2013年第35期的《科学通报》出版了“材料基因组计划专辑”，徐匡迪院士为该专辑撰写了编者按，详情如下：

材料是人类文明进步的物质载体和生产力发展水平的重要标志. 人类从石器-新石器时代、铜器时代、铁器时代, 进步到信息社会、电子及各种功能材料时代……几千年科学技术的进展无不仰仗于材料的支撑. 近代工业革命以来, 先进材料的开发以及与其相关的制造业的发展使得西方发达国家在全球保持了强有力的竞争优势. 新材料的研发和应用, 历来是依赖于材料科学家和工程技术人员的经验和反复的实验试错实证法, 当然这是一种扎实可靠的方法, 但如何使新材料的研发跟上工业产品的设计和新要求的步伐, 是材料科学工作者面临的挑战和机遇.

美国总统科学顾问委员会及多个智囊团已先后认识到先进制造业发展中的隐患, 即先进材料的研发没有以人们期望的高速度运行, 现有的材料优化周期很难缩短, 从而使材料的发展成了工业产品设计过程中的一个瓶颈;这种状况潜在地威胁到了推动美国经济发展的支柱产业(如电子业、汽车业和航空业等)的世界竞争力. 鉴于此,2011 年 6 月 24 日, 美国白宫科技政策办公室报道: “美国总统奥巴马宣布开始实施一项计划——‘材料基因组工程启动计划’, 旨在推动美国先进制造业的复兴. 该计划将发展、建设新的综合计算模拟的硬件和软件、实验观察和测量、数据库的建设和管理的材料创新平台, 为企业和创新者开发新产品和工序提供材料科学与工程方面的大量实践信息, 加速人们对材料科学基础的理解, 加速发现、开发和制造高新材料的速度.”“材料基因组计划”的一个突出重点是强调材料计算模拟、实验和数据库的协同性对加快材料研发的贡献.

目前我国的材料研发水平落后于发达国家, 相当一部分高端先进、高附加值的材料还需要进口. 美国“材料基因组计划”的提出, 也为改变我国材料领域的落后局面提供了一个重要的启示和机遇. 近年来国家各级财政对科研基础设施的大量投入, 极大地改善了我国的科研条件, 发达的互联网络和方便迅捷的科研文献检索系统为我们获取最新科研信息和数据提供了极大的便利, 保证了我们能够及时准确地把握国际材料界的最新发展动态. 国内不少钢铁企业已经率先认识到计算机模拟的重要性, 引进了热力学、动力学等计算软件及数据库, 用于高附加值优质钢铁材料的研发. 国内高等院校和科研院所在第一性原理计算、分子动力学计算、材料设计、材料表征、性能测量、计算热力学与动力学、有限元分析模拟、多尺度集成计算及材料数据库建设等相关领域开展了基础性的工作.

这期专辑反映了目前国内材料计算和应用领域的部分情况, 展示了若干居于国际前沿的工作. 我们应该抓住这个历史机遇, 建设我国的材料创新平台, 加快我国从材料大国向材料强国的转变, 使材料创新成为一个推动我国制造业和经济增长的原动力.

2013 年 10 月 29 日

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