规模的材料科学研究。

　　材料科学与冶金系由19世纪中叶在剑桥大学西德尼苏塞克斯学院成立的一个很小的化学实验室发展而来。到1910年，这个实验室在剑桥大学化学系中已颇具影响，1938年从化学系中独立出来。

　　材料科学与冶金系基本涵盖了所有主要领域的研究课题，设有陶瓷基复合材料、金属基复合材料和聚脂基复合材料三个科研组。该中心拥有一个庞大的研究团队，约有100研究员、博士后科学家和访问科学家，以及120多名研究学生学习博士学位。

　　跨过英吉利海峡，地处欧洲大陆中央的德国，在材料科学研究中也是执一方牛耳。在这里有一流的大学如慕尼黑大学、卡尔斯鲁厄理工学院、亚琛工业大学，顶尖的研究所像德国马普学会、佛朗霍夫协会、海姆霍茨大研究中心联合会、莱布尼茨研究联合会。

　　被称为德国科学技术心脏的马普学会，在全国拥有80个分支研究机构，其中，4个研究所和1个研究实验室建立在德国本土之外。是一个独立的、非官方、非营利的科研组织。

　　马普学会成立于1948年，其前身是指成立于1911年的威廉皇家学会，二十世纪最伟大的科学家爱因斯坦即出自于此。自成立以来，马普共有32位科学家获得诺贝尔奖（其中有15位获奖者来自于马普的前身德国威廉皇家学会1914~1948）。

　　马普不仅整合了德国的高端科研力量，也在全球范围内开展科研合作。现在，马普与120多个国家、6000多个合作伙伴共同实施了2500多个国际合作项目。马普提倡建立“遍布全世界的国际科技合作网络”，宣扬“技术无国界”的理念。

　　在欧洲地图上，夹在地缘辽阔的德国与法国间隙里的瑞士显得有些不起眼。然而，在欧洲的材料科学研究领域，它的科研实力相较于英德也毫不逊色。其中包括苏黎世联邦理工学院和洛桑联邦理工学院为代表的著名大学，以及瑞士联邦材料科学和技术研究所。

　　苏黎世联邦理工学院坐落于瑞士最大的城市苏黎世，居于欧洲的中央。自1854年创建以来，从这里走出了包括伦琴在内的21名诺贝尔奖获得者，成为又一个“盛产”诺贝尔奖的大学，如今已和美国麻省理工学院相齐名。该校在苏黎世市中心和市区北部山麓各有一个校区，其中，材料学系就位于风景迷人的市郊新校区。

　　欧洲是世界上一体化程度最高的大洲，这在学术的开放性中也可见一斑。2010年，由法国斯特拉斯堡大学ISIS（超分子科学与工程研究院）诺贝尔奖获得者、有“超分子化学之父”之称的化学家Jean-Marie Lehn教授领衔，联合了德国卡尔斯鲁厄理工学院INT（纳米技术研究所）、瑞士巴塞尔大学及瑞士苏黎世联邦理工学院等共同组建的一个国际联合研究机构，这个研究机构就是中山大学Lehn功能材料研究所。

　　另外，俄国科学院合成高分子材料研究所、航空材料研究所、国立高分子化学和技术研究所、全俄高分子纤维研究所、国家航空技术研究所、法国国家科研中心、意大利国家研究委员会等研究机构在材料科学领域均有杰出成就，而德国朗盛集团、西门子、英国罗罗公司、空中客车公司、德国莱茵金属公司、大众汽车集团等一系列欧洲企业也自有实验室，在材料技术研究及工业应用上多有投入，这也让其产品因优良性能享誉全球。

　　日韩研究所

　　视线转到东方，虽然亚洲国家科学文明发展起步较晚，但由于东方人坚韧、勤奋的性格，亚洲国家在材料科学研究方面也取得了优异的成绩。

　　日本作为最早进入发达国家行列的亚洲国家，对材料科学研究成果成为其建立高新技术产业的基础。而在材料科学研究方面，既有国家支持的全国科研机构，也有走在学术前沿的高等院校，另外，日本企业在世界范围内享有盛誉，而这离不开企业自身对材料科学的研究与产业化。

　　在材料科学领域有深入研究的高等院校包括京都大学、东京大学、东北大学、大阪大学、东京工业大学、九州大学、名古屋大学、大阪府立大学、北海道大学等等，这些大学一般都会设立不同的研究所供全校乃至全国共同使用。

　　东京大学是日本创办的第一所国立大学，也是亚洲创办最早的大学之一。东京大学校区设在东京都内文京区本乡，东京大学热衷于和企业之间的共同研发，曾研发出碳素纤维复合材料的汽车零部件成功将车身重量减轻40%-70％。这一项目是与日本的一些大公司合作完成的，包括东丽株式会社、三菱丽阳株式会社、东洋纺织株式会社和高木精工株式会社。

　　国家支持的实验室也在日本材料科学研究领域起到巨大作用，国立材料研究所是日本最大的研究所之一，为1956年成立的国立金属材料技术研究所和1966年成立的国立无机材料研究所合并而成。

　　目前，国立材料研究所一共有四个园区，浅间、并木、樱花和目黑。此外，NIMS在兵库县的SPRING-8同步加速器设有一个光束线站点。所有的园区都从事科研工作，整个研究所一共有大约1500名研究员。浅间、并木和樱花园区均在筑波，彼此相隔数公里。在筑波，乘坐筑波特快可以在一小时内抵达东京。园区之间也有运行免费的巴士。

　　国立材料研究所在多个领域被认为全球领导者，包括高温高压技术合成单晶金刚石和氮化硼、N型掺杂金刚石薄膜，超导和有机材料、功能陶瓷、控制原子运动的纳米级半导体器件等等。

　　另外，日本国家材料科学研究院、日本纤维高分子材料研究所、国家高级产业科学技术研究院、日本科学技术振兴机构也在材料科学领域享有盛誉。

　　因为身处太平洋，日本自然资源并不丰富，这也使日本在材料应用上面更为出色，并在特种材料，特别是特种钢材上领先全球。日本钢铁公司众多，在产量和技术方面均在世界前列，在一些特种钢材上甚至处于垄断地位。新日本制铁公司、JFE钢铁株式会所、住友金属工业公司、东京制钢公司、日本神户制钢公司为其中翘楚。

　　日本不仅是核电大国，还拥有很强的核工业产业以及装备制造、设计和研发能力，是核电技术输出大国。在制造用于核压力容器的大型钢铁铸锻件市场，日本制钢所约占全球80%的份额。日立、东芝、三菱是日本核电设备的三大巨头，有着强大的核设备供应能力。

　　而作为后起之秀的韩国在材料科学领域的研究具备世界一流水平。以纳米研究为例，韩国政府充分认识到其在现代科学中的重要性，主导建立全国纳米中心。

　　2002年，在韩国大田市的韩国科学技术研究院成立国家纳米技术中心，旨在促进纳米技术的基础与应用研究及纳米技术的产业化发展。同时，韩国大田市正在以该纳米技术中心的建立为契机，制定“纳米技术城”计划。

　　而在高等学府中，韩国科学技术院为韩国重点扶持的研究机构。韩国科学技术院设有尖端科学研究所、纳米科学技术研究所、机械技术研究所等共9家研究所、34家研究中心（国家指定的研究中心有9家）及62家不同领域的研究室，堪称韩国基础和高技术研究的摇篮。

　　韩国科学技术院既承担国家课题研究，同时也接受企业委托开发，与三星电子、现代电子、LG半导体、SK通信等多家著名企业建立了产学合作关系，根据企业需求从事课题共同研究和定向人才培养，所需经费由相关企业提供。其毕业生活跃在韩国的三星电子、LG电子、现代汽车、电信等很多大企业。

　　韩国科学技术院与美、日、法、德、中国等世界22个国家的57所大学及研究机构建立了合作关系，其中包括中国的清华大学、上海交大、天津大学、哈尔滨工业大学和华南理工大学，美国的MIT、Stanford、Michigan等高等院校，每年频繁地开展学者互访、学生交换、信息互通和合作研究。

　　韩国政府曾表示，将全力扶持韩国科学技术院2015年之前进入世界大学前10名行列。

　　另外，韩国在材料科学研究较著名的院校还有浦项工业大学、汉城大学、汉阳大学等。