超声波细胞粉碎机,定制非标超声波处理器及超声波清洗器
拨号18917318406 18001855162 13621811545

你的位置:首页 > 公司新闻 > 公司动态 > 纳米科技及其发展前景

公司新闻

纳米科技及其发展前景

公司新闻

纳米科技的研究领域
  由于纳米科技的多学科交叉性质,因此,纳米科技的研究对象涉及诸多领域,它的基础研究问题又往往与应用密不可分。我们可以根据纳米科技与传统学科领域的结合而细分为纳材科学、纳电子学、纳生物学、纳化学、纳机械学与纳加工等等,但这种与学科紧密联系的分类方式,无法简单便捷地勾勒纳米科技的大致轮廓,各类之间而且又有交叉和重叠。
  纳米科技前景的展望
  材料和制备 在纳米尺度上,通过精确地控制尺寸和成份来合成材料单元,制备更轻、更强和可设计的材料,同时具有长寿命和低维修费用的特点;以新原理和新结构在纳米层次上构筑特定性质的材料或自然界不存在的材料——生物材料和仿生材料;实现材料破坏过程中纳米级损伤的诊断和修复。
  微电子和计算机技术 纳米结构的微处理器的效率将提高100万倍,并实现兆兆比特的存储器(提高1000倍);研制集成纳米传感器系统。
  环境和能源 发展绿色能源和环境处理技术,减少污染和恢复被破坏的环境;制备孔径1nm的纳孔材料作为催化剂的载体,有序纳孔材料和纳米膜材料(孔径10100nm)用来消除水和空气中的污染;成倍的提高太阳能电池的能量转换效率。
  医学与健康 纳米技术将给医学带来变革:纳米级粒子将使药物在人体内的传输更为方便,用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体后,可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织;在人工器官外面涂上纳米粒子可预防移植后的排斥反应;研究耐用的与人体友好的人工组织、器官复明和复聪器件;疾病早期诊断的纳米传感器系统。
  生物技术 在纳米尺度上按照预定的对称性和排列制备具有生物活性的蛋白质、核糖核酸等,在纳米材料和器件中植入生物材料使其兼具生物功能和其他功能,生物仿生化学药品和生物可降解材料;动植物的基因改善和治疗,测定DNA的基因芯片等。
  航天和航空 纳米器件在航空航天领域的应用,不仅是增加有效载荷,更重要的是使耗能指标成指数倍的降低。这方面的研究内容还包括:研制低能耗、抗辐照、高性能计算机;微型航天器用纳米集成的测试、控制仪器和电子设备;抗热障、耐磨损的纳米结构涂层材料。
  国家安全 由于纳米技术对经济社会的广泛渗透性,拥有纳米技术知识产权和广泛应用这些技术的国家,将在国家经济安全和国防安全方面处于有利地位。通过先进的纳米电子器件在信息控制方面的应用,将使军队在预警、导弹拦截等领域快速反应;通过纳米机械学、微小机器人的应用,将提高部队的灵活性和增加战斗的有效性;用纳米和微米机械设备控制,国家核防卫系统的性能将大幅度提高;通过纳米材料技术的应用,可使武器装备的耐腐蚀、吸波性和隐蔽性大大提高,可用于舰船、潜艇和战斗机等。
  对策与建议
  我国纳米科技存在的问题主要表现在多学科交叉融合程度不够、缺乏重要的实验设施、基础研究薄弱、信息交流少。为克服和解决这些问题,使我国能够抓住机遇,迎头赶上,为此建议:
  1.应在国家层次上确定我国纳米科技的发展战略,制订我国的纳米科技发展的近期、中长期规划。
  2.成立国家级的纳米科技专家咨询小组,协助政府做好我国纳米科技战略的制订和研究开发工作。
  3.成立国家纳米科技研究和工程中心,集中投入能够为纳米科技的发展提供服务的技术平台,并组织协调科研机构、大学、国家实验室、产业界的共同参与。
  4.坚持有所为,有所不为的方针,发挥优势,突出特色。
  5.加强信息网络平台建设,促进国内外间纳米科技的信息交流。
  6.以国家纳米研究和工程中心为载体,建立培养和吸引纳米科技人才的新模式。

纳米科技的前景和对策

纳米科技是指在纳米尺度(1nm100nm之间)上研究物质(包括原子、分子的操纵)的特性和相互作用,以及利用这些特性的多学科交叉的科学和技术。
  当物质小到1100纳米(10[-9]10[-7]米)时,由于其量子效应、物质的局域性及巨大的表面及界面效应,使物质的很多性能发生质变,呈现出许多既不同于宏观物体,也不同于单个孤立原子的奇异现象。纳米科技的最终目标是直接以原子、分子及物质在纳米尺度上表现出来的新颖的物理、化学和生物学特性制造出具有特定功能的产品。
  一、材料和制备
  在纳米尺度上,通过精确地控制尺寸和成份来合成材料单元,制备更轻、更强和可设计的材料,同时具有长寿命和低维修费用的特点。以新原理和新结构在纳米层次上构筑特定性质的材料或自然界不存在的材料、生物材料和仿生材料。实现材料破坏过程中纳米级损伤的诊断和修复。
  纳米技术在材料和制造方面的应用包括:(1)不需加工就可生产出具有精确形状的纳米结构的金属、陶瓷制品和聚合物;(2)使用同时具有染料和颜料最好性能的纳米粒子,提高彩色印刷水平;(3)将纳米尺度粘接和涂覆的碳化物材料和纳米涂层用于切割工具及电子、化工等方面;(4)纳米测量新材料;(5)在芯片上进行具有较高复杂性和功能化的纳米加工。
  二、微电子和计算机技术
  纳米结构的微处理器的效率将提高100万倍,并实现兆兆比特的存储器(提高1000倍);研制集成纳米传感器系统。
  就像30年前,微电子器件取代真空电子管器件给信息技术带来革命一样,纳米结构将再次给信息技术的硬件带来革命。极小的晶体管和存储芯片将成百万倍地提高计算机的计算速度和效率;将海量存储电子器件的存储能力扩展到多太位存储的水平,这将成千倍地增加单位面积的存储量,并上万倍地降低能量的消耗;随着成百倍的带宽拓宽和更亮的可折叠平板显示的开发成功,通讯方式将因此而发生改变;根据新的原理生产新一代的传感器、处理器和纳米器件。
  该领域的发展方向有:(1)发展可商业化的纳米结构的合成、处理和制造方法,比如新的表面处理方法、受控晶核形成、定向生长和定向刻蚀等。其它方法有单个原子和分子操纵,纳米结构前体的批量制备(粉末、团簇、胶体、纳米线、纳米点、富勒烯或纳米管),通过单个纳米结构的聚集进行定向自组装等;(2)加速提高对纳米结构及其性质的分析和测量能力;(3)要建立新器件概念,比如单电子器件、自旋电子器件、共振隧道器件、量子点、分子电子器件和垂直腔激光器等;(4)对信息系统结构开展创新性研究。例如要开发网络自动控制(cellular automata)、量子计算机、网络并行计算机、神经网络、光子晶体、利用DNA进行计算等。
  三、环境和能源
  发展绿色能源和环境处理技术,减少污染和恢复被破坏的环境;制备孔径1nm的纳孔材料作为催化剂的载体,有序纳孔材料和纳米膜材料(孔径10100nm)用来消除水和空气中的污染;成倍地提高太阳能电池的能量转换效率。
  该领域的发展方向有:(1)纳米晶体和层状结构在制造具有光学、磁学、电学、力学和化学性质的材料方面的应用。(2)纳米结构材料中声子传输物理性质的研究。可望开发出实用和环境友好的全固态热电能转换器件。(3)碳纳米管作为潜在的贮氢介质的研究。(4)“纳米流体的特性研究。通过在流体中悬浮纳晶粒子有可能增加传热速率。最近的实验表明,与不含悬浮粒子的流体相比,这种纳米流体可以大幅度地增加热导和传热速率。然而,纳米粒子在流体中影响热传导的机理还不清楚。如果研究人员能改进这些流体,那么它将会大大改进那些通过流体进行传热的热交换器,从而会对使用这类热交换器的许多工业部门带来重大影响。(5)纳米结构材料和传统的金属合金相比,可能会有大大改进的结构性能。比如:理论和实验都表明,一小束单壁碳纳米管与传统的材料相比,具有最大的强度/重量比,强度是钢的100倍而重只有钢的1/6
  未来潜在的突破包括为处理环境污染和核污染使用纳米机器人和智能系统;在核燃料处理过程中,使用纳米过滤器来分离同位素;在核反应器中使用纳米流体来增加冷却效应;使用纳米粒子去除污染;以及为核安全在纳米尺度进行计算机模拟。
  四、医学与健康
  纳米技术将给医学带来变革。纳米级粒子将使药物在人体内的传输更为方便,用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体后,可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织;在人工器官外面涂上纳米粒子可预防移植后的排斥反应;研究耐用的与人体友好的人工组织、器官复明和复聪器件;疾病早期诊断的纳米传感器系统。
  纳米技术将促进保健业的重大发展。生物传感器和新的成像技术的发展将使我们能对癌症和其它疾病进行早期检测和预警;使用在体疾病检测系统,最终将人们对疾病的关注点从治病转换到对疾病的早期检测和预防;新型纳米分析工具的发展,将会促进细胞生物学和病理学的基础研究,例如我们将能够测量细胞的化学和机械性能(包括细胞分裂和运动)以及单分子性质;通过控制材料的纳米结构得到新型高性能的生物相容材料,从而延长人造器官的使用寿命;为促进药品的最佳使用,纳米技术将能给药物的传输提供新的方式和路径(定点基因和药物传送系统),从而极大地提高其疗效;使用小型智能医疗设备将降低对人体器官的直接和间接损坏。
  五、生物技术
  在纳米尺度上按照预定的对称性和排列制备具有生物活性的蛋白质、核糖核酸等,在纳米材料和器件中植入生物材料使其兼具生物功能和其他功能,生物仿生化学药品和生物可降解材料;动植物的基因改善和治疗;测定DNA的基因芯片等。
  生命体系中的分子单元——蛋白质、核酸、脂肪、糖类都是具有独特功能的材料,其功能受它们的大小、折叠方式、在纳米尺度上的形态等因素决定。生物合成和生物过程给我们制造新化学品和药品提供了全新的方法。通过将生物分子单元集成到合成材料和器件中,我们可能把某种生物学功能和其它希望的材料性质结合到一起。
  纳米技术将会在很多方面直接对农业的进步作出贡献。基于分子工程的生物降解化学品可以用于给植物提供营养和保护植物免遭虫害;改良动物和植物基因;将基因和药物导入动物体中;基于纳米排列的测试技术用于DNA测试等。
  六、航天和航空
  纳米器件在航空航天领域的应用,不仅可增加有效载荷,更重要的是使耗能指标成指数倍的降低。这方面的研究内容还包括:研制低能耗、抗辐照、高性能计算机;微型航天器用纳米集成的测试、控制仪器和电子设备;抗热障、耐磨损的纳米结构涂层材料。
  纳米制造技术将使我们能设计和制造可用于飞机、火箭、空间站、行星/太阳探测平台的轻质、高强度、热稳定的材料。另外,低引力、高真空空间环境可以帮助我们开发在地球上不能制造的纳米结构和纳米系统。
  纳米技术在此领域的应用很广,与其它领域相比,相对重要的应用可能有:(1)低能耗、抗辐射的高性能计算机;(2)用于小型太空船的纳米仪器;(3)通过使用纳米结构传感器和纳米电子器件,进一步发展航空电子器件,从而进一步发展航空电子学;(4)阻热和耐用的纳米结构涂层。
  七、国家安全
  由于纳米技术对经济社会的广泛渗透性,拥有纳米技术知识产权和广泛应用这些技术的国家,将在国家经济安全和国防安全方面处于有利地位。通过先进的纳米电子器件在信息控制方面的应用,将使军队在预警、导弹拦截等领域快速反应;通过纳米机械学、微小机器人的应用,将提高部队的灵活性和增加战斗的有效性;用纳米和微米机械设备控制,国家核防卫系统的性能将大幅度提高;通过纳米材料技术的应用,可使武器装备的耐腐蚀、吸波性和隐蔽性大大提高,可用于舰船、潜艇和战斗机等。
  纳米科学和技术已发展到一个最有竞争力的阶段,它将促进包括生命科技、信息科技在内的几乎所有技术的飞速发展,并将给社会带来巨大回报。纳米技术将在21世纪对我们的社会、经济以及国家安全产生重大影响。为增强我国的国际科技竞争力,保证我国未来的可持续发展和国家安全,必须大力加强纳米科技的研究工作,动员多学科的力量参加到这一领域中来。
  首先,应在国家层次上确定我国纳米科技的发展战略,制订我国的纳米科技发展计划。
  其次,纳米科技领域研究涉及的范围较广。发达国家已对纳米科技的发展做出了周密的部署,并投入了大量的资金。由于国力所限,我国不可能在纳米科技的所有领域同时开展研究,必须坚持有所为,有所不为的方针,发挥优势,突出重点,强化支持。目前的研究应主要集中在探测和分析纳米区域的性质和现象,创造和制备优异性能的纳米材料,设计制备各种纳米器件和装置等。
  第三,因为发展纳米科技的最终目的是服务于人类,改善人们的生活和生产方式,所以,从一开始就应兼顾基础研究、应用研究和开发研究的协调发展。因此,需要科研机构、大学、国家实验室、产业界以及专业协会的共同参与,分工协作。
  中国科学院作为我国纳米科技研究领域的主要研究力量,借助正在实施的知识创新工程试点,正在全院的范围内对纳米科技领域的研究和发展工作做通盘考虑,统一规划。目前正在筹建中国科学院纳米科技研究与发展中心,加强本领域信息的交流,工作的协调,鼓励不同学科交叉和不同单位的合作,动员多学科、跨部门和跨行业的力量共同推进这项事业的发展。

 

论文标题:纳米科技大事记

  1959年,物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼预言,人类可以用小的机器制作更小的机器,最后将逐个地排列原子,制造产品,这是关于纳米技术最早的梦想。
  70年代末,美国麻省理工学院德雷克斯教授成立了由他领导的纳米科技研究组。
  1982年,科学家发明研究纳米的重要工具——扫描隧道显微镜,为我们揭示了一个可见的原子、分子世界。
  19907月, 第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩与第五届国际扫描隧道显微学会议同时举办,《纳米科技》和《纳米生物学》两种国际性期刊同年相继问世,一门崭新的科学技术——纳米科技历经30年曲折道路终于正式诞生。80年代末期到90年代初期,基于扫描隧道显微镜的基本原理,原子力显微镜、磁力显微镜等一系列扫描探针显微镜已经发展起来。
  1991年,碳纳米管被人类发现,它的质量是相同体积钢的16,强度却是钢的10倍,成为纳米技术研究的热点。诺贝尔化学奖得主斯莫利教授认为,纳米碳管将是未来最佳纤维的首选材料,也将被广泛用于超微导线、超微开关以及纳米级电子线路等。
  1993年,中国科学院北京真空物理实验室自如地操纵原子成功写出中国二字,这标志着我国继1989年美国斯坦福大学搬走原子团下斯坦福大学英文名字、 1990 年美国国际商用机器公司在镍表面用36个氙原子排出“IBM”之后, 在国际纳米科技领域开始占有一席之地。
  1997年,美国科学家首次成功地用单电子移动单电子,利用这种技术可望在20年后研制成功速度和存贮容量比现在提高成千上万倍的量子计算机。
  1999年,巴西和美国科学家发明了世界上最小的,它能够称量十亿分之一克的物体;此后不久,德国科学家研制出能称量单个原子重量的秤。
  不久前,中科院金融研究所卢柯博士率领的小组,在世界上首次直接发现纳米金属的奇异性能——超塑延展性,纳米铜在室温下竟可延伸50多倍而不折不挠
  到1999年, 纳米技术逐步走向市场, 全年纳米产品的营业额达到500亿美元。

 

我国位于何处

  正确定位我国纳米科技发展目前所处的位置,是研究和制定国家纳米科技发展战略的重要前提。然而,要准确地判断我国纳米科技发展目前位于何处,却也决非易事。因为这不仅需要对国内外纳米科技的发展进行持续不断地跟踪,而且需要发展系统的评价指标体系和方法。本文仅以近期发表的有关文献为基础,对此问题作一粗浅的讨论。
  1 我国纳米科技研究:已在世界上占有一席之地
  按照目前国内外专家的看法,纳米科技的发展目前仍主要处于基础研究阶段,因此,评价我国纳米科技研究的状况和水平是判断我国纳米科技发展位于何处的最重要方面。
  国内的大多数文献或者说大多数专家认为中国纳米科技研究起步不晚、起点不低。中科院副院长、著名纳米专家白春礼院士指出,我国在纳米科技领域的研究不落后,在纳米材料领域基本与国际先进水平保持同步。两院院士、著名材料科学专家师昌绪撰文指出:我国开展纳米科技研究已有十多年了,取得了一批具有国际水平的研究成果,如纳米微晶的制备、纳米碳管的研究、纳米陶瓷性能的改善等。清华大学范守善教授认为,中国的纳米科技研究起步较早,基本上与国际发展同步。《材料导报》常务副主编李克健则认为,中国在若干领域大体与国际先进水平保持同步,但与发达国家相比,整体研究水平存在不小差距。表现在原始创新、应用开发和工程化不足,研究群体相对分散、缺乏整体布局,多学科交叉融合程度不够,信息交流少,经费投入不足。也有人认为,中国的纳米科技研究局部领先,但总体处于三流水平。
  国外对中国纳米科技研究的进展和水平虽无系统的评价,但显然给予了较高的关注。在1995年美国兰德公司关于纳米技术分子制造的潜力研究报告中,列举了美国面临的几个强大竞争对手和潜在合作国家,中国是其中之一。在1999年美国国家科学技术委员会的纳米结构的科学技术世界趋势研究报告中,列举了一些对纳米科技研究作出贡献的国家和地区,除美国、日本、欧洲外,中国和一些其他国家也榜上有名。但报告仅比较了美国、欧洲和日本的各自优势,未对中国的进行评价,这似乎在某种程度上显示了美国目前尚未把中国的纳米科技研究看作是和美国、欧洲、日本处于同一层次的竞争上。
  定量方面的评价目前更少。目前能见到的仅有大连铁道学院图书馆的石庆平等人对纳米科技期刊进行的分析与研究。他们以美国科学信息研究所编辑的CCOD(Current Contents of Disk)为统计源,对其在19931996年间收集的与纳米科技有关的期刊文献进行统计分析。在5721条纳米期刊文献中,有53个国家和地区的作者文献。其中中国所发表的文献量仅次于美、日、德三国,居第4位。
  上述各种评价性的看法,从不同的角度看问题,当然不能简单地作为统一结论。目前能够得到共识的是:中国纳米科技研究起步不晚,研究工作较为活跃,在若干领域已取得了接近甚至超过世界先进水平的成果。在纳米科技研究领域,中国已经基本实现了邓小平同志提出的在世界占有一席之地的目标。
  2 商品化与产业化:机遇与挑战并存
  纳米科技之所以受到格外关注,是因为它所显示的巨大应用潜力,特别是它很有可能象半导体一样导致下一次产业革命。纳米科技的竞争,最终将体现在商品化和产业化的竞争上。谁在纳米科技的商品化和产业化方面抓住先机,谁就有可能从纳米科技的发展中获取最大的收益,就能在未来的产业竞争中处于领先地位。因此,在中国纳米科技研究目前并不很落后的情况下,中国纳米科技的商品化和产业化进程就更值得关注了。
  然而,根据国内外大多数专家的看法,纳米科技发展目前主要处于研究阶段、甚至是基础研究阶段,距商品化和产业化还有1020年的时间距离。现在评价我国纳米科技商品化和产业化的发展现状,显然存在着困难,而且也似乎为时过早。
  认为纳米科技实现商品化与产业化还需要较长时间,可能指得是纳米科技大规模或者突破性的应用。纳米科技的局部应用实际上已在不断的推进之中。对于纳米科技的应用,90年代中期国外曾有不少预测。中国目前尚无对纳米科技应用和市场前景进行的预测性研究,但在国内一些报刊中,已较多地在引用如下一种说法:目前,纳米科技已应用于光学、医药、半导体、信息、通信等领域,年营业额已达5 000亿美元,估计到2010年能达14 400亿美元。这些说法的引证出处尚不确切,有的虽注明是根据德国科技部的预测,但与一些刊物登载的德国预测仍有差距。
  中国纳米科技的应用,如同纳米科技的研究一样,也有较好的进展,这特别表现在纳米材料的开发与应用方面。从近期的报刊或互联网上常常可以看到一些振奋人心的消息。如报导说中国已建立了10多条纳米材料和技术生产线,创办了100多家经营和生产纳米材料和技术的公司,而国际上目前的纳米材料和技术生产线也不过20多条。有的文献引述的消息说:中科院沈阳金属研究所发明了激光制备纳米粉的专利技术,齐齐哈尔超微粉制造公司在利用这一技术的基础上加以改进,用两年时间完成了产业化生产,达到了年产高性能硅基纳米粉两吨的可喜成果,国际上还没有其他公司可与之相比。网上消息说:山东正远纳米材料工程有限公司与天津大学合作,成功开发出涉及多种金属纳米粉末、系列纳米复合抗菌材料、纳米二氧化钛溶胶和浆料及其结构材料等3大类30多个处于国内外领先水平的产品。标志着中国纳米科技正步入产业化阶段。
  在现阶段,中国纳米科技的商品化与产业化的确存在着相当多的机遇或有利条件。首先是中国纳米科技研究已有一定水平,并已取得一批有实用价值的成果,这为纳米科技的商品与产业化奠定了重要基础;其次是纳米科技的应用与商品化、产业化在国际上均处于起步阶段,中国因而在这方面与国际上大多数国家几乎处于同一起跑线上;三是困扰技术商品化和产业化的体制与机制方面的障碍已通过科技体制改革而大大减少,很多纳米科技的研究工作已从一开始就在考虑其应用和市场前景;四是越来越多的中国企业在关注和参与纳米科技开发工作,这是纳米科技商品化与产业化最为有利的条件;五是近年来国家已为推动技术的商品化与产业化出台了一系列政策措施,这也为纳米科技的商品化与产业化创造了良好的环境和条件。
  中国纳米科技的商品化与产业化也面临着许多挑战。一般来说,重大技术的商品化与产业化发展,至少需要以下几个方面的基础。首先是企业的积极参与,特别是若干大型企业的战略性参与,即不仅要参与短期目标的技术开发,而且要参与长远性的基础研究和应用研究。企业要敢于和舍得在这一技术的研究和开发上大投入。中国目前企业对纳米科技开发的热情虽然较高,但中国企业关注的主要是短期目标的技术开发,以战略眼光参与纳米基础研究和应用研究的很少,在纳米科技研究和开发的投入,远不能和美、日、欧的企业相比。其次是技术的市场需求或市场前景要足以能吸引风险投资或其他资本的进入,从而为具有创新活力的中小企业的参与创造条件。中国目前关注纳米科技的风险投资还远低于美国和欧洲。三是要建立良好的制造技术基础和能力。中国制造技术的落后是否会影响中国纳米制造技术的水平,还有待于进一步观察或研究。从这些意义上说,对中国纳米科技的商品化和产业化现状与前景还不宜作过分乐观的估计。但无论如何,中国纳米科技的应用与商品化、产业化已受到重视,并已有较好的开端,这和中国半导体、计算机技术发展时的状况已大不相同。
  3 战略与政策:有待于进一步整合
  战略与政策是保障纳米科技健康发展和具有竞争力的重要条件。战略源于认识。中国在认识上不落后。早在90年代初,我国著名科学家钱学森就指出: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21世纪又一次产业革命。中国政府对纳米科技发展也十分重视,从一开始就给予了较大的支持。国家攀登计划、国家自然科学基金和中科院的有关计划都把纳米科技作为重要的支持领域,近年推出的国家基础研究重点项目计划(973计划)更是加强了对纳米科技研究的支持。在2000年底国家科技教育领导小组举办的纳米科技讲座上,朱@基总理表示政府将积极支持纳米科技的发展,尽快制定纳米技术近期和中长期发展计划。近期公布的国家十五科技发展规划,已把新材料和纳米技术发展作为科技进步和创新的重要任务。虽然从国家战略的高度认识纳米科技发展的重要性并给予支持,只是在美国推出国家纳米科技发展战略和计划之后,但中国反响之迅速和积极,仍反映了中国在战略认识上基本与发达国家保持同步。
  中国支持纳米科技发展的战略与政策,在国际上是受到关注的。在1999年美国国家科学技术委员会对世界纳米科技发展的跟踪报告中,中国是因实施国家纳米科技计划而被关注的国家之一。今年3月,英国《自然》杂志发表的评论中,特别提到了中国政府在集中各方力量进行一项重大的纳米技术开发行动。
  尽管如此,但国内不少专家还是认为,中国发展纳米科技的战略与政策不够明确,迫切需要在国家层次上制定发展纳米科技的战略。这是否意味着,在中国发展纳米科技的战略与政策中,至少还有一些问题不够清楚,值得进一步讨论和研究。
  1)战略与政策的整合。中国目前的战略与政策较为分散,不能形成有力的拳头,迫切需要象美国一样,对战略与政策进行整合,形成国家整体发展战略。
  对战略与政策进行整合,意味着要加强对发展纳米科技的各种努力的协调。然而,协调难一直是中国科技发展、特别是高科技产业发展中的突出问题。为此,不少专家呼吁,要象抓两弹一星一样,抓纳米科技的发展。但两弹一星方法的实质是什么,它是否适宜于今天形势下的纳米科技发展,仍值得进一步研究。
  为促进协调,中国最近也采取了一些措施,如成立了国家纳米科技指导协调委员会;中科院成立了纳米科技研究中心,试图协调院内的纳米科技力量。这些措施无疑会加强协调,但是这种协调作用也很可能主要是在信息方面的,而不是在组织方面的。
  2)战略形成的基础。知己知彼是战略形成的重要基础。美国为形成发展纳米科技的国家战略,作了大量知己知彼的基础性工作,从90年代初开始,美国进一步加强了对国际科技发展的持续性的系统跟踪与评价工作。1995年兰德公司提出了分子制造纳米技术的潜力研究报告,19971999年,世界技术评价中心相继提出了美国纳米科技研究与开发的现状俄国纳米科技研究现状纳米结构科技的世界发展趋势研究等报告。正是在这些跟踪评价报告的基础上,美国政府形成了发展纳米科技的国家战略和国家计划。相比之下,中国在战略形成过程中,知已知彼的基础性工作较弱。由于知己知彼的基础工作好,美国的战略带有一种咄咄逼人的主动出击性。而中国的战略目前还只能主要是被动跟进性。
  3)实施战略的手段。战略一旦确定,实施战略的手段就是最重要的了。加大实施战略的政策力度、特别是大规模增加经费投入,是美国举措中最重要和最为引人注目的部分。根据美国的跟踪报告,1997年,世界各国政府在纳米科技研究领域的投入接近5亿美元,其中欧洲1.28亿美元、日本1.20亿美元、美国1.16亿美元、其他国家和地区0.70亿美元。看到欧洲和日本的投入超过了美国,美国决定在2001年度将纳米科技投入增加到近5亿美元,相当于全世界1997年的总和。中国在纳米科技的投入目前尚无权威的统计数字,据有关报导,到2000年底,中国在纳米科技的投入总计约为700万美元(有的估计为1亿人民币)。如果这一数字基本符合现实的话,那么,中国在纳米科技的投入确实太少了。要在战略上与美、日、欧竞争,必需有更大的投入。作为一个发展中国家,虽然不能在投入的绝对数字上与他们相比,但在相对比例上至少要尽可能赶上他们。
  4)开放与合作。作为主要处于基础研究阶段的纳米科技,开放与合作机制对于促进其突破性的发展,十分重要。美国在其跟踪报告中,就十分注意关注潜在的合作国家。最近,美国国家科学基金会已开始与欧盟研究发展局就在纳米科技研究中进行合作的可能性进行探讨。美欧的合作是否会对中国的纳米科技发展提出新的挑战,有待于进一步跟踪。中国目前在纳米科技研究中投入还较少、仪器设备较落后,积极与先进国家进行合作更为重要。开放是中国基础研究发展的重要方针之一,但不开放却仍然是中国基础研究发展中存在的严重问题。有必要搞清影响开放的主要原因,采取切实有效的措施加以解决。要通过开放促进在纳米科技研究中的更好合作与协调。
  5)“有所为与有所不为有所为与有所不为是中国科技发展坚持的重要方针,纳米科技作为一个整体领域,无疑是需要有所为的地方。但是与半导体、计算机初期发展不同的是,纳米科技从一开始就是范围较广的领域。面对纳米科技的众多领域,是否也需要实行有所为有所不为的方针呢,这是一个还需进一步研究的问题。中国资源有限,如果在纳米科技众多的领域平均使用,则可能仍然难以推动突破性的发展。选择重点和突破口就是一个十分重要的问题了。目前国内一些专家建议的主要重点有:纳米器件、特别是纳米电子器件,纳米材料等,如果这些重点的确是最有可能导致未来产业革命的突破口,那么集中资源予以支持,当然是再好不过了。然而把资源过多地集中于某一领域,又不可避免地会有把鸡蛋放在一个篮子里的风险。
  6)如何避免重蹈覆辙。在国内不少文献中,都提到了中国纳米科技的发展应避免重蹈半导体、计算机技术覆辙的问题。中国错失了半导体、计算机技术发展的机遇,至今仍令人感到遗憾。要避免重蹈覆辙,就要深入研究我国半导体、计算机技术发展的教训,搞清是战略失误还是政策措施不力,是体制问题还是管理问题,是研究落后还是商品化和产业化落后等问题。可惜的是,这种较深入的研究目前还难以找到。症状不清,是无法对症下药的。从目前中国纳米科技发展的现状与趋势来看,中国重蹈覆辙的可能性已相当之小,但作为鞭策,警钟常鸣仍是有益的。


 

??
QQ客服
QQ:731918832
QQ客服
QQ:
QQ客服
QQ:3002158258
电话咨询
021-54284029
关注微信