材料科學看似是遙不可及的艱澀學問，但實際上卻是充滿在我們日常生活中的每個角落，例如：每天都會使用到的金屬、陶瓷、玻璃等材料，甚至是手機的螢幕等，都和材料科學有關。材料科學除了研究材料的製備及加工、微觀結構與宏觀性能之間相互關係，更是一個涉及物質在各個科學和工程領域整合應用的跨領域學門。

　　隨著科技的進步，材料科學的研究也日新月異，從奈米材料、半導體材料，到近期蓬勃發展的綠能材料、永續材料及生醫材料等，可見材料科學有著廣泛的應用前景，同時也和人類的生活息息相關。

全球材料科學發展趨勢 

　　材料科學的突破對產業、經濟社會及環境的發展可說是一個關鍵因素，先進國家無不投入大量資源在材料研發上。透過InCites資料庫可以發現，以Essential Science Indicators（ESI）分類為基準，2015至2019年間全球總計共發表572,004篇材料科學相關論文，共占全球論文發表總數的6%，在22個領域分類中排名第五（圖一，資料更新日期：2020/11/25）。

(a)

(b)

圖一、（a）2015至2019年全球論文發表領域排名（b）2015至2019年全球論文發表領域佔比
資料來源：InCites資料庫，資料更新日期：2020/11/25

　　進一步檢視各國家材料科學論文的發表概況，全球材料科學論文發表量以中國及美國位居領先地位（圖二），中國在2015至2019年間總計共發表218,641篇論文，占全球論文數的37%，排名第一，其次為美國，共發表84,694篇論文，占全球論文數14%，臺灣則位居全球第十六名。事實上，中國近年來積極發展材料科學，自2009年起增加其國內對於材料科學研究的資金投入，期望透過材料科學帶動中國的高科技應用與經濟發展，例如：奈米科技、醫療器材研發等技術¹。然而在論文影響力方面，雖然中國的論文發表量遠遠超越美國，但是材料科學的平均論文被引數，美國（20.92）仍強於中國（15.8），論文引用影響力也是美國（1.5）略高於中國（1.24），由此可知美國之論文發表量雖非全球第一，但其材料科學研究之影響力仍高。

圖二、2015至2019年各國材料科學相關論文發表量排名
資料來源：InCites資料庫

材料科學領域熱門議題 

　　InCites資料庫中的熱門論文為同一領域中，發表於兩年內，且在近兩個月內被引用次數佔全球0.1%以內的論文，因此具有高指標性²，亦可從中看出該領域的研究趨勢。就材料科學領域而言，InCites資料庫共列出167篇熱門論文，經過歸納整理後可大略分為幾個研究主題，包含：儲能材料、發光二極體、太陽能、生醫材料、金屬有機骨架材料等。臺灣被引用數最高的論文，則是一篇中研院與東海大學共同發表的大面積二硫化鉬原子層研究（圖三）。

圖三、中研院與東海大學共同發表的材料科學高被引用論文
資料來源：InCites資料庫

臺灣的材料科學研究發展布局 

　　綜觀臺灣的科研發展可發現，材料科學是我國的研究強項，2015至2019年的論文發表量位居臺灣整體論文發表量的第四名，更有高達32.74%的國際合作量，其中與臺灣進行最多國際合作的國家包含：中國、美國、日本、印度及德國。 

　　另一方面，由於材料科學的應用廣泛，新興材料與技術更能帶動相關產業的進步，在科技部發布的《108-111年科技發展策略藍圖》中，多處提及材料科學的發展願景，從中可看到，我國對材料科學的發展注重跨領域應用，例如：將奈米材料結合醫學，發展奈米生物技術並應用於臨床醫療和診斷；新興材料用於醫療材料和輔具，發展新材料、微創應用器械、功能性人工組織與器官等。除了材料在醫學的應用外，循環性高值材料、綠能材料、儲能技術等永續能源相關的主題同時也受到政府的重視，希望能透過材料科學的發展帶動相關產業，以引領臺灣邁向綠色未來。³ 

　　因此，為了加速提升臺灣的科技產業競爭力，科技部推動「新世代光驅動電池產能提升」、「半導體射月計畫」和「奈米科技創新應用主軸」等專案計畫，以政策的支持帶動臺灣學研界在奈米材料、半導體元件及新興材料的研發。就「新世代光驅動電池產能提升」專案計畫的執行成效來看，不僅鼓勵了新的綠能來源發展，更在2017年針對室內弱光照明條件，建立了新世代光驅動電池性能量測光源系統與技術，再加上此室內弱光發電的研發可與物聯網結合創造智能家居，未來的發展應用將更貼近民眾的生活。⁴而「半導體射月計畫」的推動，將全力迎接人工智慧應用爆發的年代，並進一步挑戰2022年智慧終端關鍵技術極限，期達成提升臺灣半導體產業優勢之目標。⁵

　　總體而言，科學的發展滿足了人類探索自然界及微觀世界的好奇心，而材料科學的研發更為人類的未來樣貌帶來無限的可能，期藉由我國材料科學的跨領域合作發展，激發多元應用潛能與厚植研發能量，為臺灣的科技產業創造新的價值、帶來新的氣象。

¹ Sarah O’Meara, Materials science is helping to transform China into a high-tech economy, Nature 567, S1-S5 (2019)
² 賴志遠，〈材料科學領域熱門議題〉，《科技政策觀點》，臺北：國家實驗研究院，2018年10月29日。
³ 科技部，108至111年科技發展策略藍圖，頁149-159。
⁴ 科技部，〈為臺灣充電加值-新世代光驅動電池性能鑑定〉，2019年4月17日。
⁵ 行政院，〈半導體射月計畫—強化我國半導體產業核心關鍵技術〉，2018年10月17日。