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当国际纳米技术研发力度加大

发布时间:2021-09-14 17:59:40 阅读: 来源:焊线机厂家

国际纳米技术研发力度加大

国际纳米技术研发力度加大

2005年12月31日

纳米技术研发取得了巨大进展,展现了其作为未来启动技术的光明前景。所以,纳米技术正在成为许多国家科技政策议程的一大优先领域。据估计,有关纳米技术的科学论文,在1990年为1000篇,1997年为10 575篇,2000年达15667篇。各国政府对纳米技术研究的投入,在1997年共为4亿美元,2002年达20亿美元,6年内增加了4倍。2003年,这个数字可能达30亿美元。继美国2000年出台了“国家纳米技术计划”之后,各国也制定相应的计划,现在出台了公共纳米技术研发计划的国家已超过50个。

(一) 纳米技术将产生重大影响

纳米技术改变经济、社会和科学的潜力开始得到了人们的认可。美国商务部副部长邦德说,一些有关纳米技术的大胆想像已不是幻想家的乌托邦杰作,全世界的科学家正在努力使这些幻想变为现实。

一些纳米技术已投入应用。2003年全球纳米技术市场估计在450亿美元左右。美国科学基金会与众多科学和商业界人士会商后做出预测:2008年全球纳米技术市场将达到7000亿美元;2015年超过1万亿美元,创造700万个高技能、高工资的工作岗位。1万亿美元相当于美国近年国内生产总产值的1/10。

美国找到故障源头就可以轻松排除商务部副部长邦德告诫说,知识积累和更新的速度在加快,因此不能用过去的模型来预测未来的进步。纳米技术将带来一场触及所有产业的革命。这场革命将带来许多十分有趣、十分奇特、十分诱人的新事物。

经合组织《观察家》载文指出,纳米技术在未来可能对经济产生重大影响。在信息技术部门,它可以帮助我们使存储和逻辑装置进一步小型化。以利用量子效应为基础的纳米电子学将冲破硅微例如手动摆锤冲击实验机电子学遇到的物理学限制。在材料部门,纳米技术允许我们对材料特性如颜色、重量、密度、导电性、耐腐蚀性等进行更大的操纵,从而能够开发出航空航天、生物医学、建筑和运输等领域的新产品。目前最有希望的纳米材料包括氮化物、氧化物、金属、合金、聚合物和复合材料。在卫生和生命科学领域,纳米技术使基因对免疫系统进行更强的控制,这样可以解决与免疫系统功能发挥相关的基本问题。纳米技术与生物技术携手,将加快基因组学、组合化学、基因测序和生物信息学的进步。

美国赖斯大学主持的纳米技术专题讨论会认为,能源、医学、分子电子学、航空航天和材料等领域的纳米技术研究值得特别重视。

更加引人入胜的是美国商务部和国家科学基金会召开技术融合专题讨论会后发表的报告。报告指出,纳米技术、生物技术、信息技术和认知科学将发生融合,这种融合的力量正是在纳米级操纵物质的能力。这种融合将全面提高人类的素质,包括思维能力和健康,同时给世界带来新的复兴。

(二) 纳米技术研究的国际竞争如火如荼

各个主要国家和地区在纳米技术领域的竞争一年剧似一年,现在已进入酣战状态。这种竞争体现在战略和政策、公共和私人研发投资及追求应用方面。有意思的是,美、日和欧盟三方都声称自己在纳米技术领域居领先地位。现在的形势是:三强鼎足而立,各国争先恐后。

1. 美国纳米技术研究风头正劲

美国商务部副部长邦德一再指出,美国不仅在纳米技术研发和商业化方面,而且在解决有关的社会和道德问题方面,居世界领先地位。美国在纳米技术研究方面起步早,联邦对研究的资助逐年增加。2000年出台“国家纳米技术计划”后,联邦研发预算大幅度增加,2001年为4.22亿美元,2003年为7.1亿美元,2004年达8.49亿美元。据称,从2001年开始的三年内,美国联邦对纳米技术的资助总额增长了83%。2003年12月3日,布什总统签署你可以在1台机器上进行拉伸测试了《21世纪纳米技术研发法》,规定从2005年开始,四年内联邦为国家纳米技术计划资助共37亿美元。目前,美国企业对纳米技术的投资两倍于联邦投资。根据国会通过的有关纳米科学、研发与教育的法案,成立了“国家纳米技术研究计划”这个联邦常设机构。许多大学建立了跨学科的纳米技术研究中心,并与工业界建立了研发伙伴关系。2000年,华盛顿大学启动了美国首项纳米技术博士学位计划。

2. 欧盟纳米技术研发并不逊色

对于纳米技术研发,欧洲对美国当仁不让。欧洲纳米商业联合会断言,纳米技术的领先地位属于欧洲。纳米技术是欧盟前两个框架计划的重点,在第六个框架计划中,纳米技术又是一个最优先领域,研发经费为13亿欧元。纳米技术也处在欧盟另两个优先领域生命科学和信息社会技术的核心地位。欧洲纳米商业联合会称,如果将欧盟成员国的投资计算在内,欧洲2002年的纳米技术投资应是美国的两倍。欧盟有86个国内和国际研究络致力于纳米技术研究,参加络的机构2000多个,其中许多机构得到国家的资助。

德国、法国和英国等都有完备的纳米技术研究计划。

3. 日本视纳米技术为振兴经济的关键

1991年,日本电器公司的饭岛澄男发现了碳纳米管,此后,纳米技术在日本备受重视,而且宣称,日本在纳米技术领域居领先地位。近年日本关注经济振兴,政府确信科技是依靠,而纳米技术在未来是关键,2003年政府纳米技术拨款预计达10亿美元。支持纳米技术研究的政府机构主要是经济产业省和文部科学省。大公司也是纳米技术研究资金的一个主要来源。

4. 其他国家和地区迎头追赶

在世界三强共逐鹿纳米技术之际,其他国家也在有目标、有重点地追赶,不愿日后被拒于纳米技术领域之外。韩国每年的纳米技术投入预计为1.45亿美元,中国台湾地区为1.12亿美元,新加坡约为3.7亿美元。以色列几个大学对纳米技术的投入总共超过1亿美元。这些国家和地区都将纳米技术列为优先领域,并制定了相应的计划。

(三) 大企业对纳米技术早上快干

就发展模式而言,纳米技术和生物技术有所不同。在生物技术发展初期,成立了许多创业小公司,大公司似乎没有兴趣。纳米技术一开始就颇受大型跨国公司的青睐。例如,IBM已为纳米电子学研发投入了上亿美元。因为纳米技术对众多产业有影响,所以涉足的公司也多种多样。埃克森美孚、IBM和道氏化学通过施乐、3M和加拿大铝业公司建立了联合。从事纳米技术研发的还有强生、惠普、朗讯、摩托罗拉、利来和杜邦等。它们分布在电子、信息、制药、化学、材料等部门。日本的索尼、丰田、日立、三菱、日本电器、东芝等表现十分积极。日立、日本电器、日本电报、富士通、索尼和三菱等,都为纳米研发斥资。欧洲有飞利浦、欧莱雅、安万特、巴斯夫、拜耳以及一些较小的公司。

在发达国家里,大公司起码保卫着本国纳米技术研发的一半江山。

“纳米技术”概念是美国科学家费曼1959年提出来的。到20世纪90年代,纳米技术的大规模研究才真正开始。例如,到1990年为止,公开发表的论文才有1000篇。从总体来看,全世界对纳米技术研究的公共投资约30亿美元,与信息技术和生命科学相比,这个数字还是很小的。所以,目前的纳米技术研究主要是在基础性、探索性、战略性领域。虽然已有商业化成果,但它们仍是低层次的。

迄今为止,在世界范围内,纳米技术研究基本上集中在纳米结构材料、信息功能材料和生物医学材料等方面,其中又以结构材料为焦点。上述三个方面的技术相互交叉和融合的趋势日益明显。

在材料领域,纳米粉末是各国竞相角逐的战场,美国、欧洲和日本成鼎足之势,难分伯仲。在碳纳米管方面,日本占绝对优势,美国和中国的实力也较强。在有机聚合物材料方面,美国独占鳌头。

材料是基础。如按应用功能来分类,目前的主攻方向是新材料、信息技术和生物医学。现在的研究热点是在材料和器材的基础上形成纳米结构。研究的重点课题是:如何得到具备纳米结构的材料;如何在这些材料中发现新的或特异的功能;如何利用特定的性能制备特定功能的纳米器件;如何将这些纳米器件组装成特定功能的纳米产品或纳米装置。这些工作将是今后相当长时间内纳米科学技术研究和应用的主要工作。

美国早些年对各国纳米技术研究现状进行的调查认为:欧洲在纳米粉末、纳米涂层、纳米新型仪器方面占有优势;日本则在纳米器件、纳米结构材料方面占据优势,而美国在纳米合成化学品和纳米生物技术方面占据优势。

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