智能纤维 风起云涌 抓紧布局 正当其时

本文作者9月2日在东华大学参加程正迪院士报告会时进行现场交流提问

年初起笔者参加了一个未来纺织的工作组，十来位来自工业自动化、纺织机械、智能化制造、半导体装备、科技情报等领域的专家围绕未来纺织这个话题自发组织起来，在不断交流信息，感奋于未来纺织全新前景的同时也在探讨可以为改变现状做些什么。

国际态势

从国际态势看，近年来，尤其是这一两年来各方对纺织特别是纺织业的核心原料纤维异乎寻常地重视起来。国外文献和报道的话语表达里，纤维带动的未来纺织与我们熟悉和理解的纺织产业有很大的区别，他们多是用高性能纤维、智能纤维、革命性纤维这一类的词。再稍加细查，发觉2007年的《自然》杂志（Nature）就有文章提出高性能纤维、智能纺织这类概念，前两年也都有这方面的文章报道，但真正大起蓬头的是在今年4月后。

缘由是美国奥巴马政府今年4月1日发起了一个推进革命性纤维和织物制造创新的计划，该计划明确提出由新成立的革命性纤维与织物制造创新机构来规划并落地这件事，美国政府将提供超过3亿美元的公私合作资金（其中政府投入7500万美元），目标是开发面向未来的纤维和织物，助力美国纺织品制造业的加速复苏。

自那以后Fiber（纤维）和Textiles（纺织）都成了热词，各种讨论文章明显增多。美国这次复兴纺织计划的特色是政府站在前台，国防部、能源部等都提出了明确的任务需求和相应经费的落实，麻省理工、斯坦福大学、哈佛大学等知名学府也是当仁不让联合企业一起承接任务；欧洲、日本的做法，政府主要是规划和引导，更多的事让企业主导。

在我印象中近年来美国政府主导的一些大的计划项目中有一部分是能影响到世界科技和经济格局的，如奥巴马第一个任期内推的“脑研究计划”、第二个任期内推的“精准医疗计划”等都影响了世界范围内的人才流动和经费流向；笔者判断这次的“革命性纤维和织物制造创新计划”会有相当的激荡度和响应度，因为背后有渴望刺激经济复苏、渴望制造业振兴的强烈需求。美国是这样、欧洲诸国和日本无不如此，因为需求本就是最强烈的刺激剂。

国内需求

中国其实对此的渴望一点不亚于欧美各国。

一个大家都看得到的现实是，因产业结构调整等原因，世界范围内制造业和实体经济都还处在相对疲软的态势，许多传统产业面临调整，曾引领近代产业革命的纺织工业在欧美、在中国一度被视为“夕阳产业”。尽管业界一直在做出种种自救努力，如通过纤维、纱线等原料的改进来提升织物的性能，通过和创意文化等产业的交融来推纺织品。但真正让人感觉两眼放光的是这次因革命性纤维的出现而致纺织业态颠覆性变化成为可能。

所有的故事源于纤维的改变。作为纺纱织布最基础材料的纤维经过材料科学、电子工程、软件开发、人机交互、高端制造和时装设计等诸多领域专业人士的共同努力，在变得更纤细、更具耐磨性、更具抗拉强度的同时被赋予了电学、光学性能和信息收发、储存功能，目前在国内实验室里已经能看到一些能接收传输电信号的纤维。而所谓的革命性纤维和织物（Revolutionary Fibers & Textile）是一种多材料、多结构的智能纤维。智能纤维往往植入了传感器，据此编结的衣物能实时测量人体的体温等。据报道美国国防部正在开发的一种新型作战服或许具备了沟通、变色等能耐，它能够发出信号示意是朋友还是敌人，有助于避免友军炮火带来的人员伤亡。

至少在部分实验室里，能测量和感知信息、能收发电信号、能产生和储存能量的纤维及织物已经出现。想像一下，更坚固更轻量的建筑、汽车的问世，能产生能量、能接受和储存信息的纤维及其织物的出现将意味着什么？

基于对更多文献、信息的研判，并在征询了多位国内外业内资深专家意见后，笔者参与的这个未来纺织工作组确定了以“大纤维”来命名这场终将改变多个产业面貌的产业革命（该工作组也随之更名为大纤维产业工作组），理由是纤维是引发这场革命的最核心元素，它与纺织有着显而易见的关联性。

冠之以“大”是因为仅就目前的理解，其影响已远远超出纺织，所有与织造、织物有关的行业、产业都会被裹入其中，譬如建筑业、汽车制造业、农业、军事装备、航空航天等等；涉及的技术和学科门类至少包括织造、高分子材料、纺机、传感、信息、半导体、光学、电子技术等，可以说是一个典型的产业链长、涉及面宽、对产业带动面大的“使能技术”。

另一个研判是，这个大纤维产业国内要赶紧布局了，专家们建议首先在上海示范。上海是中国近代纺织工业的发祥地，纺织业于上海素有“母亲工业”一说。基于这份感情，更是考虑到上海有发展大纤维产业的诸多有利条件：纺织工业有根基、纺织科研和学科研究能力强（例如，拥有先进低维材料研究中心和纤维材料改性国家重点实验室的东华大学已表示将举全校之力支持大纤维产业发展），发展大纤维产业需要的相关科技支撑手段和产业基础较齐全，当然更为重要的是正在建设具有全球影响力的科技创新中心的上海亟需创新驱动、转型发展的抓手，而大纤维产业的出现正当其时。

尽管大纤维产业工作组目前能做的主要还是鼓与呼，但这份呼吁其实也是急迫的。看国际上大量智能纤维和智能纺织的材料，笔者也很有紧迫感，美国、德国都已经形成了各自发展智能纤维、未来纺织的计划甚至国家战略，日本则是以龙头企业打头阵主打产业化。虽然路径不尽一致，但是目标都是明确的，以革命性纤维为核心推动从技术到产品到行业的变革，进而塑造全新的产业集群。

前不久见到美国工程院院士、国际知名高分子研究专家、东华大学先进低维材料研究中心首席科学家程正迪先生时，他告诉我们两个5年的时间节点让人印象深刻：如果中国（上海）针对国际智能纤维发展大势立即着手布局自己的科研、技术和产业的话，则中美之间的差距约为5年；程正迪院士还判断，美国再过5年就将进入智能纤维带动诸多产业的商业化应用阶段。

其实，程院士的两个5年说对我们也是喜忧参半、很值玩味的。至少就近年几次科技经济变革契机而言，无论是数字地球、大数据，还是人工智能，我们与国际领跑者的距离都远不止5年，可以说这次大纤维技术及产业我们与领跑者的距离是最贴近的，这种情况是不多见的。如果我们抓紧布局，并利用我们的优势有所为有所不为，那么我们与领跑者缩短差距甚至齐头并进都是有可能的；而另一个5年则警醒我们，如果我们不奋发赶上，贴近甚或并跑的机会就会转瞬即逝。

借此文章笔者也是想再次呼吁：无论从情感上、已有的基础和条件上，还是从建设具有全球影响力的科创中心的大目标而言，上海都有必要在全国率先举起大纤维这面旗帜，建立试验示范基地，边试边闯，一步一步推进。如此，上海制造业会迎来凤凰涅槃般的转机，上海实体经济的明天将会更美好。

文/江世亮  来源：世界科学

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