高分子材料颗粒。王俊/视觉中国

专利数量全球领先，为何我国高端高分子材料仍受制于人？这是高分子材料领域经典的“灵魂追问”。

近日，中石油（上海）新材料研究院与美国化学会旗下机构美国化学文摘社（CAS）联合发布《全球高分子材料前沿：数据驱动的创新趋势全景分析》（以下称“报告”）。依托人工标引科学数据库——CAS内容合集，报告分析了2015年至2025年间全球近百万篇高分子相关专刊与专利文献数据，勾勒出全球聚合物产业创新版图。

科技日报记者近日采访了中石油（上海）新材料研究院副院长黄旭东等行业专家，剖析行业发展痛点，探寻高分子材料领域智能化、高端化、绿色化进阶路径。

呈现“大宗赶超、高端滞后”格局

“当前，高分子科学正呈现多点爆发、加速演进的态势。”CAS代总裁蒂姆·瓦尔伯格认为。

报告指出，亚太地区已成为全球聚合物创新的中心，中国在柔性电子、储能及膜分离技术等战略领域的基础研究产出与专利布局均处于领先地位。可持续聚合物领域研究增长显著。储能领域创新高度集中于电池技术，相关专利占储能系统中聚合物专利总量的75%。此外，清洁能源需求正加速先进膜材料技术的发展，其中用于燃料电池和电解槽的阴离子交换膜增长尤为迅猛。

然而，规模化创新成果涌现的同时，高分子产业结构性短板愈发凸显。

“国内高分子产业呈现鲜明的‘大宗赶超、高端滞后’发展格局。”黄旭东介绍，目前，国内大宗聚烯烃材料已实现技术、产能双重反超，但在高端功能高分子材料领域，美国、日本及欧洲国家长期垄断分子原创设计、底层机理研究、精准性能调控等核心技术，国内高端材料原创性、引领性成果稀缺，底层基础研究积累薄弱，难以支撑高附加值材料供应，这是产业长期受制于人的根源。

产学研脱节问题显著，进一步制约国内高分子产业创新落地。中石油（上海）新材料研究院应用开发和技术支持部首席科学家黄宏亮指出，国内多数研究缺乏场景化设计与产业化落地思维，导致大量科研成果滞留实验室，难以对接真实市场需求。同时，新材料行业存在商业化信任壁垒，下游企业为规避材料性能波动带来的安全、品牌风险，优先选用经过长期验证的进口成熟材料，国产新材料则会面临下游客户试样意愿低以及产品迭代升级难等挑战。

技术赋能提升研发效率

此次发布的报告，采用先进的文献计量分析与自然语言处理技术，对储能系统中的聚合物、可持续聚合物、柔性电子器件用聚合物材料及聚合物膜领域四个关键应用领域的研究进展进行了分析。报告同时深入剖析了多种代表基础研究前沿的新兴聚合物结构与功能体系，为全球高分子行业提供了创新研判范式。

数据驱动是重塑研发逻辑、破解创新盲目性的核心抓手。蒂姆·瓦尔伯格认为，对于创新机构而言，仅凭传统经验已难以应对行业快速变化，唯有借助数据驱动的视角，才能精准洞察创新源头。

然而，数据驱动还需迈过数据供给这道坎。AI研发尤其依赖高质量、精细化和可共享的数据底座。当前，这一新赛道普遍存在公开数据碎片化、精细化不足，跨主体数据共享机制缺失等堵点，导致AI模型出现规律偏差、模型幻觉等问题，限制了AI技术在高端材料研发中的深度落地。

“新材料创新必须坚守‘材料为本、AI为辅’的原则，构建AI与新材料双向赋能的闭环。”中石油（上海）新材料研究院人工智能和计算化学部资深研究员张亮认为，AI产业迭代催生的电子化学品、散热材料等新需求，也反向驱动新材料迭代升级，形成双向赋能的创新生态。

技术赋能提升研发效率的同时，机制创新是让创新成果真正走向产业化的关键一环。

在这方面，中石油（上海）新材料研究院进行了尝试，该研究院推行了“产品经理负责制”：由专业产品经理统筹项目全流程，根据小试、中试、产业化各阶段需求，灵活调配跨领域科研力量，实现市场需求与研发方向精准对接。同时，研究院建立严格的产业化验收标准，小试产品需通过不同客户认证，中试项目需落地真实商业化订单，验证产品性能稳定、市场需求明确后，再推进大额产能投资，从源头杜绝无效科研投入，提升成果转化效率。

此外，黄旭东表示，要持续提升基础研究投入占比。在这方面，中石油（上海）新材料研究院正积极布局新能源新材料、电子信息材料、先进生物材料等关键赛道，拓宽绿色材料发展边界。