以下为演讲实录，有删节。

我在超材料的科学研究和技术应用与转化领域已经有19年了，见证了从这个学科的诞生，到真正推动和发展出超材料产业与工业链条体系的全过程。简单介绍一下超材料，根据中国国家标准（GB/T  32005-2015），超材料是对现有材料在关键物理尺寸上进行有序结构设计，使其获得常规材料所不具备的超常物理性质的的技术。

传统做新材料的手段都是用宏观办法，但对超材料这种全新的学科来讲，20年前我们的理想就是如何利用超级计算机和微纳制造加工技术直接设计出一些可以充当分子结构的人造微结构，把它像盖楼一样一颗一颗堆在一起，形成一个全新的物质，这也是超材料物理学科产生的缘由，曾经被美国科学杂志评为21世纪第一个十年最重要的十项突破。

超材料的出现，颠覆了传统意义上的折射定律，例如一束光打到水里，会折射到法线的另外一侧，但是负离子材料可以进行负折射传播，让1、2、3、4、5变成-1、-2、-3、-4、-5。科学家一直在寻找这种光学的反物质，直到人造物质真正被设计出来，以及对电磁波空间的扭曲，带来的直接效果就是隐身衣。

包括颠覆反射定律，我们照镜子时，如果镜子是平面的，可以看到自己，因为入射角跟反射角是相等的，这是反射定律。但是这种人造物质形成的镜面薄膜可以精准控制每一点反射方向，形成负反射或者把每一个波束沿着特定方向反射，形成物理上的镜面，但实际上它是一个哈哈镜，是曲面设计。

正是因为这个领域在折射定律、反射定律、极化定律、绕射定律等物理学领域有非常大的突破，所以引起了学术界的高度关注。同时，这样的领域又是典型的交叉技术领域，因为超材料是一种人造物质技术，对于精准数据的算法需求非常大，所以要用到超级计算机。

去年我分享了AI算法、人工智能算法与超材料微结构设计之间是怎么样融合的，用一种半物理模型结合在一起，同时它又是微纳制造非常重要的课题和领域，微波射频集成电路制造技术也是超材料重要的制造技术。还需要涉及底层材料、装备结构技术以及微波射频技术。一个学科涉及六个课题，也是在之前的研究中比较少看到的。

经过十几年的发展，超材料已经成功蜕变和发展成为新一代尖端装备的主流技术，在一系列复杂环境下，由于装备的智能化，直接带来装备结构的功能化。比如谈到飞机结构，我们第一个想法一定是力学结构，比如飞机结构要保证飞机能飞，有强度、防雷击、防雨蚀，能抗这种各样环境实验，但是这些结构还要融合所有传感，还要通信、探测、接收信号、调制信号、反馈信号，这样的装备结构不仅仅是一种力学结构，还是智能结构、功能结构，这种结构的功能化是航空装备最重要的跨代特征和所需要执行的任务。

这个领域最开始都是孤立的技术，比如隐身时用涂料，通信时用天线，减重时用碳纤维，现在可以把众多功能融合在一起，使得机身结构除了本身是支撑多频谱电磁任务的产品外，同时它也是可以进行超音速飞行或其他环境的结构。

2017年进入了装备领域的生产制造环节，现在作为所有主流装备的标配主流技术和主流制造方式。换句话说，现在的装备用的一定是功能结构，在这个领域，前十年是超材料领域非常重要的从学术界往工业界转化的十年。十年里，中国、美国、日本等国都在激烈争夺这个领域的话语权，我们国家最先推出了国家标准。美国制造业前瞻联盟、英国专利局对比分析，我们国家专利局也做了一些分析，目前我们在超材料专利标准上是领先的，领先的原因是我们不从别人的框架下进行创新，我们从底层，从实验室开始。

2017年开始，大型装备进行批量应用超材料技术，整个学科进入一日千里突飞猛进的阶段，基本是每24个月所有超材料产品完整跨一代，预计明年上半年会完成所有产品序列从第二代超材料技术跨向第三代超材料技术。超材料每跨一代，频谱范围就要增加20倍，相关对电磁辐射调制性能提高6倍以上，以及单位密度从几万颗到上千万颗，制造难度非常大。

在这些新兴领域，我认为，不论是接下来国内国际双循环以及中美科技竞争也好、科技脱钩也好，都给了中国一个很重要的机会，就是在刚刚爆发出来的新领域，包括AI，科学领域还有很多机会，我们不用再受别人标准的约束和制裁，在新的领域，我们可以自建标准，一步一步实现新的产业化。