新材料是高新技術(shù)的重要組成部分，又是高新技術(shù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)和先導(dǎo)，也是提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)能級(jí)、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都十分重視新材料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防安全中的基礎(chǔ)地位和支撐作用，為保持其經(jīng)濟(jì)和科技的領(lǐng)先地位，都把發(fā)展新材料作為科技發(fā)展戰(zhàn)略的目標(biāo)，在制定國(guó)家科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展計(jì)劃時(shí)將新材料列為 21 世紀(jì)優(yōu)先發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，予以重點(diǎn)發(fā)展。但是由于材料研究的基礎(chǔ)性與應(yīng)用的廣泛性，各國(guó)一般沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的材料整體規(guī)劃，材料規(guī)劃往往分布于國(guó)家總體科技規(guī)劃或各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域相關(guān)規(guī)劃之中。

1. 美國(guó)

美國(guó)材料科技戰(zhàn)略目標(biāo)是保持本領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)地位，支撐信息技術(shù)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和納米技術(shù)等持續(xù)發(fā)展，同時(shí)滿(mǎn)足國(guó)防、能源、電子信息等重要部門(mén)和領(lǐng)域的需求。

美國(guó)在 2005 年提出的國(guó)家 5 大研發(fā)優(yōu)先領(lǐng)域（反恐、能源與環(huán)境、納米技術(shù)、信息技術(shù)、在分子水平上對(duì)生命的理解）發(fā)展戰(zhàn)略中，材料科學(xué)技術(shù)占有重要地位。美國(guó)國(guó)家研究理事會(huì)和國(guó)家材料咨詢(xún)委員會(huì)等認(rèn)為材料發(fā)展應(yīng)該滿(mǎn)足美國(guó)遭受“9·11”襲擊、國(guó)家能源消耗快速增長(zhǎng)、勞動(dòng)力和教育策略快速轉(zhuǎn)變等背景下國(guó)家對(duì)于材料的緊迫需求。美國(guó)把生物材料、信息材料、納米材料、極端環(huán)境材料及材料計(jì)算科學(xué)列為主要前沿研究領(lǐng)域。同時(shí)，美國(guó)多個(gè)國(guó)家機(jī)構(gòu)對(duì)材料研究都給予了優(yōu)先支持。例如，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）在其數(shù)學(xué)與物質(zhì)科學(xué)下設(shè)立了專(zhuān)門(mén)的材料研究部（DMR），其中陶瓷材料、電子材料、材料理論等是DMR的主要分支。

近幾年美國(guó)制定了一系列與新材料相關(guān)的國(guó)家級(jí)計(jì)劃，這些規(guī)劃包括：未來(lái)工業(yè)材料計(jì)劃（IMF）、國(guó)家納米技術(shù)計(jì)劃（NNI）、美國(guó)氫燃料電池研究計(jì)劃、光電子計(jì)劃、光伏計(jì)劃、下一代照明光源計(jì)劃（NGLI）、先進(jìn)汽車(chē)材料計(jì)劃、化石能源材料計(jì)劃、建筑材料計(jì)劃。其中，國(guó)家納米技術(shù)計(jì)劃（NNI）于 2000年 2 月正式發(fā)布，由美國(guó)國(guó)家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)（NSTC）專(zhuān)門(mén)設(shè)立的納米科學(xué)、工程與技術(shù)分會(huì)（NSET）負(fù)責(zé)。由于納米市場(chǎng)成熟尚需時(shí)日，近期投入將還是以聯(lián)邦政府為主，從 2001 年開(kāi)始，連同 2006 年預(yù)算，NNI 共獲得總數(shù)超過(guò) 50億美元的資金支持，NNI 戰(zhàn)略規(guī)劃中列出了 7 個(gè)領(lǐng)域，直接與材料本身密切相關(guān)的有 5 個(gè)領(lǐng)域，包括：基本的納米尺度現(xiàn)象和過(guò)程、納米材料、納米器件和系統(tǒng)、納米制造業(yè)以及納米技術(shù)的設(shè)備研究、計(jì)量學(xué)和標(biāo)準(zhǔn)。

2. 歐盟

歐盟以法國(guó)、德國(guó)、英國(guó)等西歐國(guó)家為代表，在科技發(fā)展戰(zhàn)略中，盡管各成員國(guó)在側(cè)重點(diǎn)上有所差異，但都是以生命科學(xué)與生物技術(shù)、信息通信技術(shù)、納米技術(shù)、能源四大領(lǐng)域?yàn)閮?yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略領(lǐng)域，其中材料均占有重要地位。

2003 年歐盟科研部門(mén)指出歐盟將大力發(fā)展的十大新材料領(lǐng)域是催化劑、光學(xué)材料和光電材料、有機(jī)電子學(xué)和光電學(xué)、磁性材料、仿生學(xué)、納米生物技術(shù)、超導(dǎo)體、復(fù)合材料、生物醫(yī)學(xué)材料以及智能紡織原料。歐盟新材料科技戰(zhàn)略目標(biāo)是保持在航空航天材料等某些領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

作為世界上一個(gè)大聯(lián)盟，歐盟近來(lái)提出歐洲必須在國(guó)際材料科學(xué)和工程的各個(gè)研究領(lǐng)域成為領(lǐng)導(dǎo)者，并在盡可能多的新材料技術(shù)中成為世界第一。歐盟有多個(gè)與材料相關(guān)的整體計(jì)劃：在已經(jīng)完成的第六個(gè)框架計(jì)劃中，總經(jīng)費(fèi)達(dá)到175 億歐元，其中智能型多功能材料、納米技術(shù)領(lǐng)域占 13 億歐元，此外，信息社會(huì)技術(shù)、航空和航天、可持續(xù)發(fā)展、全球變化和生態(tài)系統(tǒng)等 4 個(gè)領(lǐng)域也與新材料有關(guān)。而在 2007 年啟動(dòng)的第七個(gè)框架計(jì)劃中，材料仍是 9 大主體領(lǐng)域之一。歐盟近年來(lái)的其他計(jì)劃還包括：歐盟納米計(jì)劃、COST（歐洲科技領(lǐng)域研究合作）計(jì)劃、尤里卡計(jì)劃等。另外歐盟各成員國(guó)也都有自己的材料相關(guān)發(fā)展規(guī)劃，主要工業(yè)國(guó)如德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)等都有自己的納米計(jì)劃、光產(chǎn)業(yè)發(fā)展計(jì)劃等，其他國(guó)家如瑞典、芬蘭等都根據(jù)自己的優(yōu)勢(shì)制定了相關(guān)材料發(fā)展規(guī)劃。

在 2001 年 3 月，Max Planck 學(xué)會(huì)會(huì)同歐洲材料領(lǐng)域眾多領(lǐng)軍科學(xué)家和與歐盟有協(xié)作關(guān)系的區(qū)域科學(xué)家，發(fā)表了關(guān)于歐洲材料科學(xué)和基礎(chǔ)研究未來(lái)領(lǐng)域的規(guī)劃戰(zhàn)略白皮書(shū)，該白皮書(shū)是世界范圍材料領(lǐng)域研究的匯集，也是對(duì)未來(lái)發(fā)展方向和歐盟科技優(yōu)先研究方向的展示。

該白皮書(shū)重點(diǎn)討論了以下五個(gè)方面：

（1）材料的合成和制備：將小尺度的原子和大尺度的系統(tǒng)組元組合成預(yù)定的構(gòu)型；（2）組成和結(jié)構(gòu)對(duì)材料性能和行為的決定作用；（3）通過(guò)材料的外在現(xiàn)象和性能來(lái)揭示其內(nèi)在的機(jī)理；（4）根據(jù)材料的性能表現(xiàn)來(lái)判定它的適用性；（5）通過(guò)理論和計(jì)算手段來(lái)設(shè)計(jì)新材料和預(yù)測(cè)材料的壽命。

在歐盟材料科學(xué)戰(zhàn)略規(guī)劃中，未來(lái)的研究方向和優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域主要包括以下幾方面：

1. 材料合成和制備技術(shù)通過(guò)更新 /更改合成制備技術(shù)，人們?cè)诓牧涎邪l(fā)的基礎(chǔ)上可以得到新材料或優(yōu)良的材料性能，同時(shí)合成制備技術(shù)也可實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的高質(zhì)量和低成本化。創(chuàng)新的主要領(lǐng)域?yàn)椋?/span>

（1）對(duì)組分、結(jié)構(gòu)和功能的良好控制；（2）低成本、環(huán)保的水基溶液化學(xué)；（3）可用于組合化學(xué)和尋找新材料的快速成型；（4）各種尺度（原子尺度到宏觀尺度）的材料剪裁；（5）有助于理解和控制材料中復(fù)雜現(xiàn)象的計(jì)算機(jī)模擬；（6）改善元器件性能或者延長(zhǎng)其使用壽命的薄膜或涂層制備。

該領(lǐng)域需要開(kāi)展的研究有：

（1）微型化：這是材料合成和制備領(lǐng)域近期最重要的目標(biāo)之一；（2）仿生學(xué)和仿生材料：由于對(duì)生物礦化以及其他的自然合成過(guò)程的理解還很膚淺，合成這類(lèi)材料的控制方式選擇和可靠性還不是很明確；（3）復(fù)雜結(jié)構(gòu)的構(gòu)建模塊 / 組裝：復(fù)雜的功能結(jié)構(gòu)是基于納米和中間尺度的積木通過(guò)自組裝形成的；（4）界面工程：界面工程在優(yōu)化提高各種材料過(guò)程中起著越來(lái)越重要的作用，小型化使界面成為材料中缺陷的主導(dǎo)因素之一；某些情況下這些界面是獲得奇異現(xiàn)象的必要條件。

2. 先進(jìn)表征技術(shù)材料科學(xué)的進(jìn)步與其專(zhuān)用分析技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)，這種專(zhuān)用分析技術(shù)能夠在納米尺度上檢驗(yàn)材料的原子和電子結(jié)構(gòu)，解釋及定量分析固體材料現(xiàn)象及過(guò)程。新材料設(shè)計(jì)和制備的未來(lái)目標(biāo)，新現(xiàn)象和新性能的檢驗(yàn)和控制依賴(lài)于衍射學(xué)、顯微術(shù)和光譜學(xué)方面的新概念和技術(shù)發(fā)展。

3. 材料理論和模擬現(xiàn)代材料科學(xué)研究的目標(biāo)是，根據(jù)應(yīng)用要求，將一種材料進(jìn)行裁剪和設(shè)計(jì)（從它的化學(xué)成分、組成相和微觀結(jié)構(gòu)出發(fā)），以獲得符合指標(biāo)參數(shù)的新材料。今后十年內(nèi)歐盟從事材料理論和模擬的主題主要包括：新結(jié)構(gòu)和功能材料的預(yù)測(cè)（納米材料）；復(fù)雜材料的優(yōu)化 / 解決方案的設(shè)計(jì)；材料合成、制備、微結(jié)構(gòu)和性能的模擬；復(fù)雜材料及其制備工藝的建模等。

4. 新材料體系新的設(shè)計(jì)理念，如仿生、自組裝、復(fù)雜復(fù)合材料體系以及納米科技，加上由計(jì)算機(jī)建模提供的進(jìn)一步理解和可預(yù)測(cè)能力，未來(lái)將有新材料不斷涌現(xiàn)以滿(mǎn)足需求。

3. 日本

日本制定的《2006-2010 年科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃》（第三個(gè)科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃）將生命科學(xué)、信息與通信、納米技術(shù)與材料和環(huán)境科學(xué)技術(shù)四大戰(zhàn)略領(lǐng)域作為研究與發(fā)展的重中之重。而日本科學(xué)技術(shù)政策委員會(huì)在 2001 年 9 月起草的“部門(mén)振興戰(zhàn)略”中將五個(gè)領(lǐng)域設(shè)定為需要優(yōu)先關(guān)注的領(lǐng)域：

1. 應(yīng)用于下一代信息和通信的納米器件和材料；2. 用于環(huán)保和能源高效利用的材料；3. 利用和控制超微系統(tǒng)的納米生物學(xué)以及用于醫(yī)療和生態(tài)機(jī)制的材料；4. 測(cè)量、評(píng)估、制備、海量分析、模擬以及其他基本的技術(shù)和相關(guān)領(lǐng)域；5. 有助于實(shí)現(xiàn)材料性能和功能取得突破的物質(zhì)和材料技術(shù)。

該戰(zhàn)略提出日本應(yīng)將材料的研究和發(fā)展提到一個(gè)新的高度，以便在未來(lái)能領(lǐng)導(dǎo)世界的科技革新。

日本新材料科技戰(zhàn)略目標(biāo)是保持產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，注重實(shí)用性，在尖端領(lǐng)域趕超歐美。為促進(jìn)材料技術(shù)發(fā)展，日本“第三個(gè)科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃”提出日本未來(lái)發(fā)展的 3 個(gè)具體目標(biāo)，即成為通過(guò)創(chuàng)造知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)為世界作出貢獻(xiàn)的國(guó)家，具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力、可持續(xù)發(fā)展的國(guó)家，安全、穩(wěn)定、生活質(zhì)量高的國(guó)家。“第三個(gè)科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃”在納米技術(shù)與材料方面主要優(yōu)先支持的領(lǐng)域有：

1. 實(shí)現(xiàn)潔凈能源成本大幅度降低的材料技術(shù)；2. 解決資源短缺問(wèn)題中減少資源消耗的創(chuàng)新技術(shù)；3. 支撐安全舒適生活的創(chuàng)新納米技術(shù)與材料技術(shù)；4. 以改革創(chuàng)新為核心的新型材料技術(shù)；5. 突破設(shè)備性能界限的尖端電子學(xué)；6. 實(shí)現(xiàn)超早期診斷與微創(chuàng)治療一體化的尖端納米生物醫(yī)療技術(shù)；7. 納米技術(shù)社會(huì)接受能力的研究開(kāi)發(fā)；8. 改革創(chuàng)新中納米技術(shù)實(shí)用化的先導(dǎo)研發(fā)，納米領(lǐng)域最尖端的測(cè)量與加工技術(shù)；9.X 射線(xiàn)自由電子激光開(kāi)發(fā)（國(guó)家支柱技術(shù)）。

日本在 21 世紀(jì)新材料發(fā)展規(guī)劃中主要考慮環(huán)境、資源與能源問(wèn)題。把研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)的具體材料是否利于資源與環(huán)境的有效利用，是否對(duì)環(huán)境有污染，是否有利于再生利用等作為主要考核指標(biāo)。日本注重于已有材料的性能提高、合理利用及回收再生，并在這些方面領(lǐng)先于世界。日本對(duì)新材料的研發(fā)與傳統(tǒng)材料的改進(jìn)采取并進(jìn)策略，在結(jié)構(gòu)材料的研究主要集中在超級(jí)鋼、高性能鋁合金、鈦合金、鎂合金、銅合金、鋅合金、高性能陶瓷、超細(xì)陶瓷粉體、高性能高分子材料、復(fù)合材料方面；材料技術(shù)上的發(fā)展重點(diǎn)為高純化、薄膜化、纖維化、微粒化、氣孔化、致密化、復(fù)合化、非晶化、梯度功能化、精密成型化等技術(shù)。日本與材料研究相關(guān)的其他主要計(jì)劃還包括：科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃、納米材料計(jì)劃、21 世紀(jì)之光計(jì)劃、超級(jí)鋼鐵材料開(kāi)發(fā)計(jì)劃等。

日本國(guó)立材料科學(xué)研究所（NIMS）2006 年 3 月 出 版 的《 材 料 科 學(xué) 展 望2005》重點(diǎn)介紹了未來(lái)納米材料、超導(dǎo)材料、生物材料、環(huán)境友好材料、金屬材料、陶瓷材料、復(fù)合材料、有機(jī)高分子材料等的研究重點(diǎn)和趨勢(shì)。

納米材料中近年來(lái)的熱點(diǎn)之一是納米管，但需要進(jìn)一步的基礎(chǔ)研究來(lái)了解納米管的功能性。在納米材料制備科學(xué)和技術(shù)研究方面需加強(qiáng)控制工程的研究，這包括顆粒尺寸、形狀、表面、微觀結(jié)構(gòu)的控制。另一方面，由于半導(dǎo)體器件的進(jìn)一步發(fā)展受到限制，因此更應(yīng)把重點(diǎn)放在開(kāi)發(fā)新的納米電子器件上，包括單電子器件和原子、分子器件。

超導(dǎo)材料的實(shí)際應(yīng)用除了需要高臨界電流密度（JC）之外，還需要材料有相當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度（>lkm）和良好的機(jī)械性能及熱穩(wěn)定性。對(duì)氧化物超導(dǎo)材料，金屬?gòu)?fù)合是必由之路。為發(fā)展高性能超導(dǎo)線(xiàn)材，必須控制納米級(jí)結(jié)構(gòu)。氧化物超導(dǎo)材料重要研究主題將是納米原材料的準(zhǔn)備和薄片狀晶體與粒子結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。在尋找新的超導(dǎo)材料方面，超高壓和其他特殊環(huán)境下的合成以及其他技術(shù)的應(yīng)用都是值得關(guān)注的領(lǐng)域。

生物醫(yī)用材料今后的研究重點(diǎn)是組織工程材料、納米技術(shù)在生物醫(yī)用材料中的應(yīng)用、血液凈化材料、復(fù)合生物材料、材料表面改性等。

環(huán)境友好材料需要加強(qiáng)基礎(chǔ)研究來(lái)闡明光催化劑反應(yīng)機(jī)制，提高活性、可見(jiàn)性和穩(wěn)定性，開(kāi)發(fā)和實(shí)施新的可見(jiàn)光反應(yīng)光催化劑。在材料循環(huán)回收方面，需將可回收材料設(shè)計(jì)提前納入研究計(jì)劃。

金屬材料研究方面，燃料電池汽車(chē)需要性能良好的儲(chǔ)氫合金，飛機(jī)引擎以及組織替代品需求的不斷增加要求開(kāi)發(fā)新型高性能鈦合金，鋁合金在提高性能指標(biāo)的同時(shí)必須要大力發(fā)展回收技術(shù)，金屬間化合物不僅需要降低制造成本而且還要提高其韌性，形狀記憶合金在傳感器和制動(dòng)器方面的需求將不斷增加。

陶瓷材料方面，3d 過(guò)渡金屬化合物在物理和化學(xué)性質(zhì)方面表現(xiàn)出多樣性，如催化性能、光催化性能、鐵電性、磁性、超導(dǎo)電性等，在環(huán)境、能源、信息與通信、電子和光學(xué)等領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景。

4d 和 5d 化合物鉭鈮氧化物因其鐵電性也是目前研究熱點(diǎn)，尤其是鈮酸鋰、鉭酸鋰單晶體結(jié)構(gòu)。稀土化合物作為發(fā)光材料可用于固態(tài)激光器。在這方面，正在研究透明陶瓷應(yīng)用到激光器主系統(tǒng)中。

在復(fù)合材料領(lǐng)域中，在聚合物基和陶瓷基復(fù)合材料方面，需要通過(guò)控制基質(zhì)和界面納米結(jié)構(gòu)以及利用熱膨脹彈性模數(shù)和系數(shù)的納米序差異，研究出比傳統(tǒng)性能更好的復(fù)合材料。復(fù)合材料新的研究重點(diǎn)包括不同尺度（納米到大分子）、不同形狀（顆粒、纖維、薄膜、塊體等）、不同方式（混合、融合、鍵合、接枝等）的有機(jī) - 無(wú)機(jī)復(fù)合、聚合物 - 聚合物復(fù)合、染料與織物復(fù)合。復(fù)合材料的近期發(fā)展趨勢(shì)為應(yīng)用領(lǐng)域日趨多元化、低成本設(shè)計(jì)與制造技術(shù)和復(fù)合材料的回收與循環(huán)利用。此外，納米復(fù)合材料的研究開(kāi)發(fā)也成為新的熱點(diǎn)。

高分子材料今后的重要研究方向包括：分子材料與分子電子器件、光電信息功能高分子材料、生物醫(yī)用高分子材料，以及與能源、環(huán)境相關(guān)的高分子功能材料。

4. 俄羅斯

俄羅斯研發(fā)新材料的戰(zhàn)略目標(biāo)是：

力求繼續(xù)保持某些材料領(lǐng)域在世界上的領(lǐng)先地位，如航空航天、能源工業(yè)、化工、金屬材料、超導(dǎo)材料、聚合材料等；另一方面大力發(fā)展對(duì)促進(jìn)其國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提高國(guó)防實(shí)力有影響的領(lǐng)域，如電子信息工業(yè)、通信設(shè)施、計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)等所用的關(guān)鍵新材料。俄羅斯在航空航天及與國(guó)防有關(guān)的材料方面投入很大，以期保持在國(guó)防與空間技術(shù)方面與美國(guó)抗衡的實(shí)力。

俄羅斯新材料的主要研發(fā)方向是結(jié)構(gòu)材料和功能材料，具體為金屬材料、陶瓷材料、復(fù)合材料、高分子材料、高純度材料以及生物、超導(dǎo)和納米材料等。