纳米科技世界论坛, Nanoscience and Nanotechnology World » 纳米科普,An Introduction to Nano » 纳米材料与我们的机会

查看完整版本: 纳米材料与我们的机会

dwsh1084 2008-05-22 16:33

纳米材料与我们的机会

目录
纳米是什么　
1颜填料,助剂,树脂,乳液,分散;|
1.纳米是新的物质观1$j#oj4d$r:G@sq
2s6I:`,|\Z{0Lk
  　1.1纳米是对新物质世界的新认识层次
1.1.1从微观到妙观
　　1.1.2从宏观到宇观  ,辐射,水性,粉末,溶剂$P9{`Vt?
7A}i%tZ+h
1.1.3微观物质同宏观物质联系的重新认识——介观
2.纳米是社会实践体系  z2p4Zj%H#QG?%R7u Z
2.1掀起广泛深入的科学实践活动
2.2各国政府纷纷纳入战略规划  +nZ8Z|J]
2.3纳米技术的产业化实践
2.3.1资本参与
  2.3.2企业积极
2.3.3良好的舆论环境
2.4受惠于人文关怀的纳米科技  8Hz/d^/Ns2M3P
二.纳米技术和纳米材料国内外发展概况
纳米技术研究与开发的背景
1.1从理论层面上看
1.2从技术创新的发展趋势来看
1.3从技术的通用程度来看
1.3.1信息产业的发展方向s!iX5c6D9H
1.3.2纳米技术是生物技术的基础技术之一
1.3.3纳米技术和纳米材料是传统产业升级换代的得力助手
2.国内外纳米技术和纳米材料开发及产业化应用概况
2.1纳米技术的国际竞争态势
2.1.1美国
2.1.2日本
2.1.3欧洲诸国
2.2我国纳米技术的基本态势
2.2.1我国是纳米科学技术研究较早的国家之一`*d EX.YV
2.2.2基础研究绩效显著
2.2.2.1纳米材料研究'JeUF |&n1r `k
2.2.2.2纳米器件研究
2.2.2.3纳米结构的检测与表征
2.2.3纳米材料的产业化dm4o"U+Oug
2.2.3.1纳米材料产品线丰富,量产高
2.2.3.2纳米材料工业化规模生产F1c*THUn ^r
三.目前我国纳米技术研发及产业化的特点和问题M`F]u7NKCGh1Q
1.我国纳米技术研发力量的基本状况  h0HX/K_m
2.纳米企业集中在经济发达地区
3.产业化的途径和形式多样/va0j cEqF
3.1纳米材料研发成果直接转化型L vMRhK;q8eNh
3.2粉体产品企业进行纳米深层开发转化型
3.3通过资本运行实施纳米技术产业化转化型kF3}v2^1e,c ? o,~
4.资本市场对纳米技术的产业化持审慎态度 r1h;w^OPU)H6o
.存在的主要问题JVe"r1S.F;M
5.1投资严重不足
5.2纳米技术工程化研发成瓶颈g;a2|_/a u
5.3纳米技术层次比较低
5.4最终应用不足,主流市场壁垒难逾越
5.5市场化机制待健全,尚需要探索创新
四.纳米技术为我们提供新的发展机会6a?$Hj$MmSO
1.纳米技术为传统化学工业改造带来的战略机遇
2.充满机会的纳米生物医药
2.1国外纳米生物工程动态

2.2存在巨大商机的纳米中医药
3.纳米技术为传统产业实现渐进式技术创新提供机会
3.1纳米技术为信息产业渐进式技术创新提供新机遇'K.ba4Lr;vt
3.2纳米技术为纺织行业发展增光添彩A3`WI(xV
3.3纳米材料促进我国涂料油漆行业升级换代/z4g%MZOIY
3.4纳米技术在能源产业及综合节能领域中大有作为M?&M-t-wFu
3.5纳米技术将促进形成新兴的纳米环保产业
五.直面机遇的策略应对
1.对当前一些有代表性对策建议的述评
2.我们的一些对策建议 eD? RW2x
2.1筹划社会科学界对纳米技术的早期介入
2.2加强纳米技术的宣传工作
2.3认真贯彻好“有所为,有所不为”的方针
2.4发挥各方面积极性,鼓励支持体制和机制创  适应纳米技术发展的需要
2.5拓展外贸渠道,鼓励出口
2.6加强纳米技术知识产权保护,作好标准化工作,积极参与国际竞争1^0u}1Pg6M
      一、纳米是什么;eN,z~(N*NC`0J b
               ——怎样认识纳米科技——颜填料,助剂,树脂,乳液,分散$[g5_f0ejej
三、五年前，除了为数不多的科技工作者和极少数企业之外，纳米，纳米科学技术和纳米材料这些名词还鲜为人知，然而，时至今日，通过各种媒体的多方介绍，特别是股市的热炒，纳米、纳米科技、纳米材料已逐渐为寻常百姓茶余饭后的谈资。UV,辐射,水性,粉末,溶剂_1K(B QX]X{8C
在媒体对纳米、纳米科技、纳米材料表现出非凡热情的背后，是世界各国，特别是发达国家掀起的纳米科学技术和纳米材料的研究开发热潮。面对骤起的世界性的纳米热潮，我们应该怎么认识和把握，是必须认真对待的。首先，我们应当对纳米是什么，有一个比较全面的总体的了解。颜填料,助剂,树脂,乳液,分散
1.纳米是新的物质观
4i6h,M [vvl4G
1.1纳米是对物质世界的新认识层次'cJ VkP3}@a
纳米同Km、m、Cm一样，是长度计量单位，它是英文“Nanometer”的中译名“纳诺米特”的简称，英文中的前缀“Nano”是十亿分之一的意思，因此，一纳米就是十亿分之一米（10-9m），记作nm。这是望文生义的直接简单解释。但是，用这个尺度去观察、研究和改造我们周围一切现实的物质世界，就远不是那么的简单了。因为我们人类赖以生存繁演的现实物质世界是太庞大、太复杂了。试想，我们用新的尺度纳米（nm），去重新审视、观察、研究如此庞大的现实的物质世界该是何等的复杂。随着研究的深入，我们相信它必将会产生一系列的新观念、新思维、新科学、新技术、新方法、新工具、新产品和新服务造福于我们人类自身。}*~o%e&O3fT#V!f&m
"s$Xp1c!VlP
在这里有必要简要的回顾一下人类对物质认识研究——物质观的演进历史。K @s8zCHD

物质是什么组成的，是一个古老而又不衰的科学命题。人类对物质世界的认识，一直从微观和宏观两个层次进行孜孜不倦地探索研究，创造出现代物质文明和精神文明，随着科学和技术的发展以及理论的不断创新，特别是上个世纪三十年代以来，人们越来越感到仅用传统微观和宏观两个尺度去研究物质世界，显得力不从心，缺少精致性和准确性。自从上世纪初科学界提出量子力学和相对论以后，人类对物质世界的观察、研究和科学实践，从微观和宏观两个方面的研究都获得了巨大的进展。2em(KW&GxJK9l{\r
1.1.1从微观到妙观{y E6XoQY^(F!Y [.]

微观层次研究已经很深入，已进入原子核内部，发现了百种以上的基本粒子，随着研究的深入，研究的手段和装置也越来越庞大，所花的资金也越来越多，好像离老百姓日常起居生活所需的物质世界也越来越远。其实不然，虽然它所从事研究的物质世界的时空尺度极小，最小时间以10-15秒计，尺度空间以10-10m以下计，真是渺小极了，奇妙极了，这个世界离通常所说的微观世界相去甚远。所以在20世纪60年代关于原子模型的大讨论时，我国著名科学家，受人尊敬的钱学森博士在一次谈话中，提出了“妙观”的概念，这个提法比较准确的反映了人类对物质世界现今最深层次的探索研究。人类从微观层次到妙观层次对物质世界的大规模研究是从第二次世界大战开始的，它的探索研究极大地推动了科学技术的发展，对人类的生活产生了极大的影响。在这大规模研究探索过程中产生的一系列理论、方法、手段、工具以及发现的一系列新现象，大大的加快了人类物质文明的历史进程。由于妙观层次的探究，产生了粒子加速器，对撞机、电子显微镜、原子弹、氢弹，原子能发电、高能辐射技术的广泛应用，激光的发明等等这些直接关系人类生存和生活的事物，妙观层次探索研究，除产生上述已为人们熟知的事物及影响外，还会继续发挥它的深远影响。
1.1.2从宏观到宇观
自从爱因斯坦提出相对论以后，特别是哈勃的宇宙大爆炸理论提出以后，人类对宏观的探索研究也已经走的更加遥远了，已延伸到宇宙深空。它所用的时空尺度，更是涵盖了人类目前所使用的一切时空单位，长度单位是“光年”、“亿光年”，小的即妙观层次的时空单位，它都在应用；“有”、“无”、“真空”、“烟灭”、“可见物质”、“暗物质”、“反物质”、“反世界”这些玄而又玄的名词是它用来描述宇宙世界的常用词语。所以用传统的所谓“宏观”已经难以包容它了。因此，科学家在讨论物质观时提出了“宇观”的概念。用“宇观”研究物质世界非常深奥，而且同“妙观”领域的研究有相互交融回归的趋势，对一般老百姓来说，既玄又空，离现实生活的物质世界太遥远了。“宇观”研究所用的研究工具、设备及装置也非常庞大，所用的技术也是最先进的，费用高昂，一架哈勃天体望远镜耗资10亿美元。虽然“宇观”所探索的结果，提出并需验证的理论，离我们的生活很远，但科学家为它的探索所创造的技术手段、设备、产品和服务正在惠及人类的现实生活。    ?mlkqLvn0@,L
1.1.3微观物质同宏观物质联系的重新认识——介观

  从微观到“妙观”的探索，对一般老百姓来说，太微妙。从宏观到“宇观”的研究，也太空玄。但它们探索研究过程中一系列技术成果已经大大的推动了人类物质文明的进程。同时也为人类进一步认识从原子、分子层次的微观物质世界同一切具体的宏观物质（体）世界的本质联系的深入探索研究提供必要的理论、方法和技术手段。

应该说，正是由于科学家们对微观物质世界和宏观物质世界在“妙观”和“宇观”两个方面的深层次的探索研究所积累的知识、方法和物质技术手段，促使一些科学家回归到对现实的物质世界进行进一步的深入观察研究。起初他们所观察的空间尺度，从亚微米级（即100~1000nm）开始，随着深入观察研究，发现在0.1~100nm空间内的物质世界存在许多奇异的物理性质。我们知道构成一切现实宏观物质的基本单元是原子和分子。因此原子和分子是现实宏观物质的微观起点。在0.1~100nm这样的空间内，存在的原子和分子为数不多，却存在着一块近年来才吸引一大批科学家极大兴趣和探研的“处女地”，在这个研究领地，即不同于原子和分子这样的微观起点，又不同于现实宏观物质领域，它正好介于微观和宏观之间，科学家们把它称之为“介观物理”或“介观”。介观物理历经四十多年的发展，已有长足进展，特别是近十几年来的高速发展，已形成了新兴的科学技术，即纳米科技（Nano-ST）。这是人类对现实物质世界认识的深层次的回归和把握。这也是人们对“妙观”和“宇观”的深究和远探以后的现实回应。实现回归的“介观”将会引导人们采用技术手段师法自然，像天然植物那样，把存在于自然界的空气、水、无机物质自组装成人类生活所需要的各种各样的物品，如粮食、纤维、各种微型机器人、计算机等等。被认为爱因斯坦之后最杰出的量子物理学家理查德·费曼，在1959年的美国物理学年会上发表《底部有很大空间》的演讲，这被公认为是纳米科学技术思想的来源。他在这篇演讲中所做的惊世预言“至少依我来看，物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物品的可能性”。将会变成现实。:f4Vo j.G p
'K:]-z:F/`B
2.纳米是社会实践体系UV,辐射,水性,粉末,溶剂q1V+VoBT}/f
纳米，不仅仅在于它把人类对现实物质世界的认识推进到介观物理层次，在认识论上提高到更新水平。更重要的是，它比历史上任何新发现都要快的速度，仅仅十几年的时间特别是这二三年内就转化为广泛的社会实践，有相当一部份已经转化为社会现实的生产力。-~!JH)rt m,s
z~e6m+sv
2.1 掀起广泛深入的科学实践活动s7xv5@o
J PW5D;P*`
1981年IBM公司苏黎世研究所的两位科学家，G·宾尼格和H·洛勒发明了扫描隧道显微镜（STM）。这是一种基于量子隧道效应原理的新型高分率显微镜，它能以原子级的空间尺度来观察宏观块体物质表面上的原子和分子的几何分布和状态分布，确定物体局部区域的光、电、磁、热和机械特性，人们还可以用它来实时测量物体表面的三维空间形貌，还可以用它在物体表面上刻划纳米级的微细线条，以及搬运一个个原子和分子。这就为实现人们长期追求的直接观察和操纵一个个原子和分子的愿望，提供了有力的工具。它的发明非同小可，为人类进入纳米世界创造了基础性的技术条件。为此，这项发明获了1986年度的诺贝尔物理学奖。A4Ew;{p'c9M

它的发明大大地推动了纳米空间尺度的科学实践活动，加快了纳米科学技术的形成。纳米尺度空间的奇异现象，引起各领域科学家的广泛兴趣。各领域的科学家、工程技术专家结合本领域的特点，纷纷进行对本领域的纳米尺度的深入观察和试验研究，极大的推进了纳米科学和技术的发展。现在，纳米科学技术已经形成为高度交叉的综合性科学技术，包括物理学、化学、材料科学、生物学、医学和电子学等。它不仅包含以观察、分析和研究为主线的基础学科，同时还包括同人类生产、生活息息相关的传统产业的纳米科学应用的纳米工程与加工学为主要内容的纳米技术科学。因此，纳米科学与技术是一个融科学前沿和高技术于一体的完整的科学技术实践体系。a;b k:zPK\P sF
9_ A(TOn7Xu vN
2.2 各国政府纷纷纳入战略规划2C
人类历史上的任何科学发现，都没有像纳米科学技术那样受到各国政府的如此重视，并如此之快的做出反应，做出战略安排。美国、英国、法国、德国、中国、日本、欧盟、俄罗斯等主要国家几乎同时提出了国家级的纳米科技的战略规划。这在历史上是绝无仅有的。说明，纳米学科的科学实验及其向产业化转移，对推动国民生产和社会发展，保障国家安全和造福人民的重要性，各国之间已成共识，并付之以行动。当然，各国的情况不同规划有异，各有侧重。
2_G/^ z _7v'O[
我国除已有国家级的《中国国家纳米技术发展纲要》以外，各级政府积极参与规划，目前已有十余个省（市）制订了省级纳米规划。如京、津、沪、东北三省，江、浙、皖、粤、湘、鄂、陕、晋等省市均有相应的规划安排。
}
2.3 纳米技术的产业化实践
)rK1EqV
纳米科学技术的发展离不开科学家们的基础研究，有赖于科学家们的工程化开发的试验研究，也离不开政府的引导扶持，但目的是为了使纳米科技转化为社会现实生产力，最终转化为纳米技术的产业化实践。
可喜的是，这两年我国的纳米技术的产业化实践正在蓬勃健康的发展。其主要特点是，与以往的浮夸风大不相同，发展是健康的，表现在四个方面。
2.3.1 资本参与Z9r:]"j4^3hZ|
资本是任何科学技术产业化的催生婆。纳米科学技术同历史上其它科技新发现不同，它出现不久，就强烈地吸引了社会资本的积极关注。改革开放以来，我国经济取得了令世人瞩目的成就，积累了巨大的民间资本。资本的天性是积极寻求投资机会，以保其增值的可能性。早在二十世纪九十年代中期，中国科学院系统的有关研究所，在纳米技术上取得了一些可喜的成果，立即引起我国经济发达地区民间资本的注意。1997年浙江省舟山市的一家不大的企业就同中国科学院固体物理研究所合作开发纳米氧化硅粉体材料。我市一家企业积极同中国科学院冶金研究所商洽合作开发纳米氧化硅、碳化硅陶瓷粉体材料，后来因故中止。到1999年，关于纳米科技的消息不断见诸于报端、纳米技术犹如一夜春风吹遍神州大地，极大的激发了资本的冲动。“纳米”一时成为资本市场上的投资热点话题，“纳米”成为同.com一样成为股市炒作对象，当然，靠人为的炒作，是炒作不出一个纳米产业来的。但是，有一点可以肯定，纳米技术引起资本市场的关注，能引发它的炒作的本身，就是一个好兆头。纳米科技的市场前景吸引了我国上市公司的注意。目前已有武汉塑料、苏威孚、小鸭电器、爱建股份、亿安科技、美菱、海尔……等，50家左右上市公司直接或间接介入该领域。这是一个好事，这意味着，我国的纳米科技将会融入广阔的资本海洋。水可以载舟也可以覆舟，就看我国的纳米技术是否过硬，是否经得起市场的洗礼。!?aO7hR5W1l [
l1?Z-w7j~[8I
2.3.2 企业积极(TV9wF&xz:Y2n

这几年，我国以纳米材料及其应用为目标的企业，雨后春笋般的涌现。1995~1997年，我国从事纳米材料生产开发的企业约有20多家，1997~1999年，增加到70多家，到2000年7月又增加到100多家，截止到2001年5月底猛增到320多家，其中以“纳米”字样注册的企业近60家，社会投入资金约30亿元。已有50家上市公司涉足纳米科技领域，这将为纳米技术的发展筹集更多的社会资本开辟更广阔的渠道。涂料|油墨|树脂|胶粘剂|配方
我国纳米企业在地域分布上，已基本形成以北京和天津为中心的京津地区，以上海为中心的长江三角洲地区和以广深为中心的珠江三角洲地区的三大纳米材料和纳米技术产业带，这三个地区的纳米企业数占全国80%左右。
ExVDt,};iR q
2.3.3良好的舆论环境

纳米科技、信息技术和生物技术是二十一世纪的三大战略性的科技，当然引起舆论界的密切关注。颜填料,助剂,树脂,乳液,分散 1998年以前，除少数从事纳米科技研究及科技管理者外，对绝大多数群众来说，还是一无所知的。到1999年下半年以后，特别是2000年以后，才为广大群众所知晓，并在我国很快形成“纳米热”。这是与报章、杂志、电视广播、互联网等媒体的广泛报导宣传分不开的。值得欣慰的是，这些报导宣传不是一味的迎合受众的心理需求，而是实事求是，既有普及性宣传，又有深层的专题报导；既宣传纳米科技的美好前景，又指出当前存在的主要问题和障碍；既报导纳米产品的新成果，也揭露包治百病的“纳米水”之类的伪纳米、伪科学的害群之马；既有防止恶炒纳米的提醒和忠告，也有为保障纳米产业健康发展的建言献策等等。以上是一般媒体所传播的信息。在互联网上，关于纳米的信息即更是精彩纷呈，纳米网站、网页非常丰富。其内容更是涉及纳米科技的方方面面，既有有关纳米科技的发展动态趋势又有丰富的内容数据库；上网者既可以作为求知者的身份索取所需的纳米信息，也可以作为纳米科技参与者的平等身份参加有关纳米问题的讨论，可以质疑，可以解惑，可以提出求助。
所有这些，为纳米技术产业化的发展提供透明、快捷、社会化和全球化的舆论环境和信息环境。这是人类历史上任何新发现、新发明，在其成长过程中，企求而又从未遇到过的良好的舆论和信息环境!x8z/ar k8F"r
2.4 受惠于人文关怀的纳米科技 1[:tmF-{m6d
上个世纪，科学发现和发明为人类创造了前所未有的物质文明，同时也给地球村带来了人口、资源、环境三大问题，给人类自己提出了对科学发展的重新审视。发现人类太迷恋于改造自然的能力，忘掉了一百多年以前我们的先师马克思、恩格斯曾提示过的“自然界对人类惩罚”的忠告。当上个世纪初诺贝尔化学奖授予六六六农药的发明者不久，人们发现六六六不仅毒杀农作物的害虫，同时也殃及大量益虫和高等动物。由于它的长期使用，使害虫产生抗药性，使用的剂量越来越大，形成抗药性与加大剂量的恶性循环，直到最后根本不顶用。更可怕的是，由于六六六的化学结构稳定，很难在自然界降解，在自然界形成大量的积累，通过生物链的传递，严重地危及人类自身。同样，获得诺贝尔化学奖的青霉素的发明，导致形成了巨大的抗菌素产业，它的全球化的大规模滥用，也已经严重地危及人类自身的安全。生物武器、原子弹、氢弹这些大规模杀伤性武器的大量生产和储存对人类生存的危害，这些历史事实，提供人们对科学发现和发明的理性思考，使一些科学家、人文学者和有识之士及政要们进行广泛深入的反思，倾注以热忱的人文关怀。上个世纪六十年出现，现在正成为世界性的“绿色和平”运动，就是这种反思和人文关怀的例证。[~ a bJ9N3pGk
$k-W$u{my#I$Gl6C d|
人类的二十一世纪，将是比过去的二十世纪更加理性的世纪，将对人类自身的任何重大发明创造倾注以更及时更全面的审视和人文关怀。人们在关注这些重大发现、发明和创造，为解决人类所面临的人口、资源、环境三大基本问题做出贡献的同时，也会以审慎的态度对待这些重大发明和创造可能造成的负面影响，防止它的滥用危及人类自身的安全，防止由于它的滥用颠覆人类的基本道德和伦理关系。l\}_"i s5^6E?

在世纪之交，本世纪初，我们有幸看到人类理性审视及人文关怀的力量正在发挥作用。当有的科学家提出搞“克隆人”设想时，就遭到舆论的普遍反对，现在已经有不少国家制订了不允许“克隆人”的相关法案。我国政府也明确提出不允许“克隆人”的试验
纳米技术、信息技术和生物技术是人类二十一世纪的三大基本战略技术。作为信息技术和生物技术的共同基础的纳米科学技术，当然受到广泛的人文关怀。例如，美国在2000年提出的“国家纳米技术创议”（NNI）中，就把纳米技术发展过程可能涉及的“伦理、法律和社会影响及教育培训”等方面的问题，列为重点支持的研究方面。这表明，美国政府对纳米技术发展的进程中予以人文关怀的理性态度，并在计划安排立项和经费上予以支持。其实，在英、德、法、欧各国的纳米技术战略计划中都有相应的体现。我国也有相应的打算，而且一些科学家、哲学家、法律工作者、人文学者、舆论界等有识之士，已经行动起来，纷纷发表意见，从各自的角度来审视纳米技术。例如，中国社会科学院哲学所薛华研究员，就纳米技术的哲学问题发表谈话认为，对于纳米技术，公众有“科技知情权”，“我们每个人有权利、有义务去了解科技发展的新动态，从而能够估量它们对于我们人类有什么利害。”华南理工大学高聚物结构与改性研究室主任、博士生导师龚克成，提出了“纳米科技的反环保倾向”的警告。这是纳米科学技术事业之幸，也是至健康发展的人文关照和保障。
二、纳米技术和纳米材料国内外发展概况
1、纳米技术研究与开发的背景
L%p)mHs
前面已经谈到，纳米科学技术是介于微观与宏观之间的介观物理，关于纳米科学技术的定义很多，具有代表性的说法有：如英国科学家阿尔培特.佛朗克斯教授把纳米技术定义为“在0.1—100纳米尺度范围起关键作用的科学技术领域。”美国“国家纳米技术倡议”（NNI）则推荐采用科普作家伊凡.阿莫托在一本小册子中的提法：“纳米科学和纳米技术一般是指，在纳米尺度上，则从一纳米到几百纳米介观范围内，所从事的工作范畴”。上述两种说法，总的意思是，把它限定在纳米尺度范围内的物质组成体系的运动规律和研究开发工作。我国科学家，则主张把它的内涵再延伸扩张到由它所引发出的可能的实际应用领域的研究开发工作。我国纳米科学家，国家重点基础研究计划（973计划）纳米材料和纳米结构项目首席科学家，中国科学院固体物理研究所张立德研究员作了总结性的定义：“纳米科技是研究由尺寸在0.1—100nm之间的物质组成的体系的运动规律和相互作用，以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术。”这个定义既反应了纳米科学技术的内涵，又体现了科学技术发展规律的要求，也比较符合中国的实际情况。
`9Os+Zz"B
1.1 从理论层面上看，纳米科技是量子力学在实践上的必然延伸。我们知道用原子模型和量子力学的能级概念可以合理的解释金属、半导体、绝缘体的电、光、热、机械等性能，并进行广泛的工业化开发，形成新兴的产业，同时改造各种传统产业。其中最为突出的是上个世纪四十年代末发明的半导体，它的发展轨迹是半导体—集成电路—大规模集成电路—超大规模集成电路，它的成就很大地推动了信息产业的发展。这是量子力学在微米空间尺度上的辉煌实践和发展。微米技术把量子力学在微米空间上的应用，同微电子学、电磁学、光学、经典牛顿力学有机地结合起来，极大地推动了社会生产力的发展。量子力学的本质特征是微细粒子的波粒二像性，而在微米技术上所用的主要是量子力学的粒子性电子流（大量的、宏观的粒子流）。它与传统的经典理论的工程应用相匹配，才形成现在的半导体、计算机、软件、网络通信等信息产业。也就是说，这样庞大的产业，仅仅应用了量子力学波粒二像性的一半，即它的粒子性。另外的更奇妙的波动性还未加考虑。理论来源于实践，更在于指导实践，以证明其正确性，并通过实践考验进一步修正充实发展理论，量子力学的自身发展，也必然如此。我国著名的纳米材料学家，中国科学院物理研究所的解思深研究员就说：“纳米材料本身是将量子力学效应工程化或技术化的最好场合之一，可能会产生全新的物理、化学现象。”

1.2 从技术创新的发展趋势来看，需要更精致、环境友好、更具有智能化的技术创新。
(]~7pI)b s*V#zAN\
在牛顿力学体系的理论指导下，大大地促进了技术创新活动，促成了十八世纪下半叶开始的第一次工业革命，其创新发明的代表作就是瓦特发明的蒸汽机，这是人类器官的一次飞跃性延伸，它力大无比，显得庞大粗壮，还有一定的自动控制能力，对当时的人来说，是非常不错的玩意儿，但对现代人来说是一个傻大黑粗又愚笨的家伙。人们一直在不断的追求轻、小、简、廉，现在即更追求更快、更省、智能化、环境友好、可持续发展。9P mxA5ga`
人类自古以来，创新思路和方法基本上都是由大到小，由粗到精，从石器时代—青铜器时代—铁器时代—大机器生产时代—现在，概莫能外。我们祖先为了得到石器，需要一块大石头把它打小，然后再磨砺成可用的石器，这是由大到小的过程。我们现在用的机器制造也这样，开矿山—冶炼—金属材料—机器另部件—机器，也是由大到小的过程。在这个过程中存在着大量的人类劳动和资源的浪费，造成了环境危机。单纯由大到小（top down）的创新思维和方法已经面临挑战，纳米科学技术的研究方法（approaches），即提出了全新的创新思维和方法，这里有两种方法
第一是继续沿着古已有之的“由大到小”（top down）思路和方法干下去，不过这里的“小”可不是原有意义上的毫米、微米的小，而是在纳米尺度（0.1—100nm）上的小，在这么“小”的地方出现的景观同传统意义上的毫米、微米尺度上的出现的景象根本不同，在这里真正的发生了量子力学上的波粒二像性。@%uO+gQ,\1G1YJ9X
现在用这种方法（top down），可以在宏观块体材料（如半导体）上利用机械和蚀刻技术制造纳米尺度结构。纳米材料的制备的种种方法，还是这一方法。估计二十一世纪的前半叶，甚至更长时间，这种方法还起到支柱作用。但是它创造的文明会是非常辉煌的。
)P@ Bd~
第二种方法，就是实现量子物理学界的奇才费曼所预言的那样“物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物品的可能性”。即“由小到大”（bottom up）的方法，人们按需要用一个个原子或一个个分子组装创造出有机和无机物品。这方面的创新工作已取得一些成果，见诸报端的不少，但离真正的实用还要走很长的路。4W:J!^Kh4tD

1.3从技术的通用程度来看，纳米科学技术既是高新技术的通用性技术，也是各传统产业升级的通用性基础性技术。}-v\:]$VWx

1.3.1信息产业的发展方向
以信息技术（产业）为例，它的基础是半导体集成电路产业。这个产业的基础技术是微米技术，它的技术创新历程一直曾循着摩尔定律。这个定律是1965年戈登.摩尔（Gorden.Moore）提出来的，他指出集成电路里晶体管数量每18个月翻一番。26年来，现实与摩尔定律非常一致。这是在微米尺度上的定律，科学界普遍认为0.05微米（50mm）是现代半导体工艺的极限，Intel公司的最新工艺是0.13um（130纳米），估计将在10—15年内达到它的极限。要是继续用微米技术，就很难再前进了，即使能够逼近它的极限，但这就意味着要花近百亿美元，甚至数百亿美元，在经济上是极其不划算的。因此，半导体工艺要走出它的死胡同，非得另谋出路不可。如果借用量子力学上的“隧道效应”一词作比喻，那么我们就得在临近胡同底的时候，开始挖掘一条“隧道”出去，利用量子力学波动的隧道效应开辟新的天地。
zgBrL
这个新天地就是纳米技术。所幸的是，新途径已经初露端倪。1998年，IBM公司与日本NEC公司合作，在实验室里用一根半导体性的碳纳米管制成了场效应晶体管。该晶体管的衬底为硅，并作为栅极，源极和漏极是用金作的，研究人员用原子力显微镜（AFM，Atomic Force Microscope）在三个电极间放置了一根碳纳米管就成了场效应晶体管。这只场效应晶体管的性能不错，当栅电压变动时，源极与漏极之间的电导变化10 万倍，是一个说的过去的电子开关。在这之后，其他研究单位也纷纷制得在原理或结构上有所不同的晶体管。
最近又传来好消息。今年（2001年）8月，IBM又宣布使用碳纳米管制成了输入为“0”时，输出为“1”的“非门器件”。他们在研究过程中，找到了两项关键工艺原型。我们知道，非门器件是由一个P—型和一个N—型晶体管拼成的，但是碳纳米管都是P—型半导体。IBM的研究人员想了很多办法，想制得N—型的碳纳米管，最后他们发现，其实只要在真空中将P—型碳纳米管加热，就能将其变为N—型。他们进一步发现，如果只加热碳纳米管的一端，这一端就变成N—型，而未加热的一端仍为P—型。这就是说，找到了使一根碳纳米管就能构成一个非门器件的关键工艺方法。有了这样一根碳纳米管，用原子力显微镜（AFM）将它放到事先做好的基底上，就制成了一个非门器件。

解决了P—型变N—型问题以后，还存在一个问题：金属性和半导体性的碳纳米管是混合在一起的。如何用简单的方法将两者分开，就成为用碳纳米管工业化生产碳纳米器件必须解决的另一个难题。IBM公司的研究人员，将金属性和半导体性二性混合的碳纳米管放在硅片上，再在碳纳米管层上面印上金属电极，并将硅片当作另一个电极。在两极间加上电压，使半导体性碳纳米管处于“关断”状态，金属性碳纳米管由于电流过大氧化烧毁，剩下的就是纯净的半导体性碳纳米管。这有可能成为大量制备半导体性碳纳米管的工艺原型。
KXA R-[$Gw.f
从这里，我们可以看到纳米技术在半导体产业，或者说在信息技术（产业）的光辉前程。
NM Wi@/i
  1.3.2纳米技术是生物技术的基础性技术之一涂料|油墨|树脂|胶粘剂|配方
大千世界最奇妙、最复杂的莫过于有机物生命体的生物世界了。从原子和分子的角度看，又是那么简单，这些生灵不过是由碳、氢、氧、氮、钙、磷、硅、硫、铁、钠，再加上一些微量元素所组成，而且它的生、老、病、死、遗传、变异都是在温和的自然条件下静悄悄地进行的，用不着高温、高压、高真空……等等的苛刻条件。生物多样性及其复杂性的来源，不是主要决定于组成它的原子和分子，而是决定于这些原子和分子在纳米尺度上的结构，纳米尺度上的生命运动规律。w Eqq5cu8k)J{H
举一个简单的例子。我们常吃的藕，生长于池塘的淤泥中，但它露在水面上亭亭玉立的莲花荷叶却出污泥而不染，美丽圣洁。荷叶的基本化学成分是叶绿素、纤维素、淀粉等多糖类的碳水化合物，有丰富的羟基（—OH）、（—NH）等极性基团，在自然环境中很容易吸附水分或污渍。而荷叶叶面都具有极强的疏水性，洒在叶面上的水会自动聚集成水珠，水珠的滚动把落在叶面上的尘土污泥粘吸滚出叶面，使叶面始终保持干净，这就是著名的“荷叶自洁效应”。为什么会有这种“荷叶效应”，用传统的化学分子极性理论来解释，不仅解释不通，恰恰是相反。从机械学的光洁度（粗糙度）角度来解释也不行，因为它的表面光洁度根本达不到机械学意义上的光洁度（粗糙度），用手触摸就可以感到它的粗糙程度。经过两位德国科学家的长期观察研究，即上世纪九十年代初终于揭开了荷叶叶面的奥妙。原来在荷叶叶面上存在着非常复杂的多重纳米和微米级的超微结构。（读者有兴趣，可参见附录）。在超高分辨率显微镜下可以清晰看到，在荷叶叶面上布满着一个挨一个隆起的“小山包”，它上面长满绒毛，在“山包”顶又长出一个馒头状的“碉堡”凸顶。因此，在“山包”间的凹陷部份充满着空气，这样就在紧贴叶面上形成一层极薄，只有纳米级厚的空气层。这就使得在尺寸上远大于这种结构的灰尘、雨水等降落在叶面上后，隔着一层极薄的空气，只能同叶面上“山包”的凸顶形成几个点接触。雨点在自身的表面张力作用下形成球状，水球在滚动中吸附灰尘，并滚出叶面，这就是“荷叶效应”能自洁叶面的奥妙所在。L]-?$qj![M"^(g

研究表明，这种具有自洁效应的表面超微纳米结构形貌，不仅存在于荷叶中，也普遍存在于其它植物中。某些动物的皮毛中也存在这种结构。
其实植物叶面的这种复杂的超微纳米结构，不仅有利于自洁，还有利于防止对大量漂浮在大气中的各种有害的细菌和真菌对植物的侵害。另外，更重要的是，可以提高叶面吸收阳光的效率，进而提高叶面叶绿体的光合作用。uE}*K4K n&{
P:](u?b
这种自然界的造化，是生物界经过亿年的适应性和变异性的自然选择、遗传进化而来的。我们的科学家从事纳米科学技术的研究的灵感，很大的成份上来源于对这种自然造化的感应和启发。
生物学有其自身的宏观规律，生物技术需要对这些规律的深层次的研究，现在已经深入到细胞质、DNA、基因片段、蛋白质，这些构成生命体的基本单元层次。这些基本单元的尺度大多在微米级或以下，其中基因片段、蛋白质在纳米级。对这么小的生命体基本单元的观察、研究、裁减、拼接、转移，就需要纳米技术的参与。纳米科技同生物技术、医药学的交叉互相渗透，已形成纳米生物学（Nanobiology）,纳米医药学（Nanopharmics）。这已经成为纳米科学技术工程应用的热点领域。专家们普遍看好这两个领域，认为纳米技术很可能在这里先挖出“金矿”来。
1.3.3纳米技术和纳米材料是传统产业升级换代的得力助手
对传统产业来说，企业要在剧烈的市场竞争中立于不败之地，无非是采取两种方法：首先，对于老产品就要不断提高其性能价格比，占据有利的竞争优势，获得尽量多的市场份额；第二是不断创新，以新技术开发出新产品，引领市场潮流，开辟出技术推动型的新市场。纳米技术和纳米材料及其应用正具有上述两方面的禀赋优势1Z(Xf!`.yd1sb,K
这种禀赋优势是来源于纳米材料的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应。在工程技术上采取各种技术措施手段，充分发挥这些效应在宏观对象上予以体现，就可以在源头上把握传统产业各种产品和工艺技术的创新升级。从而提高传统产业或产品的性能价格比，或以全新的技术开发出全新的产品，实现技术推动市场。迄今为止，大量事实已表明，纳米技术在这两个方面都有很好的实际表现和巨大的潜力。这里不再一一列举例证，详情后述。d8L0Hm6D1T'~.N|b
G;V1b2n+]1u'Oa3V&~{"^
[[i] 本帖最后由 dwsh1084 于 2008-05-22 16:59 编辑 [/i]]

dwsh1084 2008-05-22 16:33

2.国内外纳米技术和纳米材料开发及应用概况
2.1纳米技术的国际竞争态势Q]&C4cLEdN8@N
纳米技术经过上个世纪八十年代的理论和实践的大量准备，到九十年代得到很快的发展。到世纪之交，2000年1月21日美国总统克林顿向国会提出“国家纳米技术倡议”（NNI-National Nanotechnology Initiative）以后，很快在世界上掀起纳米技术的热潮。尽管这个热潮没有像“.com”网络热那样形成狂潮，但它受到科学技术界、企业界和各国政府的高度重视。各国政府根据自身的国情制订相应的战略规划，加大财政拨款投资，设立专职协调机构，设立各项或专项计划申请制度，鼓励大企业投资纳米技术的基础研究和应用研究，鼓励开展国际合作，建立各种开放式研究机构，对一般性应用项目放开竞争，鼓励拥有专项纳米技术的专家创建小型企业为社会提供自身专长的产品和服务等等。4a:]+HTV5U
vn&c1K0`YjZh m-hpt
2.1.1美国

  美国政府为了保持其纳米科学技术领域在世界上的强势地位，于2000年初由克林顿总统向美国国会提出“国家纳米技术倡议”（NNI），全面部署纳米技术战略规划。并提请国会审议通过纳米技术2001年度专项财政拨款4.95亿美元的请求。
美国“国家纳米技术倡议”（NNI）是经过长期酝酿提出来的。NNI的始作俑者是美国国家科学基金会（NSF，National Science Foundation）的资深顾问米哈依尔 C. 洛克（Mihail C . Roco）。他在1999年3月白宫科学技术政策咨询会议（White House Office of Science & Technology Policy-OSTP）例会上呈递的报告中首先提出了NNI的雏形。以后，是年八月白宫科技政策咨询会（OSTP）成员单位国家科学技术委员会（NSTC，National Science & Technology Council）下，设置了临时性的办事机构——纳米科学工程及技术协调工作组（Interagency Working Group on Nanoscience Engineering &Technology）,由洛克任组长。在洛克的亲自主持下，制订了两个配套文件：其一为“纳米结构科学与技术”（Nanostructure Science &Technology）;其二为“纳米技术研究指南”（Nanotechnology Research Directions）。7o{8Ux!{tA
这两个文件作为“国家纳米技术倡议”（NNI）的两个附件，形成蓝皮书，呈报联邦政府，这是美国总统克林顿于2000年初向国会提出的“国家纳米技术倡议”的大致过程。i9Rj)wX!y9Oe$s1j*z-e
M4R?'n]6\xT"Tr@:Y&o
  NNI向世界公布后（网址：[url=http://www.nano.gov/]http://www.nano.gov/[/url]）,美国政府为加大推进纳米技术战略规划的实施力度，2000年7月份公布了实施计划（implementation plan）,同时，国家科学技术委员会（NSTC）下设的临时办事机构——纳米科学工程及技术协调工作组变为常设机构，并晋格为“纳米科学工程及技术分会”（Subcommittee on Nanoscale Science ,Engineering & Technology）,具体负责联邦政府下属各部门之间有关纳米技术研究项目的相关协调事项。相当于“国家纳米技术倡议”计划的执行协调部门，由洛克任主管。（读者有兴趣，可参见附录）2R)_C-AN8G'\AE5Nu
X.M tq8g.{coatCN技术网 NNI计划，对美国来说是涉及政府部门最广泛的一项科学技术计划，由于这项战略计划的实施，促使美国政府研发（R&D）管理体制作了重大调整。用美国白宫科技政策咨询会（OSTP）纳米技术管委会总监邓康 T.摩尔（Duncan T. Moore）的话说，在“部际研发（R&D）管理上扯皮的一些老问题已经解决。”解决的办法是实行“大联合”（Grand coalition），把美国八个最大的负有相应研发（R&D）管理职能的部门：国家科学技术基金会(NSF)、国家标准与技术学会（NIST，National Institute Standard & Technology）、国家卫生学会(NIH,National Institutes of  Health)、国防部(DOD,Department of Defense)、能源部(DOE,Department of Energy)、国家宇航局(NASA)、环境保护局(EPA,Environmental Protection Agency)、农业部(DOA,Department of Agriculture)和美国司法部，再加上国务院（以观察员身份参加）等十大部门统统作为国家科学技术委员会(NSTC)组织实施NNI的分会成员单位。
NNI是一项内容极其丰富而庞大的计划，主要有以下几个特点：;^-d\k io)]
Y }EUvqw
研发项目内容涉及范围广·

纳米材料及制备、纳米电子学、医学与卫生、环境与能源、化学与制药业、生物技术与农业、计算机与信息技术、国家安全等。Xc"A7Ga5V.[f,W3??

建立全国性的协调工作体制·/n}Br(Wz
NNI是以总统名义向国会提出的战略性科技规划，所以它的组织实施过程中，负责总协调的角色就落到总统白宫科学技术政策咨询会（OSTP）的成员单位国家科学技术委员会（NSTC）肩上。NSTC为了把NNI能够具体落实到实处，在NSTC下专设了纳米技术工程与技术分会，作为各部纳米技术计划总协调的常设办事机构，其负责人就是NNI起草者洛克。NNI涵盖了美国十个主要部门，可见其重要性，这在美国历史上是罕见的，可能只有第二次世界大战时期的“曼哈顿原子弹计划”和七十年代的“阿波罗登月计划”可以比拟。可是那两个计划是短暂性的具体工程计划，这一次是长期性的战略计划，具有动态的不可预见性。具体的协调工作机制目前还不太清楚，但有一点是肯定的，新建立起来的协调体制的权威性已为科学院、私营企业、各级国立实验室、各级政府基金会，以及各种权威性的科学和工程协会组织的广泛认可
这既体现了美国的传统特点，也符合纳米科学技术发展的客观要求。因为纳米技术研究是原创性研究，其具体的商业价值具有无确定性，仅是提供某种创造商业价值机会，所以这里没有太多的商业秘密。真正要创造出商业利益，还要进行创业冒险。所以在NNI中充分体现它的开放性、共享性和灵活性
·开放性——在互联网上建立NNI网站，向公众开放。开放是为了让纳税人知道NNI是什么；开放也是为让更多关心支持纳米技术的人或有疑惑者和有异议者了解NNI的项目内容及其实施情况；开放更为了那些从事纳米技术研究工作的人士，如何从NNI中获得帮助和支持，争取到更多的发展机会；开放还使美国吸引更多的人才。`mZ5?s^$P*x [

·共享性——信息共享、基础设施共享、专用基础测试仪器（state-of-the-art）共享是NNI提出的重要原则，也得到了十个成员单位及其下属的综合性或专业性研究所、实验室以及高等学校的广泛支持，他们纷纷打出这张牌以便招募人才和科学研究项目，NNI鼓励的研究网络也应运而生。开放性和共享性大大促进了纳米技术人才和资源的有效流动和高效组合及利用，有利于多出成果，出好成果.GG jp'L n

·灵活性——研究形式和组合多样，既有重大的项目，也有小型项目，既支持大型团队式研究项目，也鼓励帮助扶持个人专项确有专长的项目；在项目计划管理上富有弹性，不受截止时间限制（sunset），只要有好项目随时申请随时审批，随时调动资金予以支持。涂料|油墨|树脂|胶粘剂|配方
·重视纳米技术可能引发的伦理、法律和社会影响问题·
2?9y@@B0p_phj
NNI很重要的特色是把纳米技术可能会引发出的种种社会问题纳入研究计划。把所涉及的道德伦理、相关法律、对社会发展可能产生的影响以及相关的宣传教育培训等等社会科学和人文学科方面的研究课题与具体的纳米科技研究课题同等对待，一样给予立项，给予经费资助。为了做好这方面的工作，在国家科学技术委员会（NSTC）下设立了一个新的机构——纳米科学技术社会影响工作办公室（WSINN——Workshop on Societal Implications of Nanoscience &Nanotechnology）。就这样，在NNI中包容了对纳米科学与技术的人文关怀机制，体现了它的高屋建瓴气势，未雨绸缪的审慎态度。这在美国科技发展史上是前所未有的。
考察美国纳米技术研发的总体印象，概括起来这么几条：.f7}(B2R8?&t-Iii

⑴作为政府行为的NNI计划，主要侧重于战略性、长期性、基础性和社会性，因此，研究范围广泛，参与的政府部门、研究所、大学为数众多，实力雄厚，经费充足，总体上处于世界领先水平。尤其在纳米结构的基础研究和纳米结构的各种超微器件，如量子型电子器件，超微结构的生物传感器，生物芯片技术，微机电系统，纳米探针等都有世界领先的出色表现。 |
⑵在纳米材料方面，虽然研究开发单位和企业很多，但还没有具备工业化批量生产的大型生产装置。根据美国比较权威的杂志《化学与工程新闻》2000年8月综合调研分析，原因有：其一，是纳米材料在传统产业中的应用还没有得到重大的突破；其二，是纳米材料还没有为广大潜在应用厂商所认识，价格也太高。现在基本上停留在纳米材料供应商，在寻求用户厂商合作阶段。 F}UrHQUNZ/\
.W{x&i k4s~.[ g
⑶在纳米材料应用方面完全是市场化的。从报道情况来看，主要集中在电子信息、生物工程、医学、医药、航空航天、国防等高新尖端领域，并取得一些骄人的成果。但在传统产业方面的应用，引人注目的成果不多。虽然这方面的公司不少，但多数是初创不久的小公司，没有什么经济实力，多数处在联系客户建立合作伙伴的创业阶段，也有比较好的小公司，或者产品前景比较好，或因有比较强的研发队伍，被大公司看上被兼并收购的，但案例不多。值得注意的是，大公司在纳米材料应用开发方面的信息披露不多，据《化学与工程新闻》杂志评论家看法，大多数大公司都从事纳米材料应用方面的研发，有的从国家高科技计划方面获得不少资助，但总体上没有什么大的动作，多数大公司都采取静观其变、适时介入的态度。根据美国市场分析专家称：“再过几年，一当纳米材料领域在市场上形成明显的气候，那些大制造厂商会及时注入资金，老牌的大公司会很快地介入这个领域参与竞争，推动成本下降，到那时才会真正确立纳米主流市场的地位。”

  2.1.2日本
七十年代开始，日本就非常重视微米技术，当时日本政府就将其定为战略技术，并且很快实现了大规模产业化技术，对美国构成强劲的竞争优势。在微米技术取得巨大成功的基础上，一些大公司、大学和研究所进一步深入到纳米技术的探索，他们很快就发现碳的纳米结构。1991年，日本NEC公司基础研究实验室的饭岛教授首次发现了碳纳米管。“纳米”作为长度单位，最早把它用在工程技术上的是日本。70年代开始，日本工程技术界，特别是机械工程和精密仪器界，为推动微米加工技术的发展，在各种刊物上连篇累牍地发表微米技术方面的文章。1974年底，“纳米”概念开始出现在文章中。
因此，在日本有一种习惯性，很自然地把“纳米技术”看成是微米技术的自然延伸，“纳米技术”经常用于描述作为未来电子和计算机技术基础的半导体上的纳米结构以及相关的纳米级测量仪器的研发。这也很符合他们重视工程技术研究的传统。目前，纳米技术的研发经费主要来自于大公司和大财团以及政府部门的资助，中小企业的作用很小
给纳米技术予以资助的政府部门，主要是通商产业省、科技厅和文部省。Iiob [G(y C

日本科学技术厅
它是日本政府纳米技术研究计划的最早推动者。1981年该厅组织实施“先进技术的探索计划”（ERATO），该计划始终受到世界各国的关注。该计划中涉及了许多有关纳米技术方面的内容，这些方面的内容随着时间的推移，不断以新的计划予以补充、充实，形成了滚动发展的推进机制。例如，关于量子效应和纳米结构的量子波计划（1988—1993年）；有“原子工艺计划”（1989—1994年），包含了用扫描隧道显微镜操纵单个原子；有“电子波前计划”（1989—1994年），包括电子信息技术，在超导薄膜中的磁通量子化（fluxones）的运动规律；量子波动计划（1993—1998年），包括非确定性原理、量子非破坏性测量、单电子控制等。另外，日本科技厅还设立一些单项匹配资助计划，如Yoshimura的“π—电子计划”（Pi-electron Project,1991-1996）;Woyori的“分子催化剂计划”（1991-1996）；Shinkai的“化学标识计划”（Chemirecognics Project,1990-1995）;Nagayama的“蛋白质列阵计划”（Protein Array Project,1990-1995）等。4^$i\3Sk%s#ji
日本通产省ynb/G,e2l(T;CCu
通产省与科技厅的计划项目有所不同，侧重于中长期具有战略意义的工程化研究开发，一般为期10年，相同的是，视项目进展情况，适时调整滚动计划。上世纪九十年代开始，该省制订有耗资1.85亿美元的“原子技术计划”（1991—2001年）；投资4000万美元的“量子功能器件计划”（1991-2001年）；还有引人注目的“最终操纵分子的研究开发计划”（Research and Development of Ultimate Manipulation of Molecules—RDUMM，1991-2001），该计划总投资250亿日元，其中约有1.67亿美元用于开发纳米机器人（MENS）。
通产省要达到的目的是，通过政策性的计划引导，用少量的财政拨款资助，调动大企业、大学和研究所的资金、科研设施设备、人才、信息等等资源集中投入，争取在中长期内获得工业技术方面的战略强势。为此，该省就纳米技术的研发制订了政府、产、学、研全面协作的相关政策。其政策的主旨是将日本企业和研究机构把力量集中在加工工艺和制造方面。通过政策计划导向，目标是能吸引日本企业1000亿日元用于纳米技术的研究和开发。目前，参加的大企业有富士、日立、索尼、NEC、三菱、东芝等，国外也有若干公司参与，如美国的IBM公司，德克萨斯仪器公司等。
·日本纳米技术的研究重点#}3xr"C)?4o d$WQ
基础理论性研究重点，在“原子技术计划”中得到了充分体体现。利用分子探针技术测量的控制原子水平上的结构；利用电子束技术观测并形成原子尺度结构的技术；观测并操纵有机分子结构；研究新型电子材料和同原子技术相关的物理学；研究原子和分子加工的理论方法。
在技术科学方面，日本通产省认为应当推动“两个未来技术”的研究，其一是纳米微机械，其二是纳米生物技术。从加工技术路线角度来看，日本认为“从大到小”（Top down）和“从小到大”（bottom up）都要搞，目前即以“从大到小”为主，主攻纳米无机物方面。直到目前为止，“从大到小”的项目，以开发创造介观器件和量子效应器件等半导体为代表，如量子阱、量子线、量子点等量子效应器件，现在正逐渐转向“从小到大”，主攻方向是生物技术。
1L,L,r_ k @dI
2.1.3欧洲诸国
3N(~7N _;Y&D
欧洲已经实现统一，在纳米技术方面，既有统一合作的泛欧计划，又有充分发挥各自主权国家作用的重点计划。涂料|油墨|树脂|胶粘剂|配方
·欧盟的泛欧“尤利卡”计划
在早先著名的尤利卡（EUREKA）计划中，就包含有有关的纳米技术计划—EURIMUS 计划，由于尤利卡计划是一项泛欧计划，它既要向欧盟各国开放，又要向承担具体项目的当事单位（企业、院校等）提供资助性服务。一般当事者必须要有两个国家以上的相应单位。因此，尤利卡计划内关于纳米技术计划（EURIMUS）的投资方向，除对具体项目财政资助外，很重要的方面是建立公共合作研发体系。该计划是从1998年开始实施的五年计划，根据计划要求，由欧盟出资建立“促进NEXUS杰出中心网络”，其主旨是推动欧盟在新的微系统技术方面的研发及其应用，加速其商业化进程，为欧盟在微系统技术方面争得一席之地。第一阶段为期两年，预算为1.5亿欧元。

由EURIMUS推荐的项目必须是参与国产业界共同感兴趣的项目，这就充分发挥了欧盟、参与国及企业界三方的积极性。具体项目计划甚多，试举一二：如有“基于电子器件的纳米粒子的生物分子驱动组装（BIOAND）”计划；“由小到大的纳米机械（Bottom-up Nanomachine BUN）”计划；“混合分子/电子的视网膜皮层元素的设计与构建（CORTEX）”计划；“基于DNA的电子学”计划；“蒙娜丽莎”计划；“并行电子束纳米光刻微枪列阵（NANOLITH）”计划；“NANOMASS”计划；“纳米生物技术与医药学（NANOMED）”计划；“NANOMEM”计划；“纳米分子电子器件的制造与模型（NANOMOL）”计划；“纳米技术计算机辅助设计（NANOTCAD）”计划等等，其内容广泛可见一斑。*u-W:[0xxS#~ j4i
·德国FiGSb9L~1?AY0f5H
德国于1991-2000年实施了教育与研究部（BMBF）的计划，政府每年投资于微系统6千万美元，在1994-1999年间增加了9000万美元，用于微系统中的纳米技术的研究。1994年-1997年，BMBF共资助了134个项目，参加的机构有726个，其中不乏有大企业和大学的参与。目前估计有近100所大学和160家公司参与微系统的研发和商业化开发。其中处于世界领先的领域有：微机电系统（MEMS）在自动化、医学、环境、通讯、化学/医学等领域的应用等。德国BMBF纳米技术计划的基本宗旨是实行“以产品为导向的技术开发”，其目的是实现商业化，主要有下列几个方面：超级薄膜；新型纳米结构；超精细表面制图；纳米结构分析（仪器）；纳米材料与分子结构（器件）等/Nf-Kab&p|/]!k;r
·法国(z;Viz Y

  法国实施的是国家微科学技术计划（1993-2000年），财政拨款每年约1.2亿美元，受资助的项目有130项。另外，还有同欧盟技术信息计划挂钩，并获得相应资助的约100家法国公司，25家法国大学院所，均有纳米技术研发项目。特别值得关注的是，法国原子能委员会和格勒.诺贝尔国家综合技术学院提出倡议，提出建立法国微米纳米技术园的建议。该技术园，将由政府（地方政府）、研究机构、大学等多方筹集资金8亿法郎，将于2005年建成。该园的争取目标是，将它建成为具有国际竞争力的微米纳米技术研究及应用中心，成为欧盟大型技术研究中心和知识转化中心。该园的主要研究开发对象有微系统、生物芯片、微型化医疗系统、大容量存储器、微型显示器等高级先进器件，还有智能标签、智能卡、移动电话、汽车通信设备、家用电器、通信服务等相关的通信器件。

其他欧洲国家，如英国、荷兰、瑞士、瑞典、丹麦都有自己的纳米研发计划。如英国的“纳米技术联系计划”，在机械、光学、电子学等领域中都有相关的纳米技术研究项目。瑞士计划在2000-2003年，准备投入130亿瑞士法郎用于“探索知识”计划。英国在纳米生物医学方面的研发具有相当的优势，如纳米医学与环境用传感器、纳米诊断与分析器件、微型介入式器件等。

2.2我国纳米技术的基本态势
2.2.1我国是纳米科学技术研究较早的国家之一)j3pwR M8Tm5BY
在纳米科技的发展初期，我国的科学家已经开始关注这方面的研究。我国著名科学家钱学森，早在五十年代在他的“物理力学”中，就在理论上企图把微观世界同宏观世界联系起来，成为我国纳米科学的理论先驱者之一。在六十年代后期又以哲学家的深邃眼光提出了妙观——微观——介观——宏观——宇观的思想。到九十年代初，钱学森院士对八十年代以来纳米科技进展情况的分析，高瞻远瞩地指出“我认为纳米左右和纳米以下的结构，是下一个阶段科学发展的重点，会是一次技术革命，从而将是二十一世纪又一次产业革命。”从1990年开始，我国就“纳米科技的发展与对策”、“纳米材料学”、“扫描探针显微学”、“微米/纳米技术”等方面，召开了数十个全国性的会议。1993年，中国科学院还在北京主持承办了第七届国际扫描隧道显微学会议（STM‘93）和第四届国际纳米科技会议（Nano IV）。这些国内和国际会议的举办，为我国纳米科技的发展和国内学术交流与合作，起到了积极推动作用
我国政府有关科技管理部门也较早地认识到纳米科技的重要性，并于积极地推动和财政支持。中国科学院和国家自然科学基金委员会，从八十年代中期开始，就支持扫描探针显微镜（SPM）的研制及其在纳米尺度上科学问题的研究（1987——1995）。国家科委出台的“攀登计划”（1990——1999）中，就有纳米科技项目，并给予连续10年的专项支持。1999年，国家科技部又制定了“国家重点基础研究发展规划”（“973”计划）其中安排了“纳米材料与纳米结构”项目，对纳米碳管等纳米材料的基础研究继续给予大力支持。在国家“863”高技术计划中，也列有不少纳米材料的应用研究项目。
(b e%q-CW
中国科学院无疑是先行者，为开创我国的纳米科技研究事业作出了重大贡献。纳米科技是多学科综合的新兴交叉学科，在多学科的综合集成方面，中科院、北京大学、清华大学、复旦大学等著名院校都有不俗的表现，为世界所瞩目。
,nM^.R:OL}Q
2.2.2基础研究绩效显著V8n#XQ3tj+Ls{~ ?:s

我国是大国，同先进国家比又是一个穷国，我们在基础研究方面的投资一直是很少的。例如：美国“国家纳米技术倡议”（NNI）计划。2001财政年度国家财政拨款就高达4.49亿美元，日本的“量子功能器件计划”（1991—2001）就投资4000万美元。而我们在过去10年间，国家对纳米科技计划的累计投入大约为700万美元，其投资差距可见一斑。我们的纳米科学家们就在这么一点家底的基础，凭着我们聪明才智和勤劳，艰苦奋斗创造出令世界瞩目的业绩。c]ItTz:v1qm
从近期美国《科学引文索引》核心期刊发表论文数看，中国纳米科技论文总数位居世界前列。例如，纳米碳管方面的学术论文数位居美国、日本之后列世界第三。在具体科学成果方面，处在世界领先地位的也不乏其例。现举一二以作佐证C2_K5nz*q _W+t
2.2.2.1纳米材料研究"O m9\9}.S'M

在纳米碳管研究制备方面·
g 自1991年日本科学家饭岛发现碳纳米管以来，它的研究和制备就成为世界纳米科学家的研究热点问题。这是因为纳米碳管有其独特的结构和奇特的物理、化学特性，有着非常广泛的应用前景，它自然成为纳米科学家关注的焦点。碳纳米管是由石墨中的碳原子卷曲而成的管状材料，管的直经一般为几纳米到几十纳米，目前最小值已达到0.33nm。由于碳纳米管的直径只有纳米级，而其轴向长度为微米级，所以长径比在103以上。因此在碳纳米管制备过程中一直存在着碳管混乱取向，互相纠缠成束等问题，中科院物理所解思深教授领导科研小组，1996年在国际上首先发明了控制多层碳管直径和取向的模板生长方法，制备出离散分布、高密度和高强度的定向碳纳米管，顺利地解决了上述难题。1998年合成了世界上最长的纳米碳管，其长度达到3mm，高出当时长度的百倍。世界最细的纳米碳管在2000年先后被我国科学家制造出来。先是物理所的同一小组合成出直径为0.5nm的碳管，接着香港科技大学物理系利用沸石作模板制备了最细单壁碳纳米管（0.4nm）的阵列，紧接着中科院物理研究员彭练矛（同时也在北京大学任职）在单壁碳纳米管的电子显微镜研究中，发现在电子束的轰击下，能够生长出直径为0.33nm的碳纳米管。
$LS0_!IS8cO
  清华大学首次利用碳纳米管作模板成功的制备出直径为3~40mm长度达微米级的发光的氮化镓纳米棒，在国际上首次把氮化镓制备成一维的纳米晶体，并首次提出碳纳米管限制反应的概念。中科院固体物理所成功研究制出纳米电缆，有可能应用于纳米电子器件的连接。Yp!a'm3xQ
中科院金属研究所采用等离子电弧蒸发法成功地制备出高质量的单壁碳纳米管，并用其储存氢，质量储氢容量达到4%的高水平。
·在纳米金属，纳米无机材料方面(gm)xJ5dQ:d
中科院金属研究所的研究小组，在世界上首次发现纳米金属的“奇异”性能——超塑延展性，纳米铜在常温下可延伸50多倍而“不折不挠”，为世界所瞩目，被誉为“本领域（指纳米技术）的一次突破，它第一次向人们展示了无空隙纳米材料是如何变形的”。$E(kvmrAy/I
0ES&N,N2lr&f
中国科技大学的科学家用较低温度条件的溶剂热合成技术，发明了用苯热法制备纳米氮化镓微晶的工艺，首次在300℃左右制成粒径只有30nm的氮化镓微晶。该小组还采用非水热合成制备金刚石粉体，开辟了一条十分有经济价值的技术路线。

在纳米有机材料及高分子纳米复合材料方面·+N)NEz&bU"t [^(`
中国科学院化学所在高聚物插层复合，分子电子学、富勒烯化学及物理，二元协同纳米界面材料等方面取得了领世人瞩目的业绩，开发出具有自主知识产权的技术，有些已开始进入产业化开发阶段。如蒙脱土纳米插层复合技术的转移，实现了纳米聚烯烃、聚酰胺、聚酯等工程塑料和橡胶的产业化，正推动传统聚合物产品的升级换代，使我国在纳米聚合物领域在国际上保持领先地位。国家“973” 纳米领域首席科学家张立德研究员为此发表评论说：“纳米塑料将是我国最有希望实现产业化的纳米技术之一。”$o%ry?f.j`
2.2.2.2纳米器件研究
1c*o3p!M_
在量子电子器件的研究方面，我国科学家研究了室温条件下单电子隧道效应，单原子单电子隧道结，超高真空STM室温库仑阻塞效应和高性能光电探测器以及原子夹层型量子器件。
清华大学已研制出100nm级的MOS器件，还研制出一系列硅微集成传感器、硅微麦克风、硅微马达、集成微型泵等器件，以及基于微米/纳米三维加工的新技术与新方法的微系统。/x:Y"T?!z3bG
D$WkckFN
中科院半导体所研制了量子阱红外探测器和半导体量子点激光器，物理所已经研制出可在室温下工作的单电子原型器件。西安交通大学制作了碳纳米管场致发射显示器样机，已连续工作了3800小时。

在有机超高密度信息存储器的基础研究方面，中科院北京真空物理实验室、化学所和北京大学等单位的学者，在有机单体薄膜NBPDA上作出点阵，1997年，点径为1.3nm，1998年，点径为0.7nm，2000年，又达0.6nm，信息点直径比国外报导的研究结果小了近一个数量级，是现已实用化的光盘信息存储密度的近百万倍。北京大学采用双组份复合材料（TEA/TCNQ）作为超高密度信息存储器件材料，得到信息点为8nm的大面积信息点阵（3um×3um）的优异成就。复旦大学成功制备了高速高密度存储器用双稳态薄膜。并已经初步选择合成出几种具有自主知识产权的有机单分子材料，可望作为有机纳米集成电路的基础材料*\"S#Z i+y\
从我国纳米器件研究的情况来，主要集中在研究基础较好，设备设施相对齐全的研究院所和高校；如中科院有关研究所，北大、清华、复旦、南京大学等。由于投资不足，在硬件设施设备条件技术层次不高的情况下，能取得这些成绩，殊属不易。这些研究工作（Approaches）是“由大到小”（Top down）的工作，因此，总体上来说我国在纳米结构体系上的研究同国外还有较大的差距，特别在“由小到大”（bottom up）的研究工作有待实质性的起动
2.2.2.3纳米结构的检测与表征#dgWZi
90年代开始，中科院北京真空物理室和化学所运用STM进行了纳米级及原子级的表面加工，在晶体表面先后刻写出“CAS”、“中国”和中国地图等文字和图案。中科院化学所先后研制STM、AFM、BEEM、LT-STM、UHV-STM、SNOM等专用于纳米区域范围表面的仪器设备，并且有自己的知识产权。他们还开发了表面纳米加工技术，为我国纳米技术的研究起到了先导者和促进者的作用，最近他们在单分子科学技术以及有机分子有序组装方面有了很好的进展，并开始对分子器件进行探索性研究。中国科技大学进行了硅表面富勒烯C60单分子状态检测，为分子器件的研究制备提供了一些基本数据北京大学自行研制VHU—SEM—STM—EELS联用系统和LT—SNOM系统。建立了完整的近场光学显微系统——近场光谱与常规光学联用系统，并以此系统研究了癌细胞的结构形貌。*Os2|{*qB

总之，在纳米结构的检测与表面的基础性研究开拓方面取得了可喜的成绩，但同先进国家比总体上还有相当大的差距。由于投资少，硬件设备要求高，这方面的研究还只能集中在少数几个研究院所和大学。由于我国受制于研究工作条件的不足，研究力量比较薄弱，在纳米结构，特别是纳米器件方面的研究工作，只能算是刚起步。国家正在考虑建立公用技术平台，建立相应的资源共享体制，组织力量进行多学科攻关，突破纳米结构加工和纳米器件的关键技术。

2.2.3纳米材料的产业化\(F1yjAb
(ku0|'OI
我国纳米材料产业化开发方面总体上处世界先进行列，有不少产品的量产能力居世界领先地位。a^c2v7u:s6]
h,}-b5A@W:pJxHR
  2.2.3.1纳米材料产品线丰富，量产高YD'CwFtB^

  目前，我国纳米材料粉体生产线，年产量达吨级以上的已有20多条，这在世界上也是不多的。据世界化工行业，权威杂志美国《化学与工程新闻》（C&EN）2000年8月份《纳米技术专题报告》（Nanotechnology: Special Report）中，对美国主要纳米粉体生产企业的调查，其产量能力达到吨级的极少，即使达到吨级的也不能同我们相比。其产品种类也不如我们丰富。我国吨级生产线的产品种类多。8H4lE0|Ga0@T
·纳米氧化物方面·T:FBY:\
纳米氧化锌、纳米氧化钛、纳米氧化硅、纳米氧化锆、纳米氧化镁、纳米氧化钴、纳米氧化镍、纳米氧化铬、纳米氧化锰、纳米氧化铁等。&d-x+mq!P0L?

·纳米金属和合金方面·Mc yb)_Ci}Tf {
有银、钯、铜、铁、钴、镍、钛、铝、银-铜合金、银-锡合金、铜-钛合金、镍-铁合金、镍-钴合金等。UV,辐射,水性,粉末,溶剂
U_ ^j \K`
·纳米碳化物·

有碳化钨、碳化硅、碳化钛、碳化铬、碳化铌、碳化硼等。

·纳米氮化物·

有氮化硅、氮化铝、氮化钛、氮化硼等。颜填料,助剂,树脂,乳液,分散
2.2.3.2纳米材料的工业化规模生产1J.gR2ozd
我国纳米材料的工业化规模生产，这两年有突飞猛进的发展势头，走在世界前列。拥有自主知识产权、令世人瞩目。
·纳米碳管工业化生产线·;g@9j^8n:v.g|O
清华大学化工系魏飞教授领导的课题组，采用纳米聚团床反应器，能大量制备多壁碳纳米管的新技术，与南风化工集团股份有限公司合作，成功的实现了15公斤/小时的高产量纪录，这是目前国际上多壁碳纳米管产业化制备能力的最高纪录。如每年连续生产运行8000小时计，该生产设备的生产能力已达到120吨/年。据悉，该技术可在较低温度下实现纯度在80%以上，多种型貌碳纳米管可控制，成本低。碳管外径在4~60纳米，内径在2~20纳米，管壁的石墨层可以实现倾斜和平行排列的不同构形的碳管。其技术特点是连续化、能耗低、放大效应小，适合产业化推广。 ^&lNT]6G'C
p%Cg.|&Y$q0n*lp
钛基纳米粉体材料·

哈尔滨鑫科纳米科技发展有限公司的纳米工程技术专家，研究开发出采用磨球与普通钛粉高速悬浮旋转研磨机械工艺路线。建成工业化钛基纳米材料生产线。并自行研制出配套的分散剂和保护剂，成功的解决了团聚问题，使产品能在常温下长期保存，拥有自主知识产权。纳米技术专家认为，其产业化程度之高，在国内居领先水平。该生产线还能生产铜、铁、镍等金属纳米粉体材料。 P,k Kz&ZG
纳米钛粉可作耐磨、耐腐蚀、耐沸水特种涂料的添加剂。已在大庆油田、胜利油田和热水内胆生产企业等方面及得到成功的推广应用。添加钛纳米材料的涂料，还具有神奇的自我修复能力，可用做金属和非金属材料通用的修补剂。同时它还具有“荷叶效应”的自洁能力。如吉林通化葡萄酒厂热水罐内壁用其处理后，5年未发生结垢现象。由于钛是对人体植物神经味觉没有任何影响的金属，因此其涂料可广泛应用于食品工业流程设备中。
最近，该公司又成功实现用废钛材料直接转化成纳米材料，在性能不降的条件下进一步降低了生产成本，将使高级航天材料越来越广泛地步入民品领域。钛基纳米材料产业化项目已列入国家“十五”规划中的纳米技术和纳米材料发展纲要。
4^b#~.tk
·纳米碳酸钙·S@~j7zl;L^
碳酸钙是化工行业广泛使用的大宗无机化工原料。我国碳酸钙年生产能力约280万吨，年实际生产量约220万吨左右，基本上是普通轻质碳酸钙和活性碳酸钙。纳米碳酸钙、纳米级活性碳酸钙等高档次碳酸钙一直依赖进口，碳酸钙行业内的产品结构极不合理。
这几年来，随着纳米技术的迅速发展，我国纳米碳酸钙生产技术很快形成拥有自主知识产权的技术生产体系，有望根本改度我国碳酸钙行业技术落后的面貌。#|7_c8}(z}Vk1b

这里特别值得介绍的是广东广平化工实业有限公司同北京化工大学联合开发的超重力法纳米碳酸钙工业化生产线。该生产线年产3000吨纳米碳酸钙，产品一次平均粒径为15~30nm，比表面积62~77m2/g范围可调的多种晶形的纳米碳酸钙，其质量指标处于国际领先水平。
;_0F0Z8Kf
该生产线的技术是由北京化工大学研究开发的，是国家“863”计划项目——纳米粉体超重力法工业性制备新技术的研发成果。该技术基于分子混合与反应结晶理论，研究开发了超重力法合成纳米粉体材料的方法和相应的装备，属国际首创。完全拥有自主知识产权，已获得国家发明专利。它的开发成功，立刻引起了美国道康宁、陶氏化学、德国巴斯夫、拜耳等国际大公司的关注，纷纷前来洽谈合作事宜，使我国从纳米粉体材料技术进口国转变为技术出口国。 F@4e"}x8E{)XW
该生产线已经通过生产验证考核。证明其核心设备超重力碳化反应器生产能力达到3500吨/年，超过了设计能力。最近传来消息，国家计划发展委员会拟在山西省筹建30000吨/年生产能力的超重力法纳米碳酸钙生产线。
&yn1\W[ zj5QW'Y
超重力法纳米碳酸钙技术的大规模工业化生产，是目前我国纳米材料工业化的最优秀代表。

上海华明高技术（集团）有限公司（国家超细粉体工程中心）开发的纳米碳酸钙生产技术也颇引人注目。该中心已与山西兰化科技创业股份有限公司合作，成立山西兰花华明纳米材料有限公司，在山西省晋城市建设纳米级超细活性碳酸钙生产线，生产能力为15000吨/年，并已于2001年10月建成投产（一期）。二期工程再建一条15000吨/年生产线，计划于2002年建成投产。其技术路线是在原有传统沉淀法基础上，注入创新的晶型纳米化控制技术，是传统沉淀碳酸钙生产技术的二次革命。
具有近六十年轻质碳酸钙生产历史的湖州菱湖化学厂（现菱化集团），自行开发出纳米级橡塑专用碳酸钙，也已具备2000吨级生产能力，视市场需求情况，可随时扩产到5000吨。 t4eBjr I/n
湖州湖化公司，也已建成年产5000吨的纳米碳酸钙生产线。
$Zd,G;Aj"[yt1i
湖州市浙港合资浙江金丰纳米材料有限公司年产5000吨的沉淀法高纯晶型纳米碳酸钙已于2001年7月建成投产，并拟于2002年再建二期20000吨/年生产线，届时年产能力将达25000吨/年。

·纳米氧化硅工业化生产线·UV,辐射,水性,粉末,溶剂浙江省舟山明日纳米材料有限公司同中科院固体物理所合作，于1997年建成年产百吨级的纳米硅基氧化物（SiO2-x）工业化生产线。纳米硅基氧化物是纳米材料的重要一员，具有广泛的用途。该生产线生产出的产品质量非常好。其颗粒直径小（为5——15nm），具有很高的比表面积（达640
·纳米硅基陶瓷粉体 -T]kz@%h#s A
齐齐哈尔超微粉制造公司利用中科院金属研究所发明的激光制备纳米粉体的专利技术，并在此基础上加以改进，用两年时间完成了产业化生产开发，建成年产2吨的高性能硅基纳米陶瓷粉体生产线。这是目前世界上质量最好、产能最大的生产装置，令美国同行刮目相看。美国有关公司最大生产能力也不过是日产1 公斤左右。l1@$tnFU
  该厂生产的Si，碳化硅（SiC），氮化硅（Si3N4）和混合粉的含氧量得到严格控制，粒径都在38nm以下，是目前世界上最好的。
·纳米材料——纳米专用涂料·颜填料,助剂,树脂,乳液,分散佳隆（烟台）实业有限公司电子材料厂，原是一家纳米材料制备企业，也是从事复合纳米粉体研制企业，因此具有纳米材料应用开发的经验。该厂同中科院物理所、科大、南大等单位合作，瞄准纳米材料在电子行业的应用，以电子浆料为突破口，开发出彩电显像管、计算机显示器等显示终端专用的三防（防静电、防眩、防辐射）涂料，填补了我国的空白，打破了美国、日本等少数国家的垄断。最近，他们进一步开发出具有节能、环保涂膜玻璃用涂层材料，经这种材料涂敷的玻璃，具有反射红外线、防紫外线、不结雾等多种功能，市场前景非常好。为此，佳隆（烟台）实业有限公司于2001年初，对该电子材料厂扩建改造。并被列为国家高技术产业化新材料专项示范工程项目——功能玻璃用纳米涂层材料。佳隆（烟台）实业有限公司为此投资9226万元予以组织实施。0W??3WrX r`zo
该项目的组织实施，标志着国内从单一纳米粉体制备找到某种关键应用领域并形成最终产品化、产业化上的突破。这对当前我国纳米材料应用技术跟不上，应用推广困难，纳米材料生产企业效益上不去，有的难以为继的尴尬局面，如何找到一条出路，无疑是一个很好的范例。
y9y(L8x.L V$u0HU
[[i] 本帖最后由 dwsh1084 于 2008-05-22 17:02 编辑 [/i]]

dwsh1084 2008-05-22 16:34

三、目前我国纳米技术研发及产业化的特点及问题
,aaPkB
1．我国纳米技术研发力量的基本状况涂料|油墨|树脂|胶粘剂|配方.~2xVBW$lu#t?+Fm
据国家科学技术部高新技术发展与产业化司组织的一次调查，认为我国纳米材料和纳米技术的研究开发力量，已初步形成了北方中心和南方中心为核心，向周边辐射的格局"g6k*U:k#C0uK
·北方中心
以北京为核心，包括天津兼及华北和东北的北方纳米技术研究开发中心。主要单位有中国科学院系统的中科院纳米科技中心、化学所、物理所、金属所、化冶所、感光所、半导体所、北京真空物理实验室等，以及北大、清华、北京建材科研院、北京钢铁研究总院、北京科技大学、北京化工大学、北京理工大学、天津大学、南开大学、吉林大学、大连理工大学等。$L]0E,_[/hp
以上海为中心，包括中国科学院的冶金所、硅酸盐所、原子核所、固体物理所、上海技术物理所等，以及包括上海、江苏、浙江、安徽和山东的一些院校，如交大、复旦、同济、华东理工大学、华东师大、中国科大、合肥工业大学、浙江大学、南京大学、山东大学、青岛化工学院等单位。

除上述两大中心外，西北地区的西安、兰州，西南地区的成都和重庆，以及中南地区的武汉和长沙等地，在纳米技术领域也都有其建树。A B}@v1UI IWQ
$I4}1QO/Sw
北方中心的主要研究领域包括纳米碳管、纳米磁性液体材料、纳米半导体、纳米隐身材料、高聚物纳米复合材料、纳米界面材料，纳米功能涂层、纳米材料的制备技术、纳米功能薄膜等方面，具有较强的优势。 qbKh u
Wbg0N"tA q
南方中心则在纳米医学、纳米电子、纳米微机械、纳米生物、纳米材料制备与应用及其产业化等方面，具有优势。
从研究力量的地区分布上看，约80%的纳米研发力量集中在华北和华东地区。其中华北地区力量密集度非常高，高度集中于北京和天津两地。华东地区的主要力量集中在上海、南京、合肥三地，相对比较分散。UV,辐射,水性,粉末,溶剂4OY9B&a/w'epC'Uf[~
从力量的系统分布上看，主要力量集中在高等院校和中科院系统，这两部分的纳米科研力量占我国目前纳米研发力量的90%以上；另外，也有部分企业介入了纳米材料及其应用的研究开发，但力量薄弱，约占5%左右，而且层次不高。各产业系统的研究院所，应该说力量有，但过于分散，很难统计，除了个别行业外，还不能对各行业起什么作用。 Z)C5Re!H,AQ$T:\

  从人员结构上看，我国现有纳米材料及纳米技术的研究人员有4500余人，其年龄结构上比较合理，学历背景也非常过硬，70%以上人员拥有硕士以上学位，拥有博士、高级职称的约占30%，拥有硕士、中级职称的约占40%。UV,辐射,水性,粉末,溶剂1_qR+q       R+z7A@@N%Q4o@p(e(nIx5c%Bx
从研究的领域上看，我国现有纳米材料的研究，主要有金属和无机物非金属材料为主，占80%左右，高分子和化学合成材料也有一定的比例。但在较低层次的纳米材料领域，却集中了一半以上的研发力量，而在纳米电子、纳米生物、纳米医药方面，则力量薄弱。2_*n#d(|we~2q0c

2．纳米企业集中在经济发达地区
eB!e8H'w I#uN
据科技部高新技术发展与产业化司组织全国17个地方科委参与，历时100天的调研形成的《中国纳米材料产业现状调研报告》透露，截止2001年5月底，我国共有323家纳米企业，其中，冠以“纳米”字样注册的企业共57家，社会投入资金约30亿元。其中有50家上市公司直接和间接涉足纳米领域。经济发达的华东、华北和华南地区的纳米材料企业，占我国纳米企业数的80%左右。基本上形成了以北京、上海、深圳为中心的三大纳米材料及纳米技术产业带。
这些纳米企业主要分纳米材料应用型企业和纳米材料生产型企业两大类型，也有一些两型兼有，或兼有纳米技术服务提供型的，量很少，能提供纳米技术装备型企业则凤毛麟角。-e4_,yI2vjh*_

其中纳米材料生产型企业占15%，大多分布在上海、浙江、江苏、广东、山东等地。纳米材料应用型企业占了整个纳米企业数的84%，主要集中在北京、上海、浙江、江苏等地，达200家。]R.vf-eW j
全国纳米材料生产线已经建成30多条，产品大多集中于纳米氧化物，纳米金属粉体，纳米复合粉体等。
{N!M|3d5a$k$]
3．产业化的途径和形式多样
我国纳米材料产业化转化，基本上有下列几种形式：
3.1纳米材料研发成果直接转化型coatCN技术网I'S#C6Ipn2t ojR
纳米材料研发单位的科研成果直接向企业转移进行产业化开发。这种形式占现有纳米材料生产型企业多数。这种形式又可分两种，一种是接受单位（企业），原来就有这种产品的传统技术背景。企业对新接受的纳米材料，在技术和工艺流程的产业化开发上，很容易消化吸收，能很快达到设计能力。在产品市场开发上，因为企业拥有传统市场网络基础，因此在产品销售上有其优势，这对该纳米材料真正实现产业化是非常有利的。还有一点，这些企业都有传统工艺流程的技术背景，他们在纳米材料新的工艺流程技术的消化、吸收和创新过程中得到了很好的学习和实际锻炼，为企业培养了一批非常实用的纳米材料工程化开发人才。这种人才对我国来说，是尤为稀缺的人才。北京化工大学研发的超重力法纳米碳酸钙和上海华明高技术（集团）有限公司（国家超细粉末工程中心）开发的纳米级超细活性碳酸钙的产业化就属这种类型[ yI,A"@
C8MP!~i-x
第二种是接收方企业，原来没有相应的传统技术背景，对纳米技术和纳米材料原本一无所知。除了资金、场地设施和企业家的魄力外，几乎是一无技术所长，企业几乎是在纳米技术转让方的专家手把手教，一手扶持起来的。产品出来以后，它的市场也是在专家的指点进行开拓。它的产业化历程比较漫长而艰难。其好处是，经过艰难历程的实际锻炼和考验，培养了一批人才，特别是不可多得的纳米材料的企业家。如舟山明日纳米材料有限公司就是很好实例。这家生产硅基纳米氧化物材料的企业，是中国科学院固体物理所的科研成果产业化的实例。我国“973”纳米材料科学首席科学家、原固体物理所所长张立德研究员，为这家企业的催生成长化了很大的心血。
4e0uBh4o
3.2粉体产品企业进行纳米深层开发转化型
A){/VbWXBm:n6h1U a
这种形式的企业，是原来从事专业化粉体生产企业，都有较长的历史和比较深厚的技术基础，有的原本就是科研型军工企业。例如哈尔滨鑫科纳米科技发展有限公司，就是有过硬技术背景的航天企业分化出来的。他们就是在承担“钛基纳米级金属粉体的制备与应用”科研项目基础上，实现产业化的。他们以市场（应用）为导向，不仅实现钛基纳米粉体的工业化量产，而且还为需方提供相应的最终化产品和应用服务。服务领域包括石油、化工、船舶修造、食品、家电、医疗机械等行业。1BQ5R UM/U }mZ2D
'^h'|j YJ
又如，佳隆（烟台）实业有限公司电子材料厂原来就是从事电子浆料的高技术企业，有较强的超细粉体制备及其制品的专业技术背景。该厂为适应电子信息产业日新月异的剧烈竞争，要保持其产品技术的优势，他们向纳米技术转移是必然选择。他们在发挥自有技术专长的基础上，与中科院固体物理所、中国科技大学、南京大学这些知名的纳米技术优势单位开展广泛合作，成功地实现纳米级电子涂层材料的产业化，并进而开发出其他各种功能性涂层材料。A5w9XI+h.nn3T!g

再如，浙江湖州菱化集团碳酸钙厂，该厂是我国沉淀法碳酸钙老企业，在碳酸钙晶型控制及其表面修饰方面有丰富积累。他们自行研究开发了碳酸钙纳米晶型控制及其表面修饰防团聚的工艺路线，并建成了年产2000吨弹性生产线，以适应市场变化。!c.j|e#b
-?,FII c;nc
3.3通过资本运行实现纳米技术的产业化转化型
[']b hUz
纳米技术的出现，立即引起资本市场的关注，一些有资金实力的企业和一大批上市公司，纷纷通过资本运行操作，大胆地把有市场潜力的纳米技术和纳米材料科研成果作为投资对象，以期使其成为企业和上市公司的新增长点。p4i*ej{0I
'aE}B)I*v2Eg
·葫芦岛锌业股份有限公司与深圳市尊业纳米技术有限公司，双方联合发起成立生产纳米氧化物（锌、铟、锡）股份公司。新成立的公司注册资金为6000万元，其中葫芦岛锌业有限公司以现金2490万元出资，占总股本的49%；深圳尊业纳米材料有限公司则以制备氧化物的专有技术作价入股，折合人民币1200万元，占总股本的20%；另有三家与双方无直接或间接关联的投资者，以现金1860万元出资，占总股本的31%。
公司开发生产的纳米氧化锌和纳米氧化物是生产各类显示终端产品用的ITO靶材的主要原材料，公司将继而开发生产ITO靶材，涉足光电材料领域
·一家高技术公司，湖南华星宇传感技术有限公司同三位纳米材料学家合作成立商业化运作模式的新兴纳米技术研发中心——“中外合作华星宇纳米技术研究开发中心”。这次技术合作总投资300万美元，其中湖南华星宇传感技术有限公司以现金、设备、厂房入股，计投资210万美元，占总投资的70%，三位纳米科学家以技术入股，占总投资的30%。
o G4} N^
  这三位科学家在纳米技术领域研究取得丰硕成果，在国际上也是颇具影响的。他们是分别来自中国科学院化学所、美国和英国的江雷、刘燕京、宋默。
新成立的华星宇纳米技术研发中心主要从事纳米技术的应用研究开发。前期确立的研发项目有透明高导电膜纳米技术、光学薄膜纳米技术、药物缓释用新型生物纳米颗粒技术等六项。V9A aP9Mfa1[B
r&RXC!RG I
这是纳米技术研究工作运作机制的创新。
'p'wmois|
·上海爱建纳米科技发展有限公司'la}p/P-kI(l\
这是由上市公司上海爱建股份有限公司出资兴建的一家全资子公司，专门从事纳米科学仪器研究和生产。目前该公司可生产Nanoview系列扫描探针显微镜，扫描隧道显微镜（STM）和原子力显微镜（AFM），使用DSP数字控制技术，主要技术指标已达到国际先进水平。这将为我国从事纳米材料和纳米技术的研究开发，提供基础性仪器设备，作出重要贡献，会有很好的市场前景。该公司拥有海内外著名的专家、教授组成的技术顾问团，并且和中科院上海原子核研究所进行紧密的技术合作，确保其技术的领先性，爱建股份为此先期投入150万元作起动资金。目前，它是上市公司纳米技术产业化程度最高的企业之一。9c)wH6e:pm
AY Mg:p?~:Hcm@
·上市公司中介入纳米技术力度最大的公司——武汉塑料集团股份有限公司。该公司同中科院化学所合作，联合对中科院化学所工程塑料国家重点实验室的发明专利和技术进行产业化开发，总投资达3670万元，这是目前我国上市公司中，对纳米技术投资最大的项目。其具体的项目分别是，聚合物/粘土纳米复合材料生产线技术改造项目和提速火车用改性工程塑料制品生产线技术改造项目。其中聚合物/粘土纳米复合材料生产线投资2280万元，提速火车用改性工程塑料制品生产线投资1390万元。涂料|油墨|树脂|胶粘剂|配方^
L\/n3JH4R9x!|(a f;xH2n3U
聚合物/粘土纳米复合材料，是由中科院化学所漆宗能研究员领导的研究组研发的重大科技成果，处于国际领先水平。该技术在武汉塑料集团股份有限公司成功地实现产业化，将为我国塑料制品工业提供各种聚合物/粘土纳米复合材料，如聚酰胺（PA）、聚酯（PET和PBT）、高抗冲聚苯乙烯（HIPS）和高分子量聚乙烯（VHMWPE）等等的粘土纳米复合材料，将为我国用纳米技术提高塑料制品工业的档次作出贡献。/L#IWBc

提速火车用改性工程塑料制品，由于其具有强度高、耐冲击性能好、噪音低且磨擦系数适中等优点，特别适用于高速重载车厢连接转向架的承载冲击负荷的关键部位。我国火车提速以后，其市场是持久而广阔的，估计需55万套。现该生产线能力为2万套/年。[
4.资本市场对纳米技术的产业化持审慎态度!j)wfw ~Vc
.PjX;~Idl+GV
受科技领域纳米技术研发成果的诱人前景的牵动，国家对纳米技术政策支持的推动，我国资本市场上曾掀起一阵“纳米概念热”。在股市纳米炒作热的背后的资本却是冷静审慎的。据业内人士调查，在“触纳”的上市公司中，公布涉足纳米材料项目的时间，主要集中在2000年7月之后。其中，36家明确公布了拟投入的资金额，实际已投入资金的公司只有22家，而投入资金总数不足公布数的一半。从承诺投资力度看，承诺资金在1000万元以下的，占总额度的36.11%，1000~5000万元的占33.3%，5000万以上的占30.55%。从实际已投资的情况来看，投资在1000万元以下的占据了相当的比重，超过了54.54%，投资在5000万元以上的则不足13.64%。显然，许多上市公司在发展战略上已开始关注纳米技术，但实际投资时，却是非常审慎的，目前的投资多数是带有试探和试验的成份。?W;NG X4Fs_

据统计，公司用自有资金进行投资的有19家，占52.78%，其他多是利用在资本市场上的融资进行纳米材料的投资。而且这些公司的投资大多集中在盈利前景比较明朗，风险不太高，技术层次相对较低的纳米粉体制备和简单应用方面，如投入纳米氧化物制备及应用的共24家，占据了全部公告投资纳米的上市公司的一半，其中不乏停留于“调研”，一哄而起的现象。
从具体个股情况来看，也大致如此。几个对纳米技术投资力度比较大的上市公司，如威孚高科、小鸭电器、美菱电器、亿安科技、爱建股份、武汉塑料等，从他们的实际操作运行情况来看，他们也清醒认识到，还不能把纳米技术作为近期新的利润增长点来对待，还需要长期持续的投入资金。对以纳米技术改性改造的传统产品，不论是化工产品、建材产品、还是轻工产品、家电产品，都需要一个市场替代过程和新市场开拓过程，不能性急。以所谓的“纳米家电”为例，不论是美菱电器的“美菱纳米材料电冰箱”还是小鸭电器的纳米材料洗衣机，都只是张扬了一下，既没有产生“翻天覆地”的喜剧性变化，反引出对纳米家电的各种非议。在激烈竞争的家电市场中，消费者的认同度是至关重要的，这是家电行业的共识，其实这对其他行业也是一样的。UV,辐射,水性,粉末,溶剂1\yx3S O6WC7fH%kQj
如亿安科技涉及的纳米科技是碳纳米电池。其技术是，用纳米碳管制成轻烧结体，作化学电池、燃料电池和光化学电池的电极，密度小、催化活性高，可以增加与电解质溶液或反应气体的接触面积，提高电池效率，有利于电池的小型化。无疑碳纳米电池是电池的重要发展方向，前景看好，但是该产品尚处于研究阶段，面临较大的技术风险，离产业化还有很大的距离，谈盈利为时尚早。该项目的前期工作主要由其母公司负责，亿安科技目前对该项目并未投入资金，待条件成熟时，亿安科技才可能注入。
   又如，港资企业安信纳米生物科技（深圳）有限公司产业化的“广谱速效纳米抗菌颗粒”及其制品，比较而言，其技术层次还要低一点，因其涉足医药这个特殊行业，不仅有一个消费者认同问题，更涉及一系列医药卫生的法规程序问题。据称，该项目先期已投入300万美元，今后每年还将投入1000万美元，单申请美国FDA许可就得250万美元，安信现正在同两家香港的上市公司商洽融资，但可能性不大，显见资本市场的谨慎。
wxN)b3Suv
  5.存在的主要问题 T!c dc k0}
由于纳米技术的研究领域及其宽泛，并存在多学科领域的交叉，几乎是现有一、二、三次产业进行技术创新的源头技术。因此它的研究开发既具有基础性质，又具有很实在的工程化、产业化的技术链和相关的产业链的功利性质。在它的发展过程中遇到各种各样问题是必然的。我国当前纳米技术的研发及其产业化中存在的主要问题，可以从结构性和体制性两个方面来考察。"K,b9~ ["qqF5R t"g
5.1投资严重不足?;Ru'r-|2F't)q S,Y
\MnXL5_H
我国纳米技术的基础研发起步较早，与国外比基本上保持同步，国家财政给予大力扶持，通过各种拨款形式，十年来累计约700万美元左右，这两年即有成倍的增长，在1999年和2000年中，国家科学基金新批准和资助的纳米基金就达8000万元，充分体现了我国政府对纳米技术的重视，但横向一比，实在是太少。虽然最早十年间只有区区700万美元，但我们还是取得了不俗的成绩。 Ldz|3^.R5D
o]6F(_*oj s X~
  今后的十年是纳米技术国际竞争最剧烈的十年，不谈美、日、西欧等发达国家，我们的近邻，在纳米技术方面晚起步国家韩国，正利用后十年的追赶机会，提出雄心勃勃的纳米技术发展计划。据悉，韩国总统金大中在不久前召开的第八次国家科学技术委员会上宣布，今后十年内将投入1.48万亿韩元（约11.4亿美元，1300韩元/美元），用于开发纳米技术。以期通过纳米技术的支撑，促使韩国尽快拥有世界前五位的技术竞争力。通过这项计划的实施，今后10年内培养1.26万名纳米技术专业人才。
一般高技术，从它的基础研究成果到产业化，必然要经过的历程：科研成果——工程化（小试、中试）——产业化。它们的投资比例一般是1：100：1000。我国的纳米技术基础研究，十年内才只有700万美元，而且其中还要拿出一部分资金用于先期性的工程化（小试）研究开发，实在是捉襟见肘。作为纳米技术的工程化开发研究应该是由产业部门技术研究院所来续替进行，到目前为止我国产业部门的研究院所除个别单位，很少涉足纳米技术，这就更谈不上纳米技术工程化研发方面的投资。这是纳米技术投资最最严重的空缺。
按照科技部高新发展司的调查，截止2001年5月底，全国对纳米技术的社会投入资金约30亿元，全国323家纳米企业，平均每家不足1000万元，按照证券研究部门的调查，投资热情并不乐观，上市公司公告要投入资金者同实际投入资金者的比例还不到一半，而且投资在1000万元以下占半数以上。这说明，我国目前的纳米企业绝大部份是小企业，刚刚处在起步阶段，投资强度不足是正常现象，但相对于纳米技术基础研究和工程化研发领域的投资来说，其态势则要好得多。须知，这些企业绝大部分是1995年以后成立的，而且其中1999年以后又占了大头。所以对纳米技术的投资热情来说，是底层（企业）热于上层（科研院所及高校），上层热于中层（产业化工程研究），总的一句话是，在总体投资不足的情况下，出现上下两头热，中间层次冷的局面。kno'z"Q
5.2纳米技术工程化研发成瓶颈6dx*auZ
我国在纳米技术总体投资不足的情况下，存在着两头热，中间冷现象的背后，隐藏着纳米技术工程化、系统化方面的人才奇缺和课题项目的匮乏。笔者两年多来跟踪纳米技术在报刊杂志和互联网等媒体的报导，发现在纳米技术研发成果及其产业化的相关报导中，很少有来自各产业部门的研究院所的成果。在各产业部门研究院所中，也有少数研究院所比较早地关注纳米技术，并有一定的成果，表现比较积极的是建材行业和纺织行业，其次是化工行业。
以纺织行业为例，2001年上半年，纺织行业生产力促进中心，中国纺织科学研究院和北京纺织工程学会联合发了“功能性纺织品及纳米技术应用研讨会会议通知”，该通知的附件中，发了一批拟在会议上分发的“论文题目、作者、单位”的单子，共列出52篇论文。其中涉及纳米技术（材料）在行业中应用现状、进展、发展趋势和应用研制、开发及相关标准的论文共27篇，这其中大部份是现状、进展及发展趋势类综述评述文章，仅有5篇是涉及研究、研制开发和相关标准测试方法等实质内容的文章。这从一个侧面反映了纺织部门的大研究所还仅仅停留在对纳米技术的关注层次上，还没有多少可供发布的成果。相反，企业行业协会、大专院校、解放军等方面的论文远远超过此数，其中不乏研究、研制开发方面的具体成果，计有20篇。myQU]|}!F~
再举一些见诸于媒体报导的实例
uV6]8b2FXn
·以北京化工大学首创的纳米粉体材料超重力法技术的产业化开发过程为例。这项纳米技术的源头技术是基于分子混合反应理论，经他们深入研究，在国际上率先原创性地提出了超重力反应沉淀法（简称超重力法）合成纳米粉体的新方法，利用旋转产生的比地球重力加速度高得多的超重力环境，在分子尺度上有效地控制化学反应与结晶过程，从而获粒径小、分散均匀的纳米粉体产品。它的第一项工业化开发成果是，该大学同广东省广平化工实业有限公司合作开发的年产3000吨超重力法合成纳米碳酸钙工业中试生产线。在该中试线的开发过程中，由北京化工大学授权相关的发明专利技术，负责提供超重力碳化工艺和表面处理剂合成技术，并负责超重力碳化反应器设计与制作。广平化工实验有限公司则根据超重力碳化工艺要求，由企业完成该碳化工艺前后工序的配套工艺设计和设备配置，包括消化机、表面处理装置、过滤机、干燥设备、包装机等关键生产设备。由此例可以看出，从相关的纳米技术原始创新直到具体工艺流程及其设备配套、安装调试、打通生产线到形成设计生产能力，均由该技术的发明者和企业一竿子插到底完成，其中不见有关化工研究院所工程化研发力量的踪影。其实上述涉及的工艺流程及其设备都是无机盐化工的经典单元操作工艺设备，应该说完成这些研发工作，对无机盐化工研究院所来说是驾轻就熟的。即便是其中核心部份超重力碳化工艺设备也不至于能难倒化工研究院所的程度。
从这项纳米技术的产业化开发中，我们看到具有工程化、系统化研发实力的力量被弃之，代之以技术源头同企业（底层）直接联合自行开发，足以引发我们的思考。至少可以说明以下几点：一说明两头热，中间冷；二说明有关这项技术的工程化、系统化的技术难度不大，大学和企业有能力自行研发解决问题；三说明化工研究院所插不上手，找不到自己相应的位置，这里原因可能很多。对此，可以推测，有可能是信息不灵，缺少沟通；有可能是怕泄漏机密；有可能是发明专利技术延伸开发的权利分享问题；有可能是研究院所任务饱满无力顾及或不屑一顾等原因。这些推测是笔者因当前我国在利益机制，科研体制方面普遍存在的问题所引伸出来的。j4n{J6e%ZjO
·山西兰花华明纳米材料有限公司15000吨/年纳米级超细碳酸钙生产线是以上海华明高技术（集团）有限公司（国家超细粉体工程中心）的纳米技术并工程化成果转让形成的产业化项目。上海华明高科公司是一家能把纳米技术进行工程化的研究所，他有大学的背景，关键是他们拥有市场化运作的机制和体制，所以取得成功。

  ·北京纳美科技发展有限责任公司研制的纳美牌系列纳米涂料，享誉北京，主要产品有：年产500吨的纳米色浆和纳米特种胶粘带，年产800吨的纳米胶体，年产1万吨的纳米涂料。产品已用于北京一些住宅区的外墙粉刷，并为北京申奥委组织的“绿色奥运行动计划”作出贡献。该公司的前身为原北京建材集团，早在1997年就与中科院、清华大学合作从事纳米材料的研究和应用开发。2000年8月该集团同北京市建材科研院与成都君逸科技开发有限公司三家联合投资组建了北京纳美科技发展有限责任公司。这里我们看到了研究院所参与工程化开发的实例，但这毕竟是建材行业省（市）级院所，他的参与，表明他得益于市场机制和体制方面的改革。
·中国建筑材料科学研究院是全国建材行业科学研究的龙头单位，1993年开始生态环境建筑材料的开发工作，对纳米晶体半导体光催化剂及固定工艺技术进行大量探索工作，制备了光催化抗菌面砖, 光催化抗菌花瓶及水杯。他们在国内首次采用稀土氧化物、纳米氧化物层状结构无机材料进行纳米复合和有机、无机杂化，研究开发成功具有空气净化，抗菌、产生负离子等多功能新型空气净化材料。据称，该材料的净化功能居世界先进水平，并具有优良的减少CO2和产生负离子（空气中增加负离子130个/立方厘米以上）等森林环境功能。（笔者注：森林环境负离子浓度一般10000～100000个/立方厘米，故“森林环境功能”之说，似欠妥。）据悉，该研究院与北新集团签订了应用纳米技术开发生态环境建材的协议书，在北京新材料基地北新材料园，对绿色新型建材进行产业化开发。'])er+a2Esa
l3E:F(V}-I涂料|油墨|树脂|胶粘剂|配方该研究院还同我国知名的纳米材料企业——山东正元纳米材料工程有限公司建立合作关系，为纳米抗菌材料在建筑陶瓷行业的生产应用作出应有的贡献，分别参与鲁钟陶瓷年产千万平方米抗菌墙地砖大型产业化项目，潍坊美林窑业有限公司年产20万件高档抗菌卫生陶瓷洁具的产业化项目的工程化系统化的开发工作。cI6Oz&GK3uQ%s
X8z,TQ3n"E@%\ 像中国建筑材料科学研究院这样的产业部门的大研究院，能够较早的介入纳米技术，并拥有自己的技术，能积极面向市场，面向企业进行工程化、系统化、参与企业的生产化开发，实属不多见。我国各产业部，各行业都有起龙头作用的研究院所，有一大批资深的老专家，有一大批资质很高年富力强的工程技术专家，他们的介入对我国纳米技术的发展，是至关重要的。可惜，这方面的实例实在太少，也许还得等待。

但是，我们也发现，倒是一些有大学背景，有高技术产业背景和军工研究背景的研究单位和纳米技术企业，趁大研究院所尚未介入的空缺时机，积极从事纳米技术的研发，并以市场为导向进一步进行工程化系统化的开发，进而主动寻求合作企业进行产业化开发。这样的实例大量存在，不再一一列举。可惜这些单位时间都比较短，多为创业阶段，每个单位的纳米技术专业人才很少，一时也很难起大的作用。因为人才少，资金不足，时间短，为了企业的生存，推向市场的项目，都是技术层次比较低，容易见效的纳米技术项目。&f\;G4Dd0{
.    5.3纳米技术层次比较低

我国纳米技术基础研究和先进国家比有不小的差距9C1l.h5Z$O$fukh
在纳米材料研究方面，基础设施相对薄弱，纳米材料的设计等创新能力不强，自主知识产权不多。纳米科学的工程化研究和纳米材料的应用研究力量还是短腿，相对薄弱
在纳米器件和纳米结构研究方面，主要集中在条件比较好的中科院系统的一些研究所和少数几个大学，而且大部分研究工作还停留在纳米器件用材料的制备和选择及其新物理现象的研究，这些前期探索阶段上。在纳米器件结构研究等基础工作方面力量相当薄弱，纳米器件的创新能力不强。总之，这方面的研究工作，只能说是刚刚开起步。OUD|%M2u}

  在纳米技术和纳米材料的产业化方面，有一个好开头，但产业化的层次普遍比较低。纳米材料生产线虽然不少，但多数都在为市场开拓奔波，为企业的生存发展煎熬。纳米材料的应用开发研究的瓶颈之约，还一时难于突破。
在纳米技术研究的基本仪器设备及检测表征工具方面，虽然有一些自主知识产权的研发成果，但遇到我国精密仪器制造业落后的致命伤，其产业化步履艰难。虽然上海爱建股份这样的上市公司参与产业化，也很难预料它的前景。%},p"|F$t@.D
5.4最终应用不足，主流市场壁垒难逾越

当前我国纳米材料生产企业不少，但多数企业的效益不佳，市场开拓困难。纳米材料必竟是原材料，有待后续相关行业的广泛应用，这是纳米材料生产企业的市场支撑。由于纳米材料是新型材料，传统行业对它的认识不够是很自然的。纳米材料的推广应用，需要大量的研究开发工作，这也是纳米技术工程化系统研究的极其重要的部份，是当前我国纳米技术发展过程中急需解决的紧迫问题。许多纳米材料生产企业迫于当前纳米材料应用研究开发事业的整体性不足，只有自己从事纳米材料的后续应用研究开发，但实际效果并不理想。因为纳米材料的应用研究开发工作，是纳米材料形成产业链的后续环节，应该以纳米技术工程化研发为技术依托，发挥纳米材料生产企业和应用企业的积极性，才能打通整个产业链。现在我国不少省市在做这方面的工作，有不少好的政策措施和好的作法。但总体上，没有什么大的改观，纳米材料在传统行业中的应用严重不足。

我国纳米材料的应用研究开发严重不足的同时，又遇到传统市场巨大的阻挡，这是我国材料生产企业普遍销售不畅，难以为继的另一个主要原因。这又反过来影响纳米材生产企业进一步研究提高质量，增加产品品种和规格的开发工作。目前，我国纳米材料在传统产业中的应用刚起步，对传统产品的完全创新式的应用还很少，开辟传统产品的全新市场能力不足。因此，对纳米材料在传统产业中的应用，普遍选择那些技术层次较低的局部改进功能和性能，适当提高传统产品的性能和价格比方法，参与传统市场中的竞争。这就很难形成真正的优势，突破传统市场中长期形成的消费者的产品认知度、品牌认同度等市场壁垒。很典型的例子，像美菱电器、小鸭电器、海尔电器这些知名企业，都开发出各种纳米材料应用及改性的家电产品，如洗衣机、电冰箱、冰柜、空调器等等。在当前家电市场总量过剩，竞争激烈大势面前，这些“纳米”家电都显得苍白无生气。涂料|油墨|树脂|胶粘剂|配方
纳米材料应用开发过程中受到传统主流市场的阻挡，是市场经济中的正常现象，这是一种挑战，但更应该把它看作是一种机遇，说明纳米材料的应用技术创新，需要同市场创新密切结合。纳米材料应用要在传统主流市场中取得替代地位，在当前条件下是困难的，唯有零星的，局部的，非取代不可的个性化市场中找到自身的取代位置。目前，我国的纳米材料应用，正不断在这些个性化市场空缺中赢得实地，不乏成功实例。例如，利用纳米材料开发具有红外、远红外吸收功能化纤、防紫外线的化纤；具有三防功能的纳米电子浆料涂料，打破国外技术垄断，实现进口替代；提速火车专用抗振、耐冲击、耐磨纳米改性尼龙配件和纳米改性聚丙烯制品等，以解国内火车提速的燃眉之急，等等。
"_w2T`*p1T?1i(?"eo
5.5市场化机制待健全，尚需探索创新'PR6Qz4@%G(o

我国纳米材料科技成果的产业化率比较纸，不到20%。造成这种现象的主要原因，一是技术成果本身不具备产业化条件，二是由于信息不通，造成科研成果转化渠道不畅，缺少资金的有力支持。涂料|油墨|树脂|胶粘剂|配方j$LH-j
Z7r;OG&bI2r?#[#Cc
据一份调查资料表明，如果将我国纳米技术的纳米材料产品的成熟程度，按小试——中试——批量生产——规模化生产来分，明显呈剧烈递减态势。从研究开发到规模化生产存在着很大距离，大量成果在实验室小试已经完成，大约只有5%的实验室成果最终能够转化为规模生产。根据对20所院校和14家科研单位较为成熟的纳米项目的抽样比较分析，这些较成熟项目的平均研发时间为3.12年，已成功转让或者着手进行转化工作的为1/3。在被抽样统计的54个项目中，希望通过“技术转让”方式转化的项目约占1/2；希望通过“技术入股”方式转化的项目占1/3；而希望“自行组织生产”的项目只有1/10。但在已成功转化或着手进行转化的18个项目中，实现技术入股的占55%，实现技术转让的占28%，着手自行组织生产的占17%。这表明，科研成果拥有单位同成果接受单位在主观上的距离。

这项调查中反映出来的，在“技术入股”和“技术转让”两种方式的选择意向上，科研单位同企业之间明显存在着市场博弈行为，双方都是无可厚非的。从上述两组数字，可以看出博弈双方的心态是不同的。作为纳米技术成果拥有方，他希望将其科研成果能够以最低的机会成本，通过直接“技术转让”方式抛出，兑现现金，以维持他的科研再生产，并获得必要利润。如果他们以“技术入股”方式转让成果，他们势必还要为现有成果的转化进一步付出工程化、系统化方面的劳动，这实际上并不是他的强项，这就要延长它兑现的时间。在市场经济条件下，这就大大增加他的风险。当然，只有在他们已经或完全有能力在不太长的时间内拿下工程化，系统化研发的条件下，他们也会接受“技术入股”这种高风险高回报的转化方式。UV,辐射,水性,粉末,溶剂
作为受让方的企业，总是企求使风险最小化，效益最大化。他们希望具有高风险的纳米技术项目能化尽量少的投入，尽快实现产业化，在市场中赢得新的利润增长点。纳米技术对我国大多数企业来说，是全新的技术，他们缺乏技术力量，对纳米技术的工程化，系统化更无力量可言，他们自然希望，这方面的风险继续由纳米技术成果授让方来承担，因此多愿意选择“技术入股”转化方式。对企业来说，这既可降低风险，又可以通过转化实践锻炼，培养企业纳米技术力量，增加新的核心技术竞争力。只有少数具有较强资金和技术实力的企业，有自信并有能力承担工程化和系统化的风险，才愿意选择“技术转让”的方式进行转化。W8NM/K1E,cyB_$N\
2K F"WMd8U
仔细分析双方这些搏弈思维方式，我们不难发现纳米技术产业化过程中在市场机制方面的缺陷。双方的焦点都集中在纳米技术的工程化，系统化上，双方都想转嫁给对方，尽量降低风险，这是不可回避的客观存在。从中可以看出，在纳米技术源头成果方面缺乏有效的推出→接纳市场化转移机制；在纳米技术源头成果工程化，系统化方面缺乏有效的接纳→消化的市场化再投入增殖机制；在纳米技术的最终产业化方面，即缺乏高风险—高回报的市场化分配激励机制
总之，在纳米技术产业化过程中，存在一系列中介空缺，这些中介空缺有待于体制创新和机制创新来填补。市场机制可以对资源配置起主导作用，但绝对不能忽视政府的宏观调控作用，特别是高科技产业的发展尤其如此。根据国家科技部有关调查表明，目前仅有5%左右的纳米科技成果实现产业化。也就是说，有95%左右的纳米技术成果，还要进一步深化研发，其中有很大一部分可能还要在源头创新上继续深化，还有一部分则需要在工程化上进行后续接替深化，还有的可能需要暂时搁置或放弃。对这些不同类型的纳米技术成果，按照国外通行的做法是国家作出某种制度性的安排。有的采取国家采购的方式，成为国家公共财富，并以招标方式，或竞卖方式使这些成果进入下一轮的循环；有的以无偿方式，或有偿贴补方式，或特别资助方式转让给企业进行产业化开发等等。我国已经采取了不少相类似的做法，制定了不少相应的法律，法规，办法和政策，但由于种种原因，不大为公众所知晓，因此，很难发挥它们的作用。这也反映了我国中介服务体系的残缺和乏力。
'p!k5o*CkE9O W
  在市场机制和体制创新方面，从中央到各省（市）到企业，大家都在试探。2001年5月份创立的浙江省纳米应用工程技术中心无疑是一个很好的创新尝试。现作一简要介绍。
+_k)[H"VHWp+F
该中心是由中国科学院、浙江大学、中国材料学研究会、中国弘生集团有限公司四家单位共同组成。该中心拟采取开放式的管理体制，并从“五大机制、三大联盟”着手，通过构建一种全新机制的实体性创新平台，以市场为导向，拉动纳米科技源头创新，推动纳米材料及应用成果的市场化、产业化，将纳米材料重要应用科研成果进行后续的工程化研究和系统集成；并着力于纳米材料与应用产业化过程中的共性技术，关键技术的研究、开发与转化，为促进纳米材料及应用成果的产业化服务。其主旨非常明确，就是以开放式的市场运作模式，把自己建成一个联结纳米技术源头创新资源—工程化资源—企业产业化和市场资源为一体，并能把这些资源转化为服务（产品）的市场中介型企业。X;u3@[$K \ ^]9m

  其开放式的市场运作模式，可由其提出的“五大机制、三大联盟”来体现。
q|h;mK3?y
五大机制是：
%d1i1K(@ d{-V
一是产权机制——开放性、兼容性、多元化相结合的产权机制，实现企业资本，社会资本和知识资本的有效组合及转化增殖。颜填料,助剂,树脂,乳液,分散D;nN^{!J
二是运行机制——以项目为核心，实施技术开发、技术交易、技术商品化和产业化相结合的开放性运行机制，探索建立新型的政府支持、企业为主体的市场激励型创新体系。7~ S9JaA!nEM&M
R*N*{"z$] bgIBYr
三是激励机制——以成果激励、股权激励、定期培训深造等为手段的人才激励机制，实现人力资源的价值最大化，并通过对资源的有效整合及流动，使中心拥有持续创新能力。f(_&c,TQ,z

四是分配机制——协作共享、风险共担的分配机制，使技术权益和经济利益分配明确，实现有序流动和转化。

五是风险机制——建立多层面、全方位的风险评估及防范机制，有效防范技术、市场、时间等各种风险。
3ZjQbk(F
三大联盟是：
一是创新源头战略联盟——以技术创新为源头、以市场需求为基准，建立产学研结合的课题和种子项目战略联盟，保持对相关领域最新技术成果的有效导入和控制。
w$h8x%_,]_sv%g2h
  二是技术交易战略联盟——以市场规则为基准，建立与风险投资、技术创新服务中心相结合的技术交易投资战略联盟，共同构筑以有序速度为导向的成果转化体系。
三是市场应用战略联盟——以应用为突破口，通过省纳米技术开发应用协会等行业协会，建立材料生产、应用企业的行业联盟，快速推动技术成果的产业化过程。
6]xW\^Y9v-e
上述“五大机制、三大联盟”针对性是很强的，基本上涵盖了从纳米技术的源头创新到产业化纵向过程中存在的市场机制和体制方面的各种问题和应对办法（思路）。该中心成立才半年多一点时间，虽然，还没见到以上述办法思路解决具体问题的案例报导。但这毕竟是我国纳米技术发展过程中，在市场化机制创新和体制创新方面的很好的尝试。相信不久以后会出现更多的类似的创新，会在纳米技术源头创新到产业化整个纵向过程的各个阶段出现更加细化的市场创新。相信会出现更加丰富多彩的横向（包括政府、金融、保险、法律、咨询、传统制造业、商业等）市场运作机制和体制的创新，支撑着纳米技术的健康发展。

[[i] 本帖最后由 dwsh1084 于 2008-05-22 16:51 编辑 [/i]]

dwsh1084 2008-05-22 16:36

四.纳米技术为我们提供新的发展机会,c9n%s m{ cP

在人类科技文明史上，从来没有像纳米技术发展这么迅速，涉及范围这么广泛。新概念、新机理、新方法、新创造、新发明、新产品层出不穷，涉及范围从人类生存生活息息相关的医疗卫生、医药、生态环境、能源、资源，到信息技术、生物工程、航空航天、军事科技、新材料等高新技术，到传统产业升级换代等等，所有这些行业都在关注应用纳米技术，研究用纳米技术推进本行业的技术进步。纳米技术从少数科学家的研究实验活动，变成如今的广泛全方位的大规模全社会性的科学实践和生产活动，只不过十来年的时间，实际上只有六、七年的时间。因此，对迅猛发展的纳米技术来说，封锁垄断的商业手段显得苍白无力，因为这里存在着太多的商业机会。这对于经过廿多年来改革开放实践锻炼的我国商家来说，是千载难逢的机遇。尤其是加入WTO以后，给我国提供了发展纳米技术的更好的机会。在纳米技术的各个发展层面上，我国同先进发达国家比，各有优势，可以说总体上我国同发达国家处在同一起跑线上。有些东西用老眼光看，我国处于劣势，但从另一个角度看，我们的劣势，可能变成相对的优势。比如，用纳米技术改造传统产业，使之升级换代问题。西方国家一些大公司在传统产业方面一直处于技术垄断和市场瓜分取得既得利益的优势，他们凭着这种优势，筑起高高的市场壁垒，这既是他们传统的优势，实际也成为他们的历史包袱。因此正如《化学与工程新闻》的调查所言，他们对纳米技术的应用，目前采取观望等待的态度，对我们来说，我们没有这种包袱，他们的等待倒是给我们提供了很好的机遇，如果我们以纳米技术冲破他们的传统技术壁垒，用我国巨大的国内市场和欠发达国家市场作后盾，进而打入西方国家市场，冲破他们的瓜分格局，这是完全有可能的
纳米技术的应用领域非常广泛，它所涉及的社会空间维度非常宽；纳米技术又是非常新的技术，在各个行业的应用必然会遇到各行业的各种各样特殊要求和问题，因此，纳米技术在各行业的应用总要有一定的时间阶段序列，从试验研究——小试——中试——批量——大批量。纳米技术在社会多维时空中变化发展，充满着十分纷繁的复杂问题和困难，问题和困难就是机遇，然而机遇只给那些有准备的人。下面介绍纳米技术对几个重要传统产业改造带来的机遇。

1.纳米技术为传统化工行业改造带来的战略机遇
纳米技术源头创新一般包括基础研究和高技术研发的原始创新。基础研究成果的应用前景具有不可预见性，离应用阶段有相当的距离；高技术研发的原始创新成果，其应用目标是明确的，但是风险是很大的。这对于非业内人士是很难介入的，存在着比较高的技术壁垒，但他们需要资本和市场的支持，使成果变为市场所需要的产品和服务。这就为资本和企业介入纳米技术源头创新阶段提供可能。我国一些大公司在国家有关政策的扶持下，采取各种方式介入源头创新工作。如海尔集团、美菱电器、小鸭电器、燕山石化、扬子石化等大公司纷纷同中国科学院有关研究所以各种方式建立合作关系。这对大企业来说，主要是为了长期战略考虑，通过对纳米技术源头创新阶段的早期介入，逐步培育企业核心技术竞争力。X:@|}V+E
例如，中国石化燕山石化股份公司就是早期介入纳米技术的大型化工企业，他们较早地同中科院化学所建立了合作关系。中科院化学所在聚合物/粘土纳米复合材料的研究方面处于国际领先地位，有一系列的创新发明，拥有原创性的知识产权，聚酯（PET）/粘土纳米复合材料（nc-PET）是其重要成果之一，申请了中国发明专利（申请号：97104055.9）。燕山石化早期介入该项专利技术的工程化研发，他们同中科院化学所合作，于1999年底完成工程化小试工作，生产出4吨工程塑料级纳米聚酯，经用户小批量试用，各项性能指标均达到或超过国外同类产品。2001年又成功完成了扩大中试，建成了3000吨/年中试生产线。这标志着我国现在已经拥有PET工程塑料方面创新的核心技术，其意义重大。我们知道，PET是一种大宗有机高聚物产品，用途极其广泛，主要用于合成纤维、包装容器、薄膜和各种家电、电子的结构件等。目前我国非纤维用 PET 生产能力约为65万吨/年。由于PET在应用方面一直存在三大制约因素：熔体强度差，结晶速度较慢、尺寸稳定性差，因而不能满足工业上快速注塑成型的要求，严重地影响它在工业上的推广应用。为此，国外各大公司纷纷在快速结晶化学助剂的开发上花了大量的投资，开发出各具特色的快速结晶助剂，成为各自的核心技术。同时相应开发出各自的商品化PET工程塑料产品，比较有代表意义的有美国通用电器公司、德国巴斯夫公司、日本三菱公司等系列玻纤/矿物增强PET工程塑料。这些产品都具有较高的结晶速率，但在加工过程中需加入价格昂贵的“成核剂”——他们的核心技术产品。这就成为我国大规模应用PET工程塑料的制约因素，利用中科院化学所发明专利，燕山石化同该所联合开发的NC-PET工程塑料，成功打破了发达国家在PET工程塑料上的技术垄断，并创出自己的新路子。NC-PET的加工性能优良，用于工程塑料时，可以不添加结晶成核剂，结晶促进剂和增韧剂而直接与其他填料复合。因其结晶速率高，加工成型时可降低模具温度，由于NC-PET中纳米填充粒子尺寸很小，材料仍能保持一定的透明性。在实际应用中，可以通过加工工艺控制调整，实现制成品透明、半透明或不透明，以满足不同的需求。由纳米PET吹制的包装容器，具有良好的阻隔性，有望在啤酒和软饮料包装瓶材料方面有十分看好的前景。
扬子石化也是我国早期介入纳米技术源头创新的大型石化企业之一。他们瞄准的目标是另一大宗石化产品聚丙烯的纳米化改性。该公司扬子石化研究所已经成功地将纳米材料与聚丙烯嫁接在一起，研究出纳米聚丙烯复合材料。该复合材料是以注塑级聚丙烯与纳米材料复合成的，它既能保持原基础材料良好的刚性，又大大提高了其韧性，克服了传统材料刚性与韧性难于相容的矛盾。为工程塑料领域增添了物美价廉的新成员。用此材料制成箱包，既坚硬，又不易破裂；用它可作汽车零部件。他们进一步研发了用纳米材料与聚丙烯薄膜进行复合嫁接技术，生产出的流延膜具有良好的阻氧、阻汽（水）等阻隔性能，可广泛用于食品包装行业。他们研究得出结论，纳米材料几乎可与所有牌号的聚丙烯嫁接，从而可得到比所有传统聚丙烯更好性能的纳米聚丙烯产品。为此，他们正在研究在大生产装置工艺流程的某适当环节加入纳米材料，以实现纳米聚丙烯的大规模、大批量生产。如届时能实现，将使我国在大型石化装置工艺流程方面又拥有一项关键核心技术，将为我国实现纳米技术提升聚丙烯品质，大大提高它的技术附加值方面作出重要贡献。r:\#tA8KX:{
2.充满机会的纳米医药
根据专家们的预测，纳米技术首先会在信息技术和生物医学工程两大领域取得巨大的成就。其基本标志是纳米结构、纳米器件、纳米机电系统和纳米自复制系统在这两个领域得到大规模商业化普及应用，这才真正算是纳米时代到来了。这是从纳米结构这种高端层次上的纳米技术得到广泛应用的角度上来说的，但这要耐心等待，科学家们说，至少需要二、三十年，也许更长。这是否意味着纳米技术在这两大领域的一切方面都需要等待这么长时间呢？不是的，事实上从纳米技术和纳米材料改造传统产业的角度来看，纳米技术已初现它的威力，前面已列举了许多具体实例，就是很好的说明。
w4xh$bz
本节着重介绍纳米技术对传统医药，特别是中医药行业中应用的前景。先大致介绍一下纳米技术在生物工程高端应用研究情况。[\2T-^PRo1C!_,M
2.1国外纳米生物工程动态 J,d"Y$U3Xy
ldS8xOa,Z6q
纳米生物工程，大致包括纳米医学、纳米生物技术和纳米生物材料三方面，但它们之间并不存在明显的界线，它们互相交叉，互相推进。纳米医药也属此列。目前国外把纳米医药的研究融合于这三者之中。而且把主要精力集中在纳米结构和纳米装置这种高端层次上的纳米技术应用，在医药、生物技术和生物材料上的研究开发上，并取得大量研究成果。但这些成果都停留在试验阶段，进入临床试验的极少，离商品化普及为时尚早。
.O]~"p*p1x-g2f gi
试以智能医药为例。这是纳米医药中一个非常热门的领域，它所追求的基本目标是运用纳米技术、纳米结构和纳米材料制得能够适时、准确地释放医药的纳米尺度输送承载释放系统，以提高疗效，减少用药量。已有科学家为糖尿病人研究出一种超小型的葡萄糖检测系统，该系统可植入皮下，监测人身血糖水平，在必要的时候释放出胰岛素，使病人体内的血糖和胰岛素含量保持正常水平。最近，美国麻省理工学院的纳米科学家研制出“微型药房”的雏形，它是一种内设上千个微型“药库”的微型芯片，每个微型“药库”里可容纳25纳米的任何药物，例如止痛剂或抗生素等。目前这种“微型药库”芯片跟一个小硬币般大小。研究人员称，可以把它作得更小，还计划把它安装上智能化的传感器，使它可以适时和适量地释放药物。美国密执根大学的詹姆斯 R . 巴克博士正在设计一种纳米“智能炸弹”，它可以识别出癌细胞的化学特征（Chemical “signatures”）。这种“智能炸弹”只有20nm左右，能够进入癌细胞内并把它摧毁。但要进行人体试验，至少得五年以后才行。R]NKg3|4x"@Yp7{
又如人工红血球。美国纳米科学家罗伯特.弗雷塔斯（Robert Freitas）提出人造红血球（respirocyte）的设计，已成为纳米科学界的标志性设计。这个血球是个一微米大小的金刚石的氧气容器，内部有1000个大气压，泵浦动力来自血清葡萄糖。它输送氧的能力是同等体积人体红细胞的236倍，并维持生物碳活性。可以用注射的方法，将它应用于贫血症的局部治疗、人工呼吸、肺功能丧失和体育运动需要的额外耗氧等。这种人工红血球实际上是一种微型纳米结构系统。它的腔体外壳是与生物体相容的金刚石，腔体储氧，开口处是一个可以从腔内向外传递氧的转子，转子的能量来源于血清葡萄糖，转子旋转，将氧分子输入血清5`3v(CsX N5b:j
再如，全新型免疫药物——能捕获病毒的纳米陷阱
美国密执根大学的唐纳德.托马里亚（Donald Tomalia）等人用树型聚合物（dendrimers）研发了能够捕获病毒的纳米陷阱。体外实验表明，纳米陷阱能够在流感病毒感染细胞之前就捕获它们。用同样的方法还可能用于捕获类似爱滋病等更复杂的病毒。这种纳米陷阱是一种人工超小分子，它捕获病毒的机理，可以这样通俗地来解释：人体细胞表面装备着含硅铝酸成份的“锁”，只准许持“钥匙”者进入。不幸的是，病毒竟然有硅铝酸受体“钥匙”。托马里亚的方法是把能够与病毒结合的硅铝酸位点覆盖在陷阱细胞（glycodendrimers）表面。当病毒结合到陷阱细胞表面，使它无法再侵入人体细胞内。这种特制的纳米陷阱细胞由外壳、内腔和核三部分组成。在内腔可以填充杀灭病毒的药物分子，将它杀灭。将来有可能装入化疗药物，直接输送到肿瘤上，用于治疗肿瘤。这种陷阱细胞还具有自复制繁殖能力，生成不同的后代，分子较大的后代可能携带更多的药物。实验观察表明，分子越大效果越好。研究者期望下一步研发出更多的，针对各种致病病毒的陷阱细胞，建立能用于医疗的陷阱细胞库。
除上述几例外，还有各种各样的纳米技术在生物工程、医学、生物技术及生物材料等方面的应用研究开发方面的实例，不再赘举。特别值得指出的是，其中纳米结构和纳米器件类型的研发成果，极大多数都处于研发阶段，或人体试验的前期准备阶段，离商业化普及还有很长的一段路要走。有鉴于此，这些高端的纳米技术对商家来说，虽然有长远的战略利益，但对一般企业来说，这是可望而不可及的东西。对于大公司、大财团来说，为了长远战略考虑，正是介入的好时机。
2.2存在巨大商机的纳米中医药
中医药以其丰富的科学内涵和神奇功效，在我国流行数千年而不衰，已成为中华民族文化的重要组成部分。但就整体而言，中医药至今尚未被许多国家特别是西方发达国家认可。这里反映出中西文化特征的差异，西方强调分析定量和实证；我们注重整体综合的辨证观，讲究因人而异的辩证与辨症的治病哲理。但是这种差异，随着我国的改革开放和全球医药的发展，随着医学模式的转变和现代健康概念的确立，使两者由对立逐步走向融合。中医药已逐渐为西方国家所认同。许多西方国家正在致力于中医中药的研究和开发。近年，美国也开始试验接受传统草药及其复方制剂作为治疗药物使用，并于1996年由政府起草了“植物药研究指南”，这标志着西方国家对传统中医药看法的一种大转变。当前，世界医药的发展，已呈现出重视以中医药为主体的传统医学研究、开发和应用的势头。美国一些医学院已开办了传统医学专业。目前，美国人已有30%在吃植物药与保健品，营养补品的市场销售额从1994年的10亿美元猛增到2000年的50亿美元。美国国家食品与药品管理局（FDA）发言人说：中草药价格便宜，毒性小，副作用小，60%的抗癌药中有草药成分。该发言人认为，生产保健品，以植物为目标是可行的。要承认草药混合物（即中药处方）的作用。并表示要从长远的目标来开发草药，并希望中国的中医药精华与世界共享。前不久，在美国马里兰大学还召开了首届国际中药会议。会上，很多国家的专业人员，交流了对中药研究的成果，美国官方人员和FDA成员也做了专题报告。种种迹象表明，中医药不仅已为西方国家所承认，很可能不久的将来中医药成为西方西药主流市场的竞争对手和合作伙伴，届时中医药将实现国际化。当然，西方国家是从他们的文化视角，和认知方法来容纳中医药的，这就要求我们的中医药要实现现代化，才能真正与西医药文化融合，在全球医药中占据应有的地位。其前景十分看好，我国中医药界有人乐观的认为，“在我看来，21世纪的国际医药市场，中医药要唱主角了！”至于是否能“唱主角”我们将拭目以待。如果不以现代技术武装改进中医药，就很难与西医药融合。hO`E&rSHi3e3h
1hh{!VO2IU2}
纳米技术将是我国中医药实现现代化非常重要的技术手段。近年来，我国的纳米科技工作者对此作了不少深入细致的研究，并取得可喜的成果。不少粉体加工技术背景的粉体工程研究单位从事中医药超微细和纳米粉体的加工技术研发工作，取得了不俗成果。有些大学则以纳米材料对中医药进行剂型开发，解决药物的缓释、靶向给药问题。他们为我国的中医药现代化正在孜孜不倦的工作，有的成果已达到可产业化的程度。但临床验证和广泛普及尚需假以时日。这也正是有远见的企业家介入的好时机。华工创业投资公司正以“纳米中药”作为投资对象，进行创业尝试，开我国“纳米中药”之先河。

华工创业投资公司由华工�