2011 年 6 月， 美國總統奧巴馬宣布啟動“材料基因組計劃”， 旨在加快新材料從發現、 創新、 制造到商業化的步伐， 使材料研究、 開發方式從完全“經驗型” 向理論“預測型” 進行轉變， 試圖把新材料的開發周期縮短一半。該計劃將發展一個集成計算模擬、 實驗和數據庫為一體的材料創新平臺， 建立材料的成分 /工藝 － 組織結構 － 性能之間的定量關系。這種定量關系是貫穿材料從發明發現、 設計表征、 制備生產、 服役回收整個周期的主線， 是材料研發的核心。
材料基因組計劃試圖創造一個材料創新框架， 以期抓住材料發展的機遇， 重點包括以下三方面內容:
( 1) 打造材料創新基礎;
( 2) 通過先進材料實現國家目標;
( 3) 培育下一代材料工作者。通過材料創新基礎設施的融合發展， 將對人類福祉、 清潔能源、 下一代勞動力、 國家安全等領域產生深遠影響。
圖 1 美國材料基因組計劃試圖通過材料創新基礎設施的建設實現其目標
