纳米技术的相关知识范文1篇1

[关键词]识别码；食品

[中图分类号]X924.2[文献标识码]A[文章编号]1005－6432(2009)02－0014－02

食品是物流行业中的重要服务对象，食品物流依赖条码技术，条码技术虽在近几十年有很大发展，但针对食品安全问题，条码标记技术需要有新的想法，追溯物流(Logistics)一词，源于20世纪中期的军事用语，近年来供应链管理(SupplyChainManagement)的广义物流观念，逐渐取代原来较为狭义的物流观念。美国供应链管理委员会(SupplyChainCouncil)定义供应链为：“供应链包括每个有关生产及配送最终产品或服务，从供货商到客户，包括管理供给与需求、原材料与零部件、制造及装配、仓储与货物追踪、订购与订单管理以及跨区域直接配送给客户。”基本上，物流管理是以一家企业的角度，处理商品自原料到成品消费的过程，而供应链管理是以跨国组织，从最初的原料到最终消费者、综合管理产品设计、物料管理、生产到配送管理四大阶段的活动，同时处理物品、信息与资金的流通，并与供应链伙伴以跨组织合作的方式，让整体的流通过程能在满足消费者需求的状况下顺利运作，且同时降低企业的成本，整个过程中，货物的标识码是供应链管理的重要环节。

货物的标识方法应该是多种多样的，条码是其中的一种，即按一定规则排列的条、空符号的组合，用来表示一定的字符、数字及符号信息，这种条编码组合可以供机器识读，条码技术是物流管理的基石，与其他输入技术(如键盘输入、OCR输入、磁卡输入、射频输入)相比，条码技术具有识别速度快，误码率低、设备便宜、应用成本低廉和技术成熟等优点，目前已被广泛应用于商业、工业、图书、医疗等领域。目前条码技术应用最为广泛的领域是商业自动化管理，即建立商业“POS：PointofSale”系统，利用现金收款机作为终端机与主计算机相连，借助于识读设备，计算录入商品上的条码符号，计算机从数据库中自动查录对应的商品信息，显示商品名称、价格、数量、总金额，反馈给现金收款机开出收据，迅速准确地完成结算过程，从而节省顾客购买结算单，更为重要的是它使商品零售方式发生了巨大的变革，由传统的封闭柜台式销售变为开架自选销售，大大方便了顾客采购商品；同时计算机还可根据购销情况对货架上各类商品的数量、库存进行处理，及时提出进、销、存、退的信息，供商家及时掌握购销行情和市场动态，提高竞争力，增加经济效益；对于商品制造商来说还可以及时了解到产品的销售情况，帮助及时调整生产计划，生产出销售对路的商品。在我们生活中常见的条码有39码、128码、PDF417码、EAN商品条码等。下面介绍几种识别技术。

RFID是英文“RadioFrequencyIdentification”的缩写，中文称为无线射频识别，它是应用无线电波来自动识别(Auto－ID)单个物体对象的技术的总称。是自动识别技术的一种，它将射频识别技术与高度小型化的芯片相结合，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，实现人们对各类物体或设备(人员、物品)在不同状态(移动、静止或恶劣环境)下的自动识别和管理。

PDF是英文“PortableDataFile”的缩写，意为“便携数据文件”。因为组成条码的每符号字符都是由4个条和4个空构成，如果将组成条码的最窄条或空称为一个模块，则上述的4个条和4个空的总模块数为17，所以称四一七条码或PDF417码。

纳米磁性颗粒防伪条码，是英国研究人员用磁性纳米颗粒制作条码中的线，创造了一种防伪安全系统。印刷条码使用的“墨水”含有铁与镍的纳米颗粒。所产生的每一种磁性结构都是独一无二的，由一套自然出现的铁陷构成。这些铁陷形成了该磁性结构的独一无二的“指纹”，具有它自己的特定磁性特征，可以测量出来，并可储存于通用数据库中，这是一种新的防伪途径，目前尚无人可以预测这种磁性材料自然产生的这种无序性，即使制造者自己也不能预测。因而几乎不可能进行伪造。为检验条码的真实性，用户可用一种简便的检测器(例如激光扫描器)测定特定的磁性能，如偏振光反射。如果测得的性能与制造时输入数据库的该条码的数据相符，则条码是真的，否则是伪造码。这种鉴别只需几秒钟。这种防伪技术成本低，操作简便，精度高，因而有广泛用途，包括鉴定贵重物品与文件等。

中国医药城泰州纳米生命医学研究院的量子点纳米条码的关键技术，获省级拨款正在研制中。

对目前刀具标识与信息追踪方面存在的不足，采用直接激光标刻和二维条码技术实现了刀具的直接标识。激光标刻提高了刀具识别的可靠性，为信息追踪提供了新的方法和技术，有利于提高刀具库存管理的效率，缩短刀具准备时间，实现刀具生产过程信息采集和信息追踪。

纳米技术的相关知识范文篇2

[关键词]石油工程课程教学改革探索

前言

中国文化最高深意之所在，在于“中国人所谓通天人合内外，亦可谓即是自然与人文之会合”[1]。中国儒家好言人道，即人文，缘于儒家经典《周易》之“观乎人文，以化成天下”。现在我国所提倡的“以人为本”的科学发展观，可谓与我国传统学说是一脉相承的。教学必须以人为本，对于自然科学及工程技术领域的教学，在强调理论的同时，除了要与实践相结合外，还要与人文会合。作者从事高校教学和科研工作二十多年，恰逢盛世，有幸参与学样的教改研究及“大学生创新性实验”。现以曾讲授过的石油工程专业课《油田化学》、《钻井液工艺原理》及其专业基础课《胶体与表面化学》等课程为例，结合相关课程以及目前已完成的“大学生创新性实验”以及教学改革项目，探索高校专业课及专业基础课的教改思路。

一、专业及专业基础课程

《油田化学》是石油工程的专业课程之一，是研究油田钻井、完井、采油、注水、提高采收率及原油集输等过程中的化学问题的科学。油田化学其实由钻井化学、采油化学和集输化学三部分组成，以无机化学、有机化学、物理化学、胶体化学、表面化学、高分子化学等基础化学为理论基础，通过各种类型的油田化学剂来解决油气钻进过程中遇到的复杂问题，改造油层及油水井，改善原油在管道中流动状况，以及分离油气水，提供高品质原油，减少油田采出水对环境的污染。虽然这三个部分是不同的体系和过程，十分复杂，并且有各自的发展方向，但是它们又是相互关联的，绝大多数体系属于或涉及到胶体分散体系（属于纳米技术的范畴）。

《大学》八条目，以格物致知为先。朱子《大学格物补传》有，因其已知之理而益穷之。虽然石油工程本科生开设了《胶体与表面化学》等基础课，但实际使用的教材中，胶体理论知识部分中所讲述纳米材料较少，内容较少，且与实际结合得不够，讲授时安排的学时也很少。其实自从进入21世纪以来，纳米技术日新月异，已经影响到我们日常生活的方方面面。因此，我们追踪了相关学科在纳米技术方面的研究热点及其发展方向，补充讲稿，完善教案。尽量做到理论联系实际，培养学生们的学习兴趣，提高他们的学习积极性。

二、纳米技术

纳米是长度计量单位，1纳米是1米的十亿分之一，相当于10个氢原子一个挨一个排列起来的长度。纳米材料涉及凝聚态物理、化学、材料和生物等领域，被公认为21世纪重点发展的新型材料之一。纳米材料现已发展到人工组装合成有纳米结构的材料。

纳米技术在油田化学中经常用于钻井液完井液的暂堵剂以保护油气层，在油田采出水处理中可以利用纳米材料的光催化作用，将采油污水中的油和高分子进行光催化和光降解，使其达到回注地层及外排的水质要求。利用纳米技术甚至可以从水和空气中清除细微污染物，从而提供更清洁的环境和更高质量的水。

三、教改探索

（一）教学探索

作者将自己平时积累的学习及科研经验，应用到不同层次的教学中。在本科教学中，先侧重基础知识讲解，然后再讲授胶体的各种性质。在给硕士生讲授《现代钻井液技术》以及给博士生讲授《高等胶体化学》时，作者也将纳米技术等先进技术引入进来。针对学生们将来的工作，要求学生了解各油田的情况，使每一位学生能更快更好地了解未来的工作。

在本科生教学过程，针对纳米材料的特性引入学生感兴趣的话题，从而提高学生们的学习兴趣。例如，金红石型纳米二氧化钛可用作涂料，涂层粗糙度小，表面光滑细腻；而锐钛矿型纳米二氧化钛可以防紫外线，可用在遮阳伞的防紫辐射。女生们比较感兴趣的话题是引入纳米材料的化妆品，有同学提到互联网上的天价纳米金护肤品的广告。作者在讲解到《胶体化学》中溶胶的光学性质时，以多媒体的形式向学生进行展示金溶胶的颜色。金溶胶粒子逐渐减小时所对应的颜色从红色到蓝色，其实可以呈现出不同的颜色；而金属银在50～60纳米时，也可以呈现黄色。学生们看了PPT后一目了然，除了不会再受不实广告宣传影响外，对本课程的学习更加投入了。此后提问的学生多了，学习的积极性得到普遍提高，学生们的期末考试成绩普遍好于往届。对硕士生及博士生的要求则要求更高一些，除了要求他们对日常生活中所涉及的纳米技术有所了解外，还要求他们能够结合专业知识，研制出可用于石油工程专业领域的纳米材料。

在针对来自现场的学生进行培训时，作者则是与学生多互动，既了解了各油田的研究现状，又针对一些具体问题提供参考意见。例如，在讲解部分黏土矿物对采油工程的影响时，特别提到在深部地层的油层有时会存在绿泥石，而绿泥石中可能有一定含量的铁元素，在进行强化采油时，不适宜采用酸化作业来提高原油采收率。一些培训的同学曾在某油田承担过两项酸化作业，但在施工后却发现油井产量非但没有上升，反而下降了。经学习后发现，就是由于未进行黏土矿物的组成分析。

（二）创新探索

在“大学生创新性实验”中，作者与本科生一起完成了“钻井液用超细颗粒的研制”。在近一年的研究过程中，本着“学不厌，教不倦”的精神，不以师自居，鼓励学生多动手进行实际操作的同时检索文献。用孔子的五步学习法启发学生：博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之[2]。与研究生们一起研制出了多种钻井液用超细颗粒，并获得黑龙江省石油学会优秀论文三等奖。在学校的教改项目中，作者还与其他师生一起共同学习和共同实践，圆满完成了工作任务。

四、结论

钱穆先生曾说：教与学平等，共一业。师与弟子亦平等，共一生命。教者学者在其全人生中交融为一，始得谓之是教育[1]。作者一直认同钱穆先生的“能于教者中得一学者，则成为一不寻常之师。终其身惟有一大事业斯曰学”。孔子也说过：后生可畏，焉知来者之不如今。我等虽是教者，但应以学生为本，同时也以学习为终生职业。

[参考文献]

[1]钱穆.现代中国学术论衡.第二版.北京：三联书店.2005年.p38-60.

纳米技术的相关知识范文篇3

关键词：纳米医学；生命伦理

纳米医学具有不可比拟的优越性，但在应用中却会带来诸多问题，只有对这些问题进行具体客观认识，才能使其更好发展。

1、纳米医药给人类健康带来新问题

近年来，随着纳米科技的迅猛发展，各种人造纳米材料已经在医药、化妆品和电子等产品中广泛使用[1]。纳米颗粒的生物安全性现在还是未知数，它对健康的影响也还没有成熟的分析方法，虽然现在人们还不知道纳米粒子进入人体并堆积起来会产生何种影响，但是纳米物质应用的安全性早就被那些对纳米研究持谨慎态度的学者所重视。

1.1纳米颗粒的毒性问题

纳米级别的材料与细胞相比是极微小的，它们具有特殊性能，当小颗粒尺寸进入纳米量级时，其本身和由它构成的纳米固体主要具有4个方面的效应，即小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应，这些效应可导致异常的吸附能力、化学反应能力、分散与团聚能力等，其特性与大块的材料有明显区别，一些原本无毒或者有毒的颗粒材料粒径达到纳米级时毒性明显增强[2]。

纳米材料主要通过呼吸系统、皮肤接触、食用和注射及在生产、使用、处置过程中向环境释放等途径向生物体和环境暴露而产生威胁[3]。纳米颗粒通过呼吸系统被生物体吸收。近来多项研究发现，纳米材料可以在动物的呼吸道各段和肺泡内沉积，并且可以致明显的肺泡巨噬细胞（AM）损伤。

1.2纳米医药的不可靠性

伴随纳米科学和纳米技术的发展，作为纳米医学重要组成部分的纳米医药已经开始从实验室走向市场。众所周知，食用和注射难溶性药物的消化道吸收率和药效与药物的粒径呈负相关关系。然而，科学家们发现药物制剂的粒径变小而其毒副作用却得到不同程度的增大。常规药物被纳米颗粒物装载后，急性毒性、骨髓毒性、细胞毒性、心脏毒性和肾毒性明显增强[4]。

纳米药物随着比表面积的增大，药物有效性的增强，随之而来在定点的局部药物释放的同时，毒性也在增强。其次，纳米药物对人健康的风险表现为一种致癌性。实验证明碳的纳米管装载药物会累积在人身体的肺部而引起肿瘤。第三，纳米药物的风险是潜在的、未知的甚至是迟延的，具有“残余风险”。在纳米药物应用过程中，目前科研人员并不清楚其排泄通道，纳米材料在人体中是降解还是沉积也未知。

纳米材料的安全性评估是全球关注的问题，由于纳米医药研究涉及多学科的交叉和贯通，对其安全性的考察需要多个学科综合考察评估，而且不是短时间内能够得出确切论断的。

2纳米医疗器械的风险

2.1纳米诊疗器件侵犯隐私权

随着纳米器件的微型化，纳米技术在医学、社会治安和国防方面具有广泛的作用，但同时也构成对个人隐私的威胁。“隐私权是自然人有的对其个人的/与公共利益无关的个人信息、私人活动和私有领域进行支配的一种人格权。”[5]通过将纳米设备嵌入对象物（身体或者物件）中，可以监视和跟踪目标，搜集个人信息和行为习惯。而可以储存一个人的全部基因和疾病信息的纳米芯片有可能成为被利用的工具，使个人隐私荡然无存。

纳米医学信息技术会引发关于个人权利的争论，特别是由于纳米材料的微小，肉眼的不可见，可能引发的侵犯个人“隐私权”问题会变得更加突出和新型化。专家预测，未来可能会有多种纳米传感器集成在一起被植入人体，以用来早期检测各种疾病。以纳米遥感器为例，会在主体未知的情况下泄露个人健康数据，挑战人的自。在原子尺度上制作的纳米传感器与传统的传感器相比，尺寸减小、精度更高，应用的领域十分广阔。据资料报道，美国科学家已经利用纳米传感器在实验室环境下实现了对前列腺癌、直肠癌等多种癌症的早期诊断[6]。

保护个人“隐私”与合理地使用个人信息数据密切相关。其反映的实质问题是纳米医学信息技术超越性和利益共同性的表现。这些健康数据会涉及如何使用，谁可以使用，和以什么样的目的使用等一系列相关“隐私”保护的伦理问题。

2.2纳米智能器官消解人的自我意识

纳米材料具有极强的使能性，能使制作的器件外观更加小巧，性能更加优越，并能减少人体与人工器官的排异性。随着纳米医学的发展，纳米智能器官在临床方面越来越有优势。

在现实中，人对于他人的独立性的承认是有限度的。一个人存在的状态是“这个人”而不是“那个人”，是由外在的相貌和内在的精神气质共同组成的。

一般来说，自我意识是稳定的，尽管可能发生变化，但这种变化是缓慢的，连续渐进的，因而不会导致自我认同的混乱。但是，纳米技术则有可能通过剧烈的方式改变人的身体和意识。置换成纳米人工心脏或者纳米人工大脑的人，他的意识是人的还是机器的？他是人工人还是现实人？没有人类心脏的人，是人还是机器？人和机器的分界线在哪里？到达何种程度变成机器，保持何种程度仍旧是人？这是值得深思的问题。

3纳米医学带来的生命伦理问题

3.1基因修改和基因优生带来的伦理反思

基因治疗可以分为体细胞基因治疗、生殖细胞基因治疗和增强细胞基因治疗。纳米医学给基因治疗开辟了更为宽广的道路。从伦理角度，纳米医学对基因进行修改，用于治疗目的、治病救人，尚可看作是一种新的医疗方法，不至引起太大争议，但与意识有关的治疗尤其是精神疾病和智力疾病的治疗常常会引发伦理上的争议。治疗后的人与治疗前的人天壤之别，与之相处的周边的人会下意识的感到，过去的那个人死了，而是诞生了一个新的人，那么人们将如何接受这一事实？

基因修改的动机源于基因决定论，基因决定论忽略了人的社会文化特质和精神情感的差异，无论“基因是人”还是“人是基因”都是荒谬的，它使人的整体意义被解构，人被物化再次反应了工具理性和价值理性的决裂。

3.2延长寿命带来的伦理反思

法国16世纪的思想家蒙田曾经说过“我对随时告别人生，毫不惋惜。这倒不是因为生之艰辛与苦恼所致，而是由于生之本质在于死。”因为有死亡的存在，生的意义才凸显出来。死亡凝视生命的另一种角度，中国古人的“未知死，焉知生”，也是对生死问题的诠释。

纳米医学能够在细胞老化时克隆制造出新细胞，把人的寿命“无限”延长。人类寿命无限眼延长将带来诸多问题：生存空间变得更加拥挤，资源紧张、环境恶化，造成代际不公正，使人类后代平等降生的权利受到侵害等。

3.3人类复制带来的伦理反思

纳米技术不仅可以复制人，而且可以对人进行设计与修改，甚至按人们的意愿设计后代。纳米技术对人进行复制，它不同于克隆技术的基因复制，如果说克隆技术仅仅对生命基因进行复制，那么纳米技术复制人更为彻底，它能够复制原体身上的每一个细胞。那么复制人与原形人是否具有一样的思想和意识？这对人的意识发展、传统伦理道德、社会意识的进一步发展都提出各种疑问。纳米技术能够填平了生物和非生物之间的鸿沟，那人的个性特征、性格品质、社会感情、文化沉淀的社会塑性和复杂的社会关系能够填平吗？纳米复制人与原形人也绝不会具有一样的思想和意识，这种复制人的出现也会受到社会伦理道德的根本制约[7]。就像爱因斯坦说的“用以保证我们科学思想的成果会造福人类，而不致成为祸害，你们埋头于图表和方程时千万不要忘记这一点。”[8]

生命的本来意义，就是其自我生成、自我成长的意义。生命都是“生”出来的，并不是被什么东西“造”出来的。生命是自生、自成、自在的，它不是按照某种外在的目的“被制造”的，更不是被某种外在目的操纵着生存的。这是生命的自然本性。从这个意义上说，生命应是一个广义的“主体”，它的生存由是自己的自然本性决定的。这种“自我决定论”决定人类不应该像制造、操纵无机物那样来制造和操纵生命。生命的这种自然本性，决定生命具有一种神圣的意义。

参考文献

[1]ErmieHood.Nanotechnology：Thinkbeforeweleap[J].EnvironHealthPerspect，2004，112：A740

[2]ZhangQ.KusakaY.ZhuX.etal.Comparativetoxicityofstandardnickelandultrafinenickelinlungafterintratrachealinstillation[J].JOccupHealth，2003，45：23-30.

[3]白茹.王雯.金星龙.等.纳米材料生物安全性研究进展[J].环境与健康杂志，2007，24（1）：59

[4]赵春芳.纳米材料的环境风险[J].化学教学，2005（5）：42

[5]杨立新.人身权法论[M].2版.北京：人民法院出版社，2006：684.

[6]刘凯.邹德福.廉五洲.等.纳米遥感器的研究现状与应用[J].仪表技术与传感器，2008（1）：10-12

纳米技术的相关知识范文篇4

【论文摘要】本文首先探讨了近似计算在静态分析中的应用问题，其次分析了纳米电子技术急需解决的若干关键问题和交互式电子技术应用手册，最后电子技术在时间与频率标准中的应用进行了相关的研究。因此，本文具有深刻的理论意义和广泛的实际应用价值。

一、近似计算在静态分析中的应用

在电子技术中应运中，近似计算贯穿其始终。然而，没有近似计算是不可想象的。而精确计算在电子技术中往往行不通，也没有其必要。尽管近似计算会引入一定的误差，但这个误差控制得好，不会对分析其它电路产生大的影响。所以关键在于我们如何掌握，特别是如何应用近似计算。

在工作点稳定电路中的应用要进行静态分析，就必须求出三极管的基电压，必须忽略三极管静态基极电流。这样，我们得到三极管的基射电子的相关过程及结论。

二、纳米电子技术急需解决的若干关键问题

由于纳米器件的特征尺寸处于纳米量级，因此，其机理和现有的电子元件截然不同，理论方面有许多量子现象和相关问题需要解决，如电子在势阱中的隧穿过程、非弹性散射效应机理等。尽管如此，纳米电子学中急需解决的关键问题主要还在于纳米电子器件与纳米电子电路相关的纳米电子技术方面，其主要表现在以下几个方面。

（1）纳米Si基量子异质结加工

要继续把现有的硅基电子器件缩小到纳米尺度，最直截了当的方法是采用外延、光刻等技术制造新一代的类似层状蛋糕的纳米半导体结构。其中，不同层通常是由不同势能的半导体材料制成的，构建成纳米尺度的量子势阱，这种结构称作“半导体异质结”。

（2）分子晶体管和导线组装纳米器件即使知道如何制造分子晶体管和分子导线，但把这些元件组装成一个可以运转的逻辑结构仍是一个非常棘手的难题。一种可能的途径是利用扫描隧道显微镜把分子元件排列在一个平面上；另一种组装较大电子器件的可能途径是通过阵列的自组装。尽管，PurdueUniversity等研究机构在这个方向上取得了可喜的进展，但该技术何时能够走出实验室进入实用，仍无法断言。

（3）超高密度量子效应存储器

超高密度存储量子效应的电子“芯片”是未来纳米计算机的主要部件，它可以为具备快速存取能力但没有可动机械部件的计算机信息系统提供海量存储手段。但是，有了制造纳米电子逻辑器件的能力后，如何用这种器件组装成超高密度存储的量子效应存储器阵列或芯片同样给纳米电子学研究者提出了新的挑战。

（4）纳米计算机的“互连问题”

一台由数万亿的纳米电子元件以前所未有的密集度组装成纳米计算机注定需要巧妙的结构及合理整体布局，而整体结构问题中首当其冲需要解决的就是所谓的“互连问题”。换句话说，就是计算结构中信息的输入、输出问题。纳米计算机要把海量信息存储在一个很小的空间内，并极快地使用和产生信息，需要有特殊的结构来控制和协调计算机的诸多元件，而纳米计算元件之间、计算元件与外部环境之间需要有大量的连接。就现有传统计算机设计的微型化而言，由于电线之间要相互隔开以避免过热或“串线”，这样就有一些几何学上的考虑和限制，连接的数量不可能无限制地增加。因此，纳米计算机导线间的量子隧穿效应和导线与纳米电子器件之间的“连接”问题急需解决。

（5）纳米/分子电子器件制备、操纵、设计、性能分析模拟环境

当前，分子力学、量子力学、多尺度计算、计算机并行技术、计算机图形学已取得快速发展，利用这些技术建立一个能够完成纳米电子器件制备、操纵、设计与性能分析的模拟虚拟环境，并使纳米技术研究人员获得虚拟的体验已成为可能。但由于现有计算机的速度、分子力学与量子力学算法的效率等问题，目前建立这种迅速、敏感、精细的量子模拟虚拟环境还存在巨大困难。

三、交互式电子技术手册

交互式电子技术手册经历了5个发展阶段，根据美国国防部的定义：加注索引的扫描页图、滚动文档式电子技术手册、线性结构电子技术手册、基于数据库的电子技术手册和集成电子技术手册。目前真正意义上的集成了人工智能、故障诊断的第5类集成电子技术手册并不存在，大多数电子技术手册基本上位于第4类及其以下的水平。需要声明的是，各类电子技术手册虽然代表不同的发展阶段，但是各有优点，较低级别的电子技术手册目前仍然有着各自的应用价值。由于类以上的电子技术手册在信息的组织、管理、传递、获取方面具有明显的优点。

简单的说，电子技术手册就是技术手册的数字化。为了获取信息的方便，数字化后的数据需要一个良好的组织管理和提供给用户的形式，电子技术手册的发展就是围绕这一过程来进行的。

四、电子技术在时间与频率标准中的应用

时间和频率是描述同一周期现象的两个参数，可由时间标准导出频率标准，两者可共用的一个基准。

1952年国际天文协会定义的时间标准是基于地球自转周期和公转周期而建立的，分别称为世界时（UT）和历书时（ET）。这种基于天文方面的宏观计时标准，设备庞大，操作麻烦，精度仅达10-9。随着电子技术与微波光谱学的发展，产生了量子电子学、激光等新技术，由此出现了一种新颖的频率标准——量子频率标准。这种频率标准是利用原子能级跃迁时所辐射的电磁波频率作为频率标准。目前世界各国相继作成各种量子频率标准，如（133Cs）频标、铷原子频标、氢原子作成的氢脉泽频标、甲烷饱和以及吸收氦氖激光频标等等。这样做后，将过去基于宏观的天体运动的计时标准，改变成微观的原子本身结构运动的时间基准。这一方面使设备大为简化，体积、重量大减小；另一方面使频率标准的稳定度大为提高（可达10-12—10-14量级，即30万年——300万年差1秒）。1967年第13届国际计量大会正式通过决议，规定：“一秒等于133Cs原子基态两超精细能级跃迁的9192631770个周期所持续的时间”。该时间基准，发展了高精度的测频技术，大大有助于宇宙航行和空间探索，加速了现代微波技术和雷达、激光技术等的发展。而激光技术和电子技术的发展又为长度计量提供了新的测试手段。

总之，在探讨了近似计算在静态分析中的应用问题、纳米电子技术急需解决的若干关键问题和交互式电子技术应用手册后，广大科技工作者对电子技术在时间与频率标准中的应用知识的初步了解和认识。在当代高科技产业日渐繁荣，尖端信息普遍进入我们生活之中的同时，国家经济建设和和谐社会的构建离不开我们科技工作者对新理论的学习和新技术的应用，因此说，本文具有深刻的理论意义和广泛的实际应用价值是不足为虚的。

【参考文献】

[1]张凡，殷承良《现代汽车电子技术及其在仪表中的应用[J]客车技术与研究》，2006（01）。

[2]李建《汽车电子技术的应用状况与发展趋势》[J]，《汽车运用》，2006（09）。

[3]陶琦《国际汽车电子技术纵览》[J]，《电子设计应用》，2005（05）。

[4]刘艳梅《电子技术在现代汽车上的发展与应用》[J]，《中国科技信息》，2006（01）。

[5]魏万云《浅谈当代电子技术的发展》[J]，《中国科技信息》，2005（19）。

纳米技术的相关知识范文篇5

关键词：融合发展新建研究所科学发展

中国科学院自1998年实施知识创新工程的以来，在国家经济社会发展体系中取得了一系列战略高技术、重大公益性及重要基础前沿性的创新成果。进入21世纪后，随着信息技术与生物技术的快速发展，使人们前所未有地意识到知识的快速积累将孕育科学和技术发生不断的变革，成为国家核心竞争力的重要体现。特别是近期，随着国家经济实力的长足进步，经济增长途径也逐渐从引进、吸收模式进入到科技自主创新时代，国家与地方对前瞻性科学研究、技术创新与科技成果转化有着越来越强势的需求。在此契机下，中科院作为国家科研机构及重要战略和创新研究力量，为了更好地服务于国家与地方经济建设，更好地将中科院创新能力建设与国家创新体系和区域创新体系建设密切衔接，在几个沿海经济发展地区有目标地部署了一批新的研究所，中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所（简称苏州纳米所）作为中科院与江苏省、苏州市、苏州工业园区共建研究所，正是中科院“在调整中改革、在调整中发展”的硕果之一。新建研究所的发展目标旨在面向国家需求下的科学研究与技术创新的同时，注重考虑区域结构布局科研能力的建设，与社会经济发展相互协调、相互支撑。

自2006年3月筹建以来，苏州纳米所以同期验收五个新建所之首的成绩稳步迈入了中科院创新“2022”的新一轮发展期，新时期的显著特征是在地方资源的大力支持下，与区域社会、经济、文化的稳步、高速发展相融合共进。如何与地方发展紧密结合，既能保持在科学研究层面创新能力的不断提升，力争成为纳米科学领域的“领航者”；又能将技术创新的成果高效地融合于地方经济，促进地方经济科学、合理的转型升级成为新发展期的核心问题。同时，苏州纳米所正经历着新一轮发展机会。在外部环境上，时逢苏州工业园区的产业结构调整，将在五年内投资100多亿进行纳米产业集群建设。苏州市GDP已连续多年位于江苏省榜首，地方科技支持力度在逐年加强。在内部资源整合上，苏州纳米所正在进行二期扩建，学科布局、人才队伍和平台建设等方面都将面临的更大“舞台”。机会与挑战共存，巨大的机会面前，苏州纳米所将需要勇敢地探索机制和体制的创新，加强核心竞争力与创新能力建设，实现与地方的和谐、融合发展。

一、以科学发展为指导思想

结合苏州纳米所与苏州工业园区融合发展的现实问题，可以得出一个基本指导思想：即研究所工作思路与方法应围绕国家、中科院及地方战略需求，紧抓机遇与资源，以实现快速发展为第一要素；以人为本，发展科学的人才观，努力营造公平、公正的内、外科研环境，促进个人价值与事业追求的有效结合，实现科技创新、技术转化等方面的可持续发展；统筹兼顾，宏观把控研究所与地方经济在人力、物力、财力和信息多层面的融合，强化机制与体制的创新、将科技成果辐射并服务于社会，从而实现研究所“让地方政府满意、让地方企业满意、让地方人民满意”的历史使命。

二、辩证看待研究所与地方融合发展的机遇与问题

苏州工业园区经过十八年的发展，连续两年名列“中国城市最具竞争力开发区”的榜首，综合发展指数位居部级开发区第二位，现阶段正以科学发展为引领、率先实施转型升级战略，全力推进二次创业。目前需要解决的核心和共性问题是人口（Population）问题、资源（Resources）问题、环境（Enviorment）问题以及发展（Development）问题（简称PRED问题）。这四大问题相互关联、影响、制约，成为区域发展的限制因素和亟待解决的关键性问题。

为了力争在加快产业转型、建设创新型园区、构筑人才高地等方面取得更大突破，力求先于其他区域突破瓶颈限制，苏州工业园区提出了以纳米技术引领园区新兴产业的战略决策。在此背景下，苏州纳米所适时提出：依托苏州工业园区的产业优势，启动纳米技术产业创新与转化集群建设，联合区域内其他创新主体，充分注重园区现有产业升级及战略新兴产业的发展需求，提炼科技创新的重点任务、重要方向并组织实施，形成以纳米技术为引领的新型战略产业集群，为江苏省实现“以自主创新为中心环节加快经济转型升级”提供具有中科院特色的创新示范。苏州工业园区对苏州纳米所的发展提供人力、物力、财力和信息等方面的全方位支持，苏州纳米所则在人才智力、科技创新、技术革新、公共服务平台、创新文化辐射等方面给予全方位的支撑，两者相互依存、互为支撑。

机遇与挑战并存。苏州纳米所同其他新建所一样，存在任务重、时间紧、基础薄、压力大、积累少、人员新、不入圈等发展中必须面对的现实问题，包括：

1.把握战略布局与发展时机间的矛盾

纳米科技被世界公认为最重要、发展最快的战略高新技术领域之一，苏州纳米所的建立正是针对此契机。研究所战略规划虽然瞄准了世界前沿与地方需求，然而与发达国家先行的研究机构相比缺乏纳米科技研究领域原始重大的创新型成果，缺少系统的研究工作；研究方向有跟风倾向，科研人员的部署存在结构性不平衡，对于一些重要前沿领域的研究时机以及技术创新的需求把握不准确。

2.研究基础薄弱，未形成良性循环发展

这一弱点直接导致应用研究的深度和广度不够，将基础研究成果向应用转化的程度偏弱，对于苏州工业园区以纳米技术为引领进行的产业升级中可提供的有核心竞争力的技术、产品支持尚未形成体系。

3.重大成果产出不足，技术转化持续供给性偏差

由于科技研发转化为现实生产力的周期较长，尚不能产生有显示度的成果转化，因此研究所必须明确展示出具备不断缩短研发周期的能力，才能使得地方政府有信心、耐心和恒心对研究所进行长期的支持。

4.竞争合作的氛围没有形成

构筑人才高地的目标是聚集人才、用好人才、以人为本地实现人才价值，然而海外人才到所后如果不积极主动深入、渗透到科技研发的“圈子”中，将很难高效率地达到研究所及园区政府价值体系内的评价标准。

此外，还存在人才队伍结构的培养与地方需求有一定差距，共性平台支撑能力有待拓展和深化等问题。解决上述问题的核心是深刻理解科学发展观的内涵与可持续发展的战略规划有机结合，深入探求地方需求，辩证的看待、剖析研究所战略规划定位、加强平台能力建设、强化技术成果转换能力、构建人才聚集高地，以产业集群及集群式技术创新为指向紧密融合苏州纳米所与苏州工业园区协同发展，实现高科技产业的积聚、沉淀，达到高科技人才集聚、稳固，完成产业的转型和升级。

三、以发展为本、统筹兼顾地探索深度融合之举措

《国家纳米科技发展纲要（2001-2010）》明确了对纳米科技的顶层设计，《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006―2022）》也将“纳米研究”列为基础研究的四个重大科学研究计划之一；苏州纳米所的诞生正是国家、中科院和地方对纳米科技前沿探索一致需求的结果，因此发展应是前行中坚持不懈的主线。然而，如何尽快形成新建研究所竞争力及创新能力的可持续发展，如何实现与地方经济的深度融合是研究所能否解决“两张皮”问题的关键，是涉及研究所长期竞争力与现实生存压力间矛盾又统一的关系所在，也是涉及研究所资源、人才与文化建设的一项系统工程。基于地方、特别是苏州工业园区经济发展的最新态势和苏州纳米所一期的建设经验，建议以如下举措以促进研究所与地方的深度融合发展。

1.以战略研究与规划为先导，不断提升研究所创新能力

占苏州3.4%的土地和5%的人口的苏州工业园区在十八年发展的历程中，创造了苏州全市约16%的经济总量，主要经济指标年均增长约30%，GDP总量及外贸进出口总额均取得令人瞩目的成绩。但是，地方政府也清晰的认识到发展中的一些难点：自主创新能力总体不够强，产业结构需要进一步调整；人才结构性矛盾较为突出，科技领军人才相对不足等。解决这些长期形成的结构性矛盾和粗放型经济模式的低效率问题，根本途径在于提高经济的整体质量，迅速形成、壮大自主知识产权的品牌经济。

以中科院为区域发展谋求创新的思路为切入点，纳米技术成为双方战略方向选择的合作基石。而二者的相互依存、融合发展也决定了苏州纳米所作为新建所的战略定位与布局：全方位、分层次、多覆盖，既考虑国家层面对纳米科技战略需求的创新，又兼顾苏州工业园区产业升级变革中的对于技术突破的渴望；既要形成科学、系统的组织架构，又要将人才的引进与组织架构完美融合。为此，苏州纳米所在多个层面反复论证，准确定位发展规划将发挥研究所科学可持续发展的先导作用。

根据中科院科技布局的规划，苏州纳米所应面向国际科技前沿、国家战略需求与未来产业发展，开展相关领域的基础性、战略性、前瞻性研究；应面向地方产业需求，为现代制造业和高新技术产业发展提供技术支撑，发挥国家科研机构的骨干与引领作用。

苏州纳米所规划着眼于科技前沿的前瞻性研究与面向地方经济的产业需求相结合，坚持面向国际科技前沿、国家战略需求与未来产业发展紧密结合；坚持知识创新、技术创新与区域创新紧密结合；坚持科技创新与培育创新创业人才紧密结合；坚持纳米技术研究与多学科研究紧密结合。在研究所六年的发展当中不断探索、反思、凝练规划的重点领域，在创新“2022”的新机遇中提出了结合国家需求及地方经济发展需求的“一三五”规划，为研究所未来发展设定了目标明确、技术路线合理、能充分利用并带动地方现有产业基础并最终推动地方产业升级的发展规划，最终形成基础研究、应用研究、产业化研究与推广、平台支撑服务为体系的发展框架。

在探索科学研究前瞻性方面，研究所特设立了国际实验室，并聘请了国际纳米领军人物杨培栋教授担任执行主任，赋予其相对独立的运行机制，通过引进，派出，合作等形式探索国际化的动态管理，构建一支高水平的研发队伍，以事业平台吸引各类优秀人才，促进前沿领域的创新研究。

在技术创新方面，研究所将在二期着重加强工程中心的建设，通过与社会资本、企业的多渠道合作，筛选一批技术成熟高、应用前景光明的关键技术与产品，引入企业管理理念与绩效考核奖励机制，以期加快其产业化研究与技术推广，高效服务地方经济建设。

2.加大平台能力建设为推手，促进科研持续创新

纳米技术将成为人类探究物质和生命世界的未知规律的一个超级工具，而纳米器件是纳米技术得以实现和获得应用的关键，纳米器件与应用技术已成为全球性的研究热点之一，并渗透到能源、信息、环境、生物医学和仿生等诸多领域中，成为世界先进国家关注的焦点和竞争热点。相对于美、日、德等先进国家，我国纳米器件研发与产业化基础还相当薄弱，致使涉及国家安全与民用电子产品的多数核心器件需要依赖进口，其主要原因是相关材料制备与表征关键设备及其研发基础薄弱，器件加工与评价能力明显不足。虽然我国科学家在纳米碳管、纳米材料的若干领域已取得一些很出色的研究成果，但国家在纳米科技领域的整体水平与美、日、欧相比差距较大，尤其是在纳米器件方面差距更为明显。

因此“十二五”期间，苏州纳米所将继续打造国际一流的纳米加工公共平台、纳米测试分析平台、计算中心和信息研究中心；利用院重点实验室和省部共建纳米器件重点实验室为依托，加强关键设备的自主研发能力；利用地方契机，推动以纳米技术为依托的大科学装置的研制，建立一个能提供全真空、多模块互联的纳米科学研究条件。差异化平台能力的建设是实现创新性研究的前提，通过硬件研究环境能力的不断提高，有助于催生纳米技术研究领域的重大创新成果，解决新兴纳米产业重大瓶颈问题，为地方企业的产业升级提供高新技术支撑。

3.以强化技术成果转换能力为目标，推动地方经济发展

苏州工业园区力争成为苏南创新发展示范区的先锋，着力打造纳米产业，期望以纳米技术为纽带，吸引高科技产业的积聚、沉淀，达到高科技人才的集聚、形成高科技产业集群优势，实现产业的转型和升级，聚焦于先进装备制造、微纳制造、纳米光电子、生物医药、纳米新材料五大核心领域，在科技投入、人才环境建设、政策创新等方面进行了大量探索。

苏州纳米所已经在技术转化为产业推动力的进程中提前“起锚”，借助苏州产业、人才政策的双重保障，实现了纳米技术中从技术创新成果技术转变为产品产品变为商品商品到客户快速做大做强的关键步骤。目前研究所设置技术转移转化中心，对于研究所及周边可对接的企业分为三种方式进行产业转化。将研究所技术成熟度和市场成熟度较高的项目直接转化，或投资为研究所控股公司，或直接给当地企业承接；将研究所技术利用产业化平台协调各方资源，为技术成果和企业需求找到对接点；将市场前景好、技术含量高的项目，在附近找不到有能力承接的企业时，请第三方评估项目后进行运作。同时建立技术需求平台，吸引合作方对接，组织项目产业化运行，注重长期效益，多渠道调研市场及企业需求。通过上述的深度对接，切实解决产业升级当中的技术向市场转化的瓶颈问题，推动地方经济发展。

4.以加强各类人才引进与培训为基石，支撑科技发展

人力资源战略在苏州纳米所发展战略中始终处于优先位置。经过六年发展，苏州纳米所对于苏州工业园区的高层次人才引进及积聚发挥了不可取代的作用。目前，研究所博士以上高层次人才占据园区高层次人才的5%，已经实施了国际领军人才支持计划、创新拔尖人才发展计划、产业化领军人才发展计划、新秀人才培育计划及人才健康流动计划等五项人才行动计划。在坚持发展这个主线的同时，也必须全面、辩证地看待人才引进，在重视引人的同时，也重视通过整体创新文化建设育人、留人、激励人才的创造性。

纳米技术的相关知识范文篇6

信息、生物、新材料三大前沿领域

信息、生物、新材料是21世纪前30年发展最快、最热门的三大领域，它们集结了当今世界最强势的研究力量。但在这些关系未来发展的关键领域中，我国许多核心技术仍依赖追踪、模仿和引进国外技术，原始创新能力明显不足。

从更宽的视野来看，不仅仅是这三个领域的发展需要高扬“自主创新”的信心与勇气。实际上，整个中国科技正面临着前所未有的发展压力：对外要适应国际科技竞争的紧迫形势，对内要满足经济社会发展进程中的重大战略性需求。而原始创新能力和技术创新能力的薄弱，已成为当前和未来相当长时期内影响我国整体竞争力的极大障碍。

面向未来15年的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》即将，科技部等有关部门正在着手制定科技“十一五规划”——关于中国科技“未来”的探讨与关注，在最近一年多来达到了前所未有的程度。就是在这样带着几分焦灼、几分期待、几分信心的探讨氛围中，“自主创新”成为人们关于中国科技发展的共识。

带着这个共识，再来看中国科技发展面临的“压力”，在很大程度上已经变成了未来发展的重大机遇。未来10年，中国在这三大领域中最有可能实现自主创新的关键技术群究竟有哪些？有限的科技经费究竟应当投入到哪些突破口？

下一代移动通信技术

移动通信是人类社会发展中的一大奇迹。2004年12月，全球（蜂窝）移动通信用户总数已达17亿以上，超过已有百年发展历史的固定通信用户数。过去10年，移动通信技术完成了由第一代模拟通信技术向第二代数字通信技术的过渡，当前正处于由其巅峰状态向第三代（3g）移动通信技术过渡的进程中。

目前，世界发达国家纷纷投入力量进行第三代及下一代移动通信标准、技术和产品的开发。

——3g移动通信：国际电信联盟（itu－t）批准为3g的三大标准分别是欧洲的wcdma，美国高通公司的cdma2000和中国大唐电信的td－scdma。3g已在全球30多个国家开始商用。

——增强型3g（enhanced3g）：为了克服3g技术不能很好支持流媒体等业务的不足，国际电信联盟已在制定增强型3g技术标准。专家预测，增强型3g技术将进入商用。

——4g（或beyond3g）：下一代移动通信即所谓超3g（以下统称beyond3g）技术的研究是国际上的热点。beyond3g具有更高的速率与更好的频谱利用率。欧盟、日本、韩国等国家已开始4g框架的研究，预期beyond3g技术可望在2010年后开始商用。

中国移动用户总数已达3.34亿，居世界第一，总体技术水平与国际同步，处于由第二代向第三代的过渡时期。我国3g移动通信技术已经具备了实现产业化的能力，我国大唐电信2000年5月提出的td－scdma标准已成为国际电信联盟正式采纳的三大标准之一。此外，在国家“863”计划的支持下，开展了beyond3g技术的研究，预期该技术可望在2010年后开始商用。

beyond3g技术对我国经济社会发展和国防建设具有十分重要的意义。德尔菲专家调查统计结果显示，我国研发水平比领先国家落后5年左右，通过自主开发或联合开发，在未来5年可能形成自主知识产权。以华为、中兴为代表的一批高技术通信设备制造业公司，在第三代移动通信设备（3g）等研发方面紧跟国际前沿，打破了国外公司对高技术通信设备的垄断，开始参与国际通信标准的制定，开发具有自主知识产权的核心技术，具备了参与国际竞争的能力，具备实现技术和产业跨越式发展的契机。

中国下一代网络体系

下一代网络（ngn）泛指以ip为核心，同时可以支持语音、数据和多媒体业务的因特网、移动通信网络和固定电话通信网络的融合网络。

世界各国和国际通信标准化组织都在积极开展下一代网络的研究开发工作。国际电信联盟电信标准化部门（itu－t）、欧洲电信标准化协会（etsi）、互联网工程任务组（ietf）、第三代伙伴组织计划（3gpp）等，都在致力于下一代网络体系的研究。目前，美国、日本、韩国、新加坡以及欧盟都已启动了下一代互联网研究计划，全面开展各项核心技术的研究和开发。

我国在下一代网络的研究方面已取得了较大进展。“九五”期间，863计划建成了“中国高速信息示范网”（cainonet）、国家自然科学基金委支持的“中国高速互连研究试验网nsfcnet”等重大项目，目前已开始基于ngn的软交换技术在移动和多媒体通信中的应用研究。中兴、华为等企业还推出了基于软交换的ngn解决方案；在下一代互联网研究上，中兴、港湾网络等推出的高端路由交换机，可应用于国家骨干ip网络建设，以及大中型宽带ip城域网核心骨干和汇聚。国内公司还开始自行设计高端分组交换定制asic芯片。我国已成为少数几个能够提供全系列数据通信设备的国家之一。

下一代网络技术对促进我国高新技术的发展，以及对改造和提升我国传统产业具有举足轻重的作用，对国家安全至关重要。从总体上看，我国互联网技术跟随国外发展，在技术选择上缺乏系统研究，走过一些弯路，至今与国外仍存在较大差距。无论网络用户规模、网络应用、网络技术或网络产品都尚有很大的发展空间。从全局着眼，应不失时机地开展中国下一代网络体系的研究、应用试验、关键技术研究和产品开发。不能像第一代互联网那样，技术、标准都是外国的，给国家安全造成隐患。

纳米级芯片技术

当前，集成电路的发展仍遵循“摩尔定律”，即其集成度和产品性能每18个月增加一倍，按照器件特征尺寸缩小、硅片尺寸增加、芯片集成度提高和设计技术优化的途径继续发展。

自上世纪90年代以来，全球集成电路制造技术升级换代速度加快。当前国际上cmos集成电路大规模生产的主流技术是130nm，英特尔等部分技术先进的芯片制造公司已在用90nm进行高性能芯片生产。2005年，美国amd公司已开始量产90nm的高性能芯片，国际上对65nm技术的开发也已成功。伴随130nm到90nm技术的升级，考虑到扩大生产规模和降低成本，大多数公司将使用12英寸替代8英寸硅基片，这也必将带来半导体设备的大量更新。

近年来我国一些先进集成电路制造公司的崛起，使国内集成电路制造工艺技术与国际先进水平的差距有了显著的缩小，但整体水平仍与先进国家相差2～3代。目前，我国集成电路设计公司年设计能力已超过500种，主流设计水平达到180nm，130nm技术正在开发中，90nm技术的研发也开始着手进行。从产业发展看，我国集成电路已初步形成由十多家芯片生产骨干企业、十多家重点封装厂、二十多家初具规模的设计公司、若干家关键材料及专用设备仪器制造厂组成的产业群体，设计、芯片制造、封装三业并举的蓬勃发展态势。以中科院计算所为代表的研究机构和企业在cpu研发方面所取得的新进展，标志着我国集成电路设计具有较强能力，与国际先进水平的差距进一步缩小。目前我国芯片业大多集中在低端的交通、通信、银行、信息管理、石油、劳动保障、身份识别、防伪等领域，ic卡芯片所占比重一直占据芯片总体市场的20％左右。

世界第一颗0.13微米工艺td－scdma3g手机核心芯片10月9日在重庆问世

今后的ic是纳米制造技术的时代，而纳米级芯片技术是我国赶超国际的关键，它的成功将会是我国ic工业发展史上的重要里程碑和持续发展的动力，专家认为应优先发展。

中文信息处理技术

包括汉字和少数民族文字在内的中文信息处理技术，是汉语言学和计算机科学技术的融合，是一门与语言学、计算机科学、心理学、数学、控制论、信息论、声学、自动化技术等多种学科相联系的边缘交叉性学科。

随着互联网的发展，中文信息处理技术已渗透到社会生活的各个方面。1994年，微软开始进入中文软件市场，微软的word把国产wps挤出了市场，继而windows中文版又把国产中文之星挤垮。微软凭借其强大的优势地位，使国产的中文信息处理软件举步维艰。中文版的windows、office等占据了大部分的中文软件市场，使中文信息处理逐渐丧失了其特殊地位。

经过二三十年的努力，我国的中文信息处理，包括中文的编码、字型、输入、显示、输出等的基本处理技术已经实用化，目前正在逐渐摆脱“字处理”阶段，处于向更高级阶段快速发展的时期。包括中文的文字识别机和手写文字识别、语音合成、语音识别、语言理解和智能接口等技术的研究已获得进展。中文的全文检索、内容管理、智能搜索、中文和其他文字之间的机器翻译等技术也正在开发、研制，并取得了较大进展，涌现了联想、方正、四通、汉王、华建等公司。

随着中国加入wto与世界各国交流的逐渐扩大以及网络信息时代的来临，中文信息处理技术越发显得重要，其自动化水平的提高，将大大促进我国科技、国民经济和社会发展，同时使中华民族的文化在信息时代得到新的发展。未来无疑应当加强中文信息处理技术的研发投入与政策倾斜。

人类功能基因组学研究

20世纪末启动的人类基因组计划被公认为生命科学发展史上的里程碑，其规模和意义超过了曼哈顿原子弹计划和阿波罗登月计划。随着人类基因组、水稻基因组以及其他重要微生物等50多种生物基因组全序列测定工作的完成，国际基因组研究进入到功能基因组学新阶段。

功能基因组学已成为21世纪国际研究的前沿，代表基因分析的新阶段。它是利用结构基因组所提供的信息和产物，发展和应用新的实验手段，通过在基因组或系统水平上全面分析基因的功能，使生物学研究从对单一基因或蛋白质的研究转向多个基因或蛋白质同时进行系统的研究，是在基因组静态的碱基序列弄清楚之后转入对基因组动态的生物学功能学研究。从1997年迄今已发表的有关功能基因组学的论文数以千计，其中不少发表在《细胞》《自然》《科学》等国际著名刊物上。

目前功能基因组研究的重点集中在四个方面：一是基因测序技术研究。预计今后几年内，测序技术将继续发展，特别是有一些重要的改进将直接用于功能基因组的研究；二是单核苷多态性（snp）以及在此基础上建立的snp单体型研究；三是基因组有序表达的规律研究。主要包括基因的深入鉴定、基因表达与转录组研究、蛋白和蛋白质组研究、代谢网络和代谢分子研究、基因表达调控研究等；四是计算生物学和系统生物学研究。

近几年来，在国家“863”计划、国家重大科技专项等的资助下，我国功能基因组学研究取得了一系列进展。中华民族占世界人口的1／5，有丰富的遗传疾病家系资源，这是我国发展功能基因组研究的有利因素。“十五”期间，我国参与国际蛋白质组计划、国际人类基因组单体型图计划，高质量按时完成了项目中所承担的21号染色体区域的任务，建立并完善了中华民族基因组和重要疾病相关基因snps及其单倍型的数据库的建设，在国际一流杂志上发表了一批高水平学术论文，申报了一批国家专利，收集、保存了一批宝贵的遗传资源，并初步建立了遗传资源收集网络和资源信息库的采集管理系统，组建了一批部级基地，培养了一支队伍，建立了一批技术平台。但总体而言，我国在功能基因组研究及应用方面的原始创新成果数量较少，还不能为医药生物技术产业的发展提供足够的知识和产品。

未来研究重点包括：

——功能基因组研究。重点开展植物功能基因组研究、人类功能基因组研究和重要病原微生物及特殊微生物功能基因组研究；

——蛋白质组学研究。蛋白质组学是一个新生领域，目前还处于初期发展阶段，仍有许多困难有待克服。我国应选择具有特色的领域开展研究；

——生物信息技术。我国的研究重点应集中在生物信息数据库的构建、生物信息的开发、加工、利用及生物信息并行处理方面；

——生物芯片技术及产品。通过微加工技术和微电子技术在固体芯片表面构建的微型生物化学分析系统，以实现对细胞、蛋白质、dna以及其他生物组分的准确、快速、大信息量的检测。常用的生物芯片包括基因芯片、蛋白质芯片、生化反应芯片和样品制备芯片等。生物芯片的主要特点是高通量、微型化和自动化。我国生物芯片研究紧跟国际前沿，它将对我国生命科学研究、医学诊断、新药筛选具有革命性的推动作用，也将对我国人口素质、农业发展、环境保护等作出巨大的贡献。

专家认为，我国人类功能基因组学研究的研发水平比领先国家落后5年左右，若能高度重视，充分利用我国已有的技术和资源优势，未来10年我国可能实现人类功能基因组学研究的跨越发展。

蛋白质组学研究随着被誉为解读人类生命“天书”的人类基因组计划的成功实施，生命科学的战略重点转移到以阐明人类基因组整体功能为目标的功能基因组学上。蛋白质作为生命活动的“执行者”，自然成为新的研究焦点。以研究一种细胞、组织或完整生物体所拥有的全套蛋白质为特征的蛋白质组学自然就成为功能基因组学中的“中流砥柱”，构成了功能基因组学研究的战略制高点。

目前蛋白质组学的主要内容是建立和发展蛋白质组研究技术方法，进行蛋白质组分析。为了保证分析过程的精确性和重复性，大规模样品处理机器人也被应用到该领域。整个研究过程包括样品处理、蛋白质的分离、蛋白质丰度分析、蛋白质鉴定等步骤。

附图

自1995年蛋白质组一词问世到现在，蛋白质组学研究得到了突飞猛进的发展。我国的蛋白质组研究也在迅速开展，并取得了许多有意义的成果，中国科学家已经在重大疾病如肝癌，比较蛋白质组学的研究等方面取得了重要成就，在“973”计划的资助下，我国已经开始了二维电泳蛋白组分离研究、图像分析技术和蛋白质组鉴定质谱技术研究等。

如何抓住国际上蛋白质组学研究刚刚启动的时机，迅速地进入到蛋白质组学研究的国际前沿，是摆在我国生命科学研究发展方向上的一个重要课题。

目前我国在该领域的研发基础较好，只比先进国家落后5年左右。蛋白质组学属科学前沿，专家建议结合我国现行的基因组研究及其他有我国特色或优势的领域开展研究，不要重复或追随国际已有的工作，而应走自己的路，未来10年内有可能取得重大科学突破。

生物制药技术

生物制药被称为生物技术的“第一次浪潮”，其诱人前景引起了全世界各国政府、科技界、企业界的高度关注。

在过去的30年间，全球生物技术取得了令人瞩目的成就。据美国著名咨询机构安永公司2004年和2005年发表的第十八和第十九次全球生物技术年度报告分析，2003年全球生物技术产业营收达410亿美元。目前已有190余种生物技术产品获准上市，激发起投资者对生物技术股与融资的兴趣。

近20年来，我国医药生物技术产业取得了长足的进步，据《中国生物技术发展报告2004》统计，我国已有25种基因工程药物和基因工程疫苗，具有自主知识产权的上市药物达9种，重组人ω－干扰素喷鼻剂2003年4月获得国家临床研究批文，可用于较大规模高危人群的预防。但总体上与世界先进水平相比还存在很大的差距，医药生物技术产品的销售收入仅占医药工业总销售额的7.5％左右。

为加快我国生物制药技术的发展，今后的研究开发重点是：

——生物技术药物（包括疫苗）及制备技术。围绕危害人民健康的神经系统、免疫系统、内分泌系统和肿瘤等重大疾病和疑难病症的防治与诊断，应用基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程等技术，开发单克隆抗体、基因工程药物、反义药物、基因治疗药物、可溶性蛋白质药物和基因工程疫苗，拓宽医药新产品领域；

——高通量筛选技术。目前，国外许多制药公司已把高通量筛选作为发现先导化合物的主要手段。典型的高通量筛选模式为每次筛选1000个化合物，而超高通量筛选可每天筛选10万多个化合物。随着分析容量的增大，分析检测技术、液体处理及自动化、连续流动以及信息处理将成为未来高通量筛选技术研究的重点；

——天然药物原料制备。目前，已经发现人类患有3万多种疾病，其中1／3靠对症治疗，极少数人能够治愈，而大多数人缺乏有效的治疗药物。以往多用合成药物，随着科技的进步，人们自我保健意识增强，对天然药物的追求与日俱增。当前世界各国都在加强天然药物的研发。

生物信息学研究

在生命科学的研究中，以计算机为工具对生物信息进行储存、检索和分析，对基因组研究相关生物信息获取、加工、储存、分配、分析和解释——上世纪80年代一经产生，生物信息学就得到了迅猛发展。其研究一方面是对海量数据的收集、整理与服务；另一方面是利用这些数据，从中发现新的规律。

具体地讲，生物信息学是把基因组dna序列信息分析作为源头，找到基因组序列中代表蛋白质和rna基因的编码区；同时，阐明基因组中大量存在的非编码区的信息实质，破译隐藏在dna序列中的遗传语言规律；在此基础上，归纳、整理与基因组遗传信息释放及其调控相关的转录谱和蛋白质谱的数据，从而认识代谢、发育、分化、进化的规律。另外生物信息学还利用基因组中编码区的信息进行蛋白质空间结构的模拟和蛋白质功能的预测，并将此类信息与生物体和生命过程的生理生化信息相结合，阐明其分子机理，最终进行蛋白质、核酸的分子设计、药物设计和个体化的医疗保健设计。

生物信息学的发展已经将基因组信息学、蛋白质的结构计算与模拟以及药物设计有机地连接在一起，它将导致生物学、物理学、数学、计算机科学等多种科学文化的融合，造就一批新的交叉学科。

科学家们普遍相信，本世纪最初的若干年是人类基因组研究取得辉煌成果的时代，也是生物信息学蓬勃发展的时代。据预测，到2005年生物信息的全球市场价值将达到400亿美元。

我国生物信息学研究起步较早。20世纪80年代末，国内学者就在《自然》上报道了免疫球蛋白基因超家族计算机分析的工作。目前，多家大学和研究机构也相继成立了生物信息中心或研究所，各种原始数据库、镜像数据库和二级数据库也已经逐步建立，同时我国还建立了相关的工作站和网络服务器，实现了与国际主要基因组数据库及研究中心的网络连接，开发了用于核酸、蛋白结构、功能分析的计算工具以及蛋白质三维结构预测、并行化的高通量基因拼接和基于群论方法开发的基因预测等多种软件。中国学者还运用自主开发的电脑克隆程序，开展了大规模est数据分析，建立了一系列基因组序列分析新算法和新技术，并在国内外著名科学杂志上发表了一系列论文，取得了引人注目的进展，尤其在人类基因组基因数目的预测上获得了与目前的实验事实相当吻合的结果，在国际上获得普遍认可。

农作物新品种培育技术

最近几年，农业生物技术的发展对农业产业结构调整产生的巨大影响，已引起各国政府和科学家的高度重视。农业生物技术领域研究中最活跃的是育种技术——应用现代分子生物学和细胞生物学技术进行品种改良，创造更加适合人类需要的新物种，获得高产、优质、抗病虫害新品种。这使得新品种层出不穷，品种在农业增产中的贡献率将由现在的30％提高到50％。国际水稻研究所已经培育出每公顷7500公斤的超级水稻，非洲培育出增产10倍的超级木薯。

我国该领域的基础研究和高技术研究取得了一批创新成果：如植物转基因技术、细胞培育技术、籼稻的全基因组测序、花粉管通道转基因方法等，使研制具有自主知识产权的转基因农作物新品种成为现实和可能。目前，已培育出亩产达到807.4公斤的超级杂交稻；2004年转基因抗虫棉的种植面积已占全国棉花种植面积的50％左右；利用细胞工程技术培育的抗白粉病、赤霉病和黄矮病等小麦新品种已累计推广1100多万亩；植物组织培养和快繁脱毒技术在马铃薯、甘蔗、花卉生产中发挥了重要的作用。

专家认为，我国农作物新品种培育的研发基础较好，整体科研技术与国外处于同等水平，只要充分利用资源，发挥优势，很可能在该领域取得突破。

纳米材料与纳米技术

纳米科技是上世纪末才逐步发展起来的新兴科学领域，它的迅猛发展将在21世纪促使几乎所有工业领域产生一场革命性的变化。纳米材料是未来社会发展极为重要的物质基础，许多科技新领域的突破迫切需要纳米材料和纳米科技支撑，传统产业的技术提升也急需纳米材料和技术的支持。

近年来，科技强国在该领域均取得了相当重要的进展。

在纳米材料的制备与合成方面，美国科学家利用超高密度晶格和电路制作的新方法，获得直径8nm、线宽16nm的铂纳米线；法国科学家利用粉末冶金制成了具有完美弹塑性的纯纳米晶体铜，实现了对纳米结构生长过程中的形状、尺寸、生长模式和排序的原位、实时监测；德国科学家巧妙地利用交流电介电泳技术，将金属与半导体单壁碳纳米管成功分离；日本用单层碳纳米管与有机熔盐制成高度导电的聚合物纳米管复合材料。

在纳米生物医学器件方面，科学家用特定的蛋白质或化合物取代用硅纳米线制成场效应晶体管的栅极用以诊断前列腺癌、直肠癌等疾病，成百倍地提高了诊断的灵敏度。另外，纳米技术在医学应用、纳米电子学、纳米加工、纳米器件等方面也有新进展。与此同时，国外大企业纷纷介入，推动了纳米技术产业化的进程。

当前纳米材料研究的趋势是，由随机合成过渡到可控合成；由纳米单元的制备，通过集成和组装制备具有纳米结构的宏观试样；由性能的随机探索发展到按照应用的需要制备具有特殊性能的纳米材料。

纳米材料和技术很可能在以下四个领域的应用上有所突破：一是it产业（芯片、网络通讯和纳米器件）；二是在生物医药领域应用纳米生物传感的早期诊断和治疗，到2010年将给人类带来新的福音；三是在显示和照明领域的应用已有新的进展，纳米光纤、纳米微电极等已产生极大影响；四是纳米材料技术与生物技术相结合，在基因修复和标记各种蛋白酶等方面蕴育新的突破，预计2010年纳米技术对国际gdp的贡献将超过2万亿美元。

我国纳米材料研究起步较早，基础较好，整体科研水平与先进国家相比处于同等水平，部分技术落后5年左右。目前有300多个从事纳米材料基础研究和应用的研究单位，并在纳米材料研究上取得了一批重要成果，引起了国际上的广泛关注。据英国有关权威机构提供的调查显示，我国纳米专利申请件数排名世界第三位。

国内目前已建成100多条纳米材料生产线，产品质量大都达到或接近国际水平。与发达国家相比，我国的差距一是在纳米材料制备与合成方面尚处于粗放阶段，缺乏应用目标的牵引，集成不够；二是纳米材料计量、测量和表征技术明显落后于国外，对标准试样和标准方法的建立重视不够，对表征手段的建立投资不足；三是纳米材料的基础研究、应用研究和开发研究出现脱节，纳米材料研究缺乏针对性；四是学科交叉、技术集成不够。

链接：

信息技术正在发生结构性变革

目前，信息技术正在发生结构性的变革，在信息器件向高速化、微型化、一体化和网络化发展的同时，软件和信息服务成为发展重点。大规模集成电路正快速向系统芯片发展；移动通信技术正在向第三代、第四展，将提供更优质、更快速、更安全的服务，并带来巨大的经济利益；电信网、计算机网和有线电视网三网融合趋势进一步加快，无线网络成为世界关注的重点；全球化的信息网络将像电力、电话一样为社会公众提供各种信息服务，越来越深刻地改变着人们的学习、工作和生活方式，也将对产业结构调整产生重大影响。

微电子技术、计算机技术、软件技术、通信技术、网络技术等领域的发展方兴未艾，极有可能引发新一轮产业革命。

大显神通的新材料

高性能结构材料是具有高比强度、高比刚度、耐高温、耐腐蚀、耐磨损的材料，对支撑交通运输、能源动力、电子信息、航空航天以及国家重大工程起着关键性作用。

新型功能材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的材料，是信息技术、生物技术、能源技术和国防建设的重要基础材料。当前国际上功能材料及其应用技术正面临新的突破，诸如信息功能材料、超导材料、生物医用材料、能源材料、生态环境材料及其材料的分子、原子设计正处于日新月异的发展之中。

纳米技术的相关知识范文篇7

关键词：纳米，中医药，经济，技术

引言：通过现在的问题反映，首先提出一些纳米技术的需求，再而阐述了纳米中医药的现状接着提出纳米中药化的好处和现在存在的一些问题，通过笔者的分析，一步一步的摄入了纳米技术在当前中国的国情来说要发展，提出一些相对的解决方法。引入纳米技术是社会的要求。最后说明自己的观点（总结）。

随着经济的发展，环境问题变得越来越严重。从而导致发病率变得越来越高。如果还是单靠过去的一味中药很难把病情完全治好。加上现在环境问题的特为严重和社会的需求量增多。很多中药材都是靠人工培育，但人工培育的功效始终比不上天然的。虽然实行了中医药的政策，解决了老百姓的看病难，看病贵的问题。但始终是不能从根本解决问题。加上纳米技术的进一步发展，因此将纳米技术融入中医药是社会的要求，社会的主流。纳米技术使中医药的药效得到更好的发挥。

那先由我们看看纳米中医药的发展

纳米中药制备技术的研究现状

医学上的发展就目前来说，提出最多的是中西合作和中医药现代化，但我们在中医药的现状中发现很多问题，例如上面所提的民生问题，为此我们要想一下有没有更好的方案解决目前的问题，随着经济的发展我，我国的纳米技术已达到一定的程度，并取得一定的成效，为使中药面向世界，并形成医学科新的经济增长点，应将现代的高新技术引入到中药制剂之中。随着科学技术的飞速发展，中药的现代化生产已成为现实。纳米技术的出现使得超微粉碎成为全世界各个生产领域的先进技术，日益显现出它强大的生命力和蕴藏的无穷财富。对于中国的国药—中草药尤为如此。可以说中药超微粉碎是中药的一次飞跃性革命。如果中国能胜利的打完这场“革命”，在医学生又是一个新的焦点。纳米技术是如何引进中医药中呢？首先注意的是纳米粒制备的关键是控制粒子的粒径大小和获得较窄且均匀的粒度分布，减小或消除粒子团聚现象，保证用药有效、安全和稳定。

根据目前的科技情况。纳米药物粒子的制备技术可以分为三类，机械粉碎法、物理分散法和化学合成法。通过宏观到微观的转型，实现了微观世界的并且是医学界的狂飙式发展。

中医药的理论基于对宏观的自然界，而纳米技术科研研究则是微观技术，现在把宏观与微观技术的有机组合能不能在医学上形成一们崭新的“宏微”中医理论学科呢？至于宏观中医药大家对它有了一定的了解，现在我只是对微观进行阐述。纳米科学与技术，有时简称为纳米技术，是研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用。纳米技术的引入是医学微观化，一方面由于纳米技术的引入为携带提供了一定的方便，以前，无论什么看一次病总要大袋小袋的提着，这只是对病者，如果像医院或一些医护机构，当他们想购买大量药物时不是很麻烦。引入纳米技术在这里就起了相当重要的作用，比如运输大量的药物，现在只须小盒便能搞定；另一方面，害怕吃药吗？害怕打针吗？不用怕，纳米技术中药话可以帮助你，把纳米级药物制成药膏然后贴于患处，可以通过皮肤直接接受不需要注射。由于纳米技术是对药物的微观化，比如将药物磨成粉状，加大了与病菌的接触面积，例如中药超细后的产品除用于散剂、颗粒剂、胶囊剂、片剂、中药口服散剂、胶囊剂、微囊外，把药物微化，这样可以提高药物在体内的生物利用度。增强中药的疗效，再者，纳米技术在中药加工方面的应用能保持中药原有成分的基础，使药效充分析出。另外，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复损伤组织。在人工器官移植领域，只要在器官外面涂上纳米粒子，就可以预防器官移植的排异反应。使用纳米技术的新型诊断仪，只需检测少量的血液，就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病。在抗癌的治疗方面，德国一定医院的研究人员将一些极其细小的氧化铁纳米颗粒，注入患者的癌瘤里，然后将患者置于可变的磁场中，使患者癌瘤里的氧化铁纳米颗粒升温到45-47摄氏度，这温度足以烧毁癌细胞，而周围健康组织不会受到伤害。同时，配合使用纳米药物来阻断肿瘤血管生成，饿死癌细胞。纳米中药化不知那些好处，据了解，纳米中药化将药物加工成纳米级的微细粒子，病人服药时，首先减轻病人的痛苦，有些病人怕吃药，如果制成了粒子状，病人一般是比较易接受，药物的真对性特别的强，药物就可能针对性地直达病灶，激活中药细胞活性成分，直接攻击病毒、细菌、重金属、毒质，细胞壁或细胞膜等障碍将不复存在，这样中药疗效可大大速率，尽快的减轻病人的痛苦，如治疗消化道疾病的药品“思密达”经纳米化处理后其药效提高了3倍。中药药效的加大、加快，使中药可与西药相媲美，为今后中药的发展创造了条件。使中药具有新的功能将中药加工至纳米尺寸之后，其细胞内原有不能被释放出来的某些活性成分由于破壁而被释放出来，有可能使纳米中药具有新的功能。此外，由于其给药途径，药物吸收方式等的改变，可能在药代动力学、药效学、药理学、药物化学等方面产生新的作用。并且中药有没有西药那样很多副作用，发展纳米中医药看来是必然的事了。特别的，一些科学家预言：由于纳米微粒的尺度一般比生物体内的细胞、红血球小得多，所以，有可能把含有计算机功能、人机对话功能和有自身复杂能力的纳米机器人送入体内而又不严重干扰细胞的正常生理过程。通过体外控制操作，获取体内多种生化反应的连续的动态信息，从而破解中药复杂的作用机制。

纳米中医药也存在一定的问题，那是值得我们深虑：

1.成分的混乱；由于纳米中药化加大了药的效用，但同时也是所需药的成分难以把握，例如你本来是需要的是5两A药材6两B药材4两C药材，但当你纳米化时，你会使药用发生了变化，使得吸收的药的分量不同，可能导致A多了或少了。纳米技术中药化使得生物利用度、溶出度较低等得以纠正，疗效得以增强。这种改变性质的作用使得传统中药所含的有效成分及其药效变得面目全非。严重的会造成安全隐患。为此对研究和发展纳米中药化造成了巨大的压力。

2.由于纳米技术是一种微观的世界，如果科学家对药物不是有充分的了解，当实行微观处理时可能会导致一些药物的分量不够或减少了别的分量，另外，需要谨慎地掌握纳米粒度与相关中药所含有效成分分子组成和分子量的关系，以防为获得纳米微粒而损坏了药物的有效成分。纳米级的研究并不像宏观的研究那么简单，如果一些技术错误了，结果可能要重做。

3.纳米中药因其粒度超细，表面效应和量子效应显著增加，使得药物的有效成分获得了高能级的氧化或还原潜力，从而影响药物稳定性，增加了保质和储存的困难。

4.加大了鉴别的难度，即超细状态下的中药是否还具有普通粉碎时所有的显微特征？如果原有的显微特征发生了改变，则又应建立何种更精细的鉴别方法？这是个重大的问题，对于纳米级的研究，考的是先进的技术。

5.纳米尺度的物质存在着生物安全性威胁问题，如果不能够有效地防止纳米尺度物质的接触或者摄入，可能会引起多系统的复杂病变。

所谓万物都有双面性，纳米中医药的引入一定上给我们带来了很多好处，但也有一些负面的影响，综合中国现在的情况，许多专家都认为发展纳米中医药是利大于弊。那就根据我国的国情出发，如何将纳米技术中医药引入。何如加大对纳米技术中医药的发展呢？

1.由于各级的懒散性比较强，如果国家不统一制定完全的行业技术标准，可能会导致某些地方的药用不高或某些地方的纳米中药技术只是一个梦想。如果国家有了一定的机构管理，一定的技术标准，那样可以使纳米药物统一化，安全化。所以国家应成立你执迷中医药的研究中心，一方面集中科研相关的技术连接，另一方面可以组织协调科研机构，高校试验室以及产业界的公共参与，进行重点攻关。

2.国家政府必须认真重视纳米医药的发展，毕竟市场是一个充满“利润”式的社会，很多时候，如果国家不重视药物的安全管理，可能不导致药物市场混乱，同时国家有必要组织一定实力和特色的中药类高校与纳米研究机构进行强强联合，通过集大家之智慧来进行纳米中医药化。这就是国家要加强宏观调控对纳米药物的管理。

3.由于纳米中药化是刚刚引进来的一个新学科，很多方面还没有完善，特别是纳米对技术的要求高，所以国家应增加国内纳米重要的博士研究站，在较高会议上培养和吸引综合性的科研人才投身到这个领域中去

4.加强国内研究基地的建设。改善基础设施条件，增加专项的投入，并重视知识产权的保护，加大纳米中医药的财政支出，因为外国对这方面有了一定的认识，由于他们的技术含量高，纳米技术早就名噪一时，所以，国家可以加大中外的合作，另外还有派人到外国学习先进的技术，通过只是的交流，国与国的合作，进一步提高中医药的纳米技术的发展。

总结：纳米技术是2l世纪最具发展前景的领域之一，它给中医药的现代化提供了新的思路和方法。通过对比中国的利弊，实行纳米中药化的转型不但可以促进经济的发展和提供取药的方面，在历史上也是一次伟大的改革，在一定的程度上提高了医学家纳米中医药的定位，而且在国外也是中医的地位提得更高。科学技术的迅猛发展，中医药也逐步走向世界，面临着前所未有的机遇和巨大的发展空间—纳米技术中药化，然而，基于其独特的理论体系，现代科学技术尚难与之有机地结合起来，这也成为阻碍中医药发展的最主要因素。随着纳米技术在中药研究开发领域的一些应用基础研究上获得突破，它必将极大地促进中药现代化的进程。在中医理论的指导下，中药纳米化技术作为实现中药现代化的关键技术，必将推动我国的中药尽可能快地走向国际市场。

参考文献：

1杨祥良基于纳米技术的中药基础问题研究[J]．华中理工大学学报，20一104—105

2赵宗江，胡会欣，张新雪．中药归经理论现代化研究[J]．北京中医药大学学报，2002年25

3.徐辉碧,杨祥良,谢长生,等.纳米技术在中药研究中的应用[J].中国药科大学学报,2001年32

纳米技术的相关知识范文

[关键词]制造业；增长方式；发展战略；思路

一、转变制造业增长方式的紧迫性

目前，我国制造业已有较好基础，并已成为世界制造大国，工业增加值居世界第四位，约为美国的1/4、日本的1／2，与德国接近。产量居世界第—的有80多种产品。然而，我国制造的多是高消耗、低附加值产品，大量产品处于技术链和价值链的低端。在代表制造业发展方向和技术水平的装备制造业，我国的落后状况尤其明显，大多数装备生产企业没有核心技术和自主知识产权。同时，我国制造业劳动生产率水平偏低，许多部门的劳动生产率仅及美国、日本和德国的1／10，甚至低于马来西亚和印度尼西亚。这一差距，尤其明显地表现在资本密集型和知识密集型产业上。在此条件—卜，我国制造业不能继续在技术链低端延伸，不能依靠高消耗获得更多低附加值产品，必须用科学发展观指导制造业运行，转变制造业增长方式。

二、转变制造业增长方式必须发展现代制造技术

产品技术链，没有一个固化的定式，但总是由低端向高端发展。近年，它正伴随着现代制造技术的进步不断向高端延伸。目前，制造业技术链高端几乎被现代技术垄断，处于技术链高端的产品几乎都是由现代技术制造出来的。所以，要转变我国制造业增长方式，必须抓紧发展现代制造技术，通过现代技术促使制造业及其产品向技术链高端延伸，以便降低技术链低端产品的比重，相应提高技术链高端产品的比重。

在知识经济时代到来之际，微电子技术、光电子技术、生物技术、高分子化学工程技术、新型材料技术、原子能利用技术、航空航天技术和海洋开发工程技术等高新技术迅猛发展。以计算机广泛应用为基础的自动化技术和信息技术，与高新技术及传统制造方法结合起来，便产生了现代制造技术。

现代制造技术，保留和继承了传统制造技术的产品创新要求，如增加现有产品的功能，扩大现行产品的效用：增多现有产品的品种、款式和规格：缩小原产品的体积，减轻原产品的重量：简化产品结构，使产品零部件标准化、系列化、通用化：提高现有产品的功效，使之节能省耗等。但是，现代制造技术，在制造范畴的内涵与外延、制造工艺、制造系统和制造模式等方面，与传统制造技术均有重人差别。

在现代制造技术视野中，制造不是单纯把原料加工为成品的生产过程，它包括产品从构思设计到最终退出市场的整个生命周期，涉及产品的构思、构思方案筛选、确定产品概念、效益分析、设计制造和鉴定样品、市场试销、正式投产，以及产品的售前和售后服务等环节。

在现代制造技术视野中，制造不是单纯使用机械加工方法的生产过程，它除了机械加工方法外，还运用光电子加工方法、电子束加工方法、离子束加I：方法、硅微加工方法、电化学加工方法等，往往形成光、机、电一体化的工艺流程和加工系统。

三、发展现代制造技术的重点方向

现代制造技术正在朝着自动化、智能化、柔性化、集成化、精密化、微型化、清洁化、艺术化、个性化、高效化方向发展。为了转变制造业增长方式，促使制造业向技术链高端延伸，我国宜着重发展以下现代制造技术。

(一)以纳米技术为基础的微型系统制造技术

“纳米”是英文nan。meter的译名，是一种度量单位，是十亿分之一米，约相当于45个原子串起来那么长。纳米技术，表现为在纳米尺度(0．1nm到100nm之间)内研究物质的相互作用和运动规律，以及把它应用于实际的技术。其基本含义是在纳米尺寸范围认识和改造自然，通过直接操作和安排原子、分子创造新的物质。纳米技术以混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学等现代科学为理论基础，以计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术等现代技术为操作手段，是现代科学与现代技术相结合的产物。

纳米技术主要包括：纳米材料学(nanomaterials)、纳米动力学(nanodynamics)、纳内米电子学(nanoclectronics)、纳米生物学(nanobi010gy)和纳米药物学(nan。pharmics)。就制造技术角度来说，它主要含有纳米设计技术、纳米加工技术、纳米装配技术、纳米测量技术、纳米材料技术、纳米机械技术等。以纳米技术为基础，在纳米尺度上把机械技术与电子技术有机融合起来，便产生了微型系统制造技术。

自从硅微型压力传感器，作为第一个微型系统制造产品问世以来，相继研制成功微型齿轮、微型齿轮泵、微型气动涡轮及联接件、硅微型静电电机、微型加速度计等一系列这方面的产品。美国航空航天局运用微型系统制造技术，推出的一款微型卫星，其体积只相当于一枚25美分的硬币。

微型系统制造技术，对制造业的发展产生了巨大影响，已在航天航空、国防安全、医疗、生物等领域崭露头角，并在不断扩大应用范围。

(二)以电子束和离子束等加工为特色的超精密加工技术

超精密加工技术，一般表现为被加工对象的尺寸和形位精度达到零点几微米，表面粗糙度优于百分之几微米的加工技术。

这项技术包括超精密切削、超精密磨削、研磨和抛光、超精密微细加工等内容，主要用于超精密光学零件、超精密异形零件、超精密偶件和微机电产品等加工。

电广束、离子束、激光束等加工技术，通常出现在超精密微细加上领域，用来制造为集成电路配套的微小型传感器、执行器等新兴微机电产品，以及硅光刻技术和其他微细加工技术的生产设备、检测设备等。20世纪80年代以来，超精密加工技术，在超精密加工机床等设备、超精密加工刀具与加工工艺、超精密加工测量和控制，以及超精密加工所需要的恒温、隔热、洁净之类环境控制等方面，取得了一系列突破性进展。超精密加工技术投资大、风险高，但增值额和回报率也高得惊人。近来，发达国家把它作为提升国力的尖端技术竞相发展，前景非常好。

(三)以节约资源和保护环境为前提的省耗绿色制造技术

纳米技术的相关知识范文篇9

一、各国竞相出台纳米科技发展战略和计划

由于纳米技术对国家未来经济、社会发展及国防安全具有重要意义，世界各国（地区）纷纷将纳米技术的研发作为21世纪技术创新的主要驱动器，相继制定了发展战略和计划，以指导和推进本国纳米科技的发展。目前，世界上已有50多个国家制定了部级的纳米技术计划。一些国家虽然没有专项的纳米技术计划，但其他计划中也往往包含了纳米技术相关的研发。

（1）发达国家和地区雄心勃勃

为了抢占纳米科技的先机，美国早在2000年就率先制定了部级的纳米技术计划（NNI），其宗旨是整合联邦各机构的力量，加强其在开展纳米尺度的科学、工程和技术开发工作方面的协调。2003年11月，美国国会又通过了《21世纪纳米技术研究开发法案》，这标志着纳米技术已成为联邦的重大研发计划，从基础研究、应用研究到研究中心、基础设施的建立以及人才的培养等全面展开。

日本政府将纳米技术视为“日本经济复兴”的关键。第二期科学技术基本计划将生命科学、信息通信、环境技术和纳米技术作为4大重点研发领域，并制定了多项措施确保这些领域所需战略资源（人才、资金、设备）的落实。之后，日本科技界较为彻底地贯彻了这一方针，积极推进从基础性到实用性的研发，同时跨省厅重点推进能有效促进经济发展和加强国际竞争力的研发。

欧盟在2002—2007年实施的第六个框架计划也对纳米技术给予了空前的重视。该计划将纳米技术作为一个最优先的领域，有13亿欧元专门用于纳米技术和纳米科学、以知识为基础的多功能材料、新生产工艺和设备等方面的研究。欧盟委员会还力图制定欧洲的纳米技术战略，目前，已确定了促进欧洲纳米技术发展的5个关键措施：增加研发投入，形成势头；加强研发基础设施；从质和量方面扩大人才资源；重视工业创新，将知识转化为产品和服务；考虑社会因素，趋利避险。另外，包括德国、法国、爱尔兰和英国在内的多数欧盟国家还制定了各自的纳米技术研发计划。

（2）新兴工业化经济体瞄准先机

意识到纳米技术将会给人类社会带来巨大的影响，韩国、中国台湾等新兴工业化经济体，为了保持竞争优势，也纷纷制定纳米科技发展战略。韩国政府2001年制定了《促进纳米技术10年计划》，2002年颁布了新的《促进纳米技术开发法》，随后的2003年又颁布了《纳米技术开发实施规则》。韩国政府的政策目标是融合信息技术、生物技术和纳米技术3个主要技术领域，以提升前沿技术和基础技术的水平；到2010年10年计划结束时，韩国纳米技术研发要达到与美国和日本等领先国家的水平，进入世界前5位的行列。

中国台湾自1999年开始，相继制定了《纳米材料尖端研究计划》、《纳米科技研究计划》，这些计划以人才和核心设施建设为基础，以追求“学术卓越”和“纳米科技产业化”为目标，意在引领台湾知识经济的发展，建立产业竞争优势。

（3）发展中大国奋力赶超

综合国力和科技实力较强的发展中国家为了迎头赶上发达国家纳米科技发展的势头，也制定了自己的纳米科技发展战略。中国政府在2001年7月就了《国家纳米科技发展纲要》，并先后建立了国家纳米科技指导协调委员会、国家纳米科学中心和纳米技术专门委员会。目前正在制定中的国家中长期科技发展纲要将明确中国纳米科技发展的路线图，确定中国在目前和中长期的研发任务，以便在国家层面上进行指导与协调，集中力量、发挥优势，争取在几个方面取得重要突破。鉴于未来最有可能的技术浪潮是纳米技术，南非科技部正在制定一项国家纳米技术战略，可望在2005年度执行。印度政府也通过加大对从事材料科学研究的科研机构和项目的支持力度，加强材料科学中具有广泛应用前景的纳米技术的研究和开发。

二、纳米科技研发投入一路攀升

纳米科技已在国际间形成研发热潮，现在无论是富裕的工业化大国还是渴望富裕的工业化中国家，都在对纳米科学、技术与工程投入巨额资金，而且投资迅速增加。据欧盟2004年5月的一份报告称，在过去10年里，世界公共投资从1997年的约4亿欧元增加到了目前的30亿欧元以上。私人的纳米技术研究资金估计为20亿欧元。这说明，全球对纳米技术研发的年投资已达50亿欧元。

美国的公共纳米技术投资最多。在过去4年内，联邦政府的纳米技术研发经费从2000年的2.2亿美元增加到2003年的7.5亿美元，2005年将增加到9.82亿美元。更重要的是，根据《21世纪纳米技术研究开发法》，在2005～2008财年联邦政府将对纳米技术计划投入37亿美元，而且这还不包括国防部及其他部门将用于纳米研发的经费。

日本目前是仅次于美国的第二大纳米技术投资国。日本早在20世纪80年代就开始支持纳米科学研究，近年来纳米科技投入迅速增长，从2001年的4亿美元激增至2003年的近8亿美元，而2004年还将增长20%。

在欧洲，根据第六个框架计划，欧盟对纳米技术的资助每年约达7.5亿美元，有些人估计可达9.15亿美元。另有一些人估计，欧盟各国和欧盟对纳米研究的总投资可能两倍于美国，甚至更高。

中国期望今后5年内中央政府的纳米技术研究支出达到2.4亿美元左右；另外，地方政府也将支出2.4亿～3.6亿美元。中国台湾计划从2002～2007年在纳米技术相关领域中投资6亿美元，每年稳中有增，平均每年达1亿美元。韩国每年的纳米技术投入预计约为1.45亿美元，而新加坡则达3.7亿美元左右。

就纳米科技人均公共支出而言，欧盟25国为2.4欧元，美国为3.7欧元，日本为6.2欧元。按照计划，美国2006年的纳米技术研发公共投资增加到人均5欧元，日本2004年增加到8欧元，因此欧盟与美日之间的差距有增大之势。公共纳米投资占GDP的比例是：欧盟为0.01%，美国为0.01%，日本为0.02%。

另外，据致力于纳米技术行业研究的美国鲁克斯资讯公司2004年的一份年度报告称，很多私营企业对纳米技术的投资也快速增加。美国的公司在这一领域的投入约为17亿美元，占全球私营机构38亿美元纳米技术投资的46%。亚洲的企业将投资14亿美元，占36%。欧洲的私营机构将投资6.5亿美元，占17%。由于投资的快速增长，纳米技术的创新时代必将到来。

三、世界各国纳米科技发展各有千秋

各纳米科技强国比较而言，美国虽具有一定的优势，但现在尚无确定的赢家和输家。

（1）在纳米科技论文方面日、德、中三国不相上下

根据中国科技信息研究所进行的纳米论文统计结果，2000—2002年，共有40370篇纳米研究论文被《2000—2002年科学引文索引（SCI）》收录。纳米研究论文数量逐年增长，且增长幅度较大，2001年和2002年的增长率分别达到了30.22%和18.26%。

2000—2002年纳米研究论文，美国以较大的优势领先于其他国家，3年累计论文数超过10000篇，几乎占全部论文产出的30%。日本（12.76%）、德国（11.28%）、中国（10.64%）和法国（7.89%）位居其后，它们各自的论文总数都超过了3000篇。而且以上5国2000—2002年每年的纳米论文产出大都超过了1000篇，是纳米研究最活跃的国家，也是纳米研究实力最强的国家。中国的增长幅度最为突出，2000年中国纳米论文比例还落后德国2个多百分点，到2002年已经超过德国，位居世界第三位，与日本接近。

在上述5国之后，英国、俄罗斯、意大利、韩国、西班牙发表的论文数也较多，各国3年累计论文总数都超过了1000篇，且每年的论文数排位都可以进入前10名。这5个国家可以列为纳米研究较活跃的国家。

另外，如果欧盟各国作为一个整体，其论文量则超过36%，高于美国的29.46%。

（2）在申请纳米技术发明专利方面美国独占鳌头

据统计：美国专利商标局2000—2002年共受理2236项关于纳米技术的专利。其中最多的国家是美国（1454项），其次是日本（368项）和德国（118项）。由于专利数据来源美国专利商标局，所以美国的专利数量非常多，所占比例超过了60%。日本和德国分别以16.46%和5.28%的比例列在第二位和第三位。英国、韩国、加拿大、法国和中国台湾的专利数也较多，所占比例都超过了1%。

专利反映了研究成果实用化的能力。多数国家纳米论文数与专利数所占比例的反差较大，在论文数最多的20个国家和地区中，专利数所占比例超过论文数所占比例的国家和地区只有美国、日本和中国台湾。这说明，很多国家和地区在纳米技术研究上具备一定的实力，但比较侧重于基础研究，而实用化能力较弱。

（3）就整体而言纳米科技大国各有所长

美国纳米技术的应用研究在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪等领域快速发展。随着纳米技术在癌症诊断和生物分子追踪中的应用，目前美国纳米研究热点已逐步转向医学领域。医学纳米技术已经被列为美国国家的优先科研计划。在纳米医学方面，纳米传感器可在实验室条件下对多种癌症进行早期诊断，而且，已能在实验室条件下对前列腺癌、直肠癌等多种癌症进行早期诊断。2004年，美国国立卫生研究院癌症研究所专门出台了一项《癌症纳米技术计划》，目的是将纳米技术、癌症研究与分子生物医学相结合，实现2015年消除癌症死亡和痛苦的目标；利用纳米颗粒追踪活性物质在生物体内的活动也是一个研究热门，这对于研究艾滋病病毒、癌细胞等在人体内的活动情况非常有用，还可以用来检测药物对病毒的作用效果。利用纳米颗粒追踪病毒的研究也已有成果，未来5～10年有望商业化。

虽然医学纳米技术正成为纳米科技的新热点，纳米技术在半导体芯片领域的应用仍然引人关注。美国科研人员正在加紧纳米级半导体材料晶体管的应用研究，期望突破传统的极限，让芯片体积更小、速度更快。纳米颗粒的自组装技术是这一领域中最受关注的地方。不少科学家试图利用化学反应来合成纳米颗粒，并按照一定规则排列这些颗粒，使其成为体积小而运算快的芯片。这种技术本来有望取代传统光刻法制造芯片的技术。在光学新材料方面，目前已有可控直径5纳米到几百纳米、可控长度达到几百微米的纳米导线。

日本纳米技术的研究开发实力强大，某些方面处于世界领先水平，但尚未脱离基础和应用研究阶段，距离实用化还有相当一段路要走。在纳米技术的研发上，日本最重视的是应用研究，尤其是纳米新材料研究。除了碳纳米管外，日本开发出多种不同结构的纳米材料，如纳米链、中空微粒、多层螺旋状结构、富勒结构套富勒结构、纳米管套富勒结构、酒杯叠酒杯状结构等。

在制造方法上，日本不断改进电弧放电法、化学气相合成法和激光烧蚀法等现有方法，同时积极开发新的制造技术，特别是批量生产技术。细川公司展出的低温连续烧结设备引起关注。它能以每小时数千克的速度制造粒径在数十纳米的单一和复合的超微粒材料。东丽和三菱化学公司应用大学开发的新技术能把制造碳纳米材料的成本减至原来的1／10，两三年内即可进入批量生产阶段。

日本高度重视开发检测和加工技术。目前广泛应用的扫描隧道显微镜、原子力显微镜、近场光学显微镜等的性能不断提高，并涌现了诸如数字式显微镜、内藏高级照相机显微镜、超高真空扫描型原子力显微镜等新产品。科学家村田和广成功开发出亚微米喷墨印刷装置，能应用于纳米领域，在硅、玻璃、金属和有机高分子等多种材料的基板上印制细微电路，是世界最高水平。

日本企业、大学和研究机构积极在信息技术、生物技术等领域内为纳米技术寻找用武之地，如制造单个电子晶体管、分子电子元件等更细微、更高性能的元器件和量子计算机，解析分子、蛋白质及基因的结构等。不过，这些研究大都处于探索阶段，成果为数不多。

欧盟在纳米科学方面颇具实力，特别是在光学和光电材料、有机电子学和光电学、磁性材料、仿生材料、纳米生物材料、超导体、复合材料、医学材料、智能材料等方面的研究能力较强。

中国在纳米材料及其应用、扫描隧道显微镜分析和单原子操纵等方面研究较多，主要以金属和无机非金属纳米材料为主，约占80%，高分子和化学合成材料也是一个重要方面，而在纳米电子学、纳米器件和纳米生物医学研究方面与发达国家有明显差距。

四、纳米技术产业化步伐加快

目前，纳米技术产业化尚处于初期阶段，但展示了巨大的商业前景。据统计：2004年全球纳米技术的年产值已经达到500亿美元，2010年将达到14400亿美元。为此，各纳米技术强国为了尽快实现纳米技术的产业化，都在加紧采取措施，促进产业化进程。

美国国家科研项目管理部门的管理者们认为，美国大公司自身的纳米技术基础研究不足，导致美国在该领域的开发应用缺乏动力，因此，尝试建立一个由多所大学与大企业组成的研究中心，希望借此使纳米技术的基础研究和应用开发紧密结合在一起。美国联邦政府与加利福尼亚州政府一起斥巨资在洛杉矾地区建立一个“纳米科技成果转化中心”，以便及时有效地将纳米科技领域的基础研究成果应用于产业界。该中心的主要工作有两项：一是进行纳米技术基础研究；二是与大企业合作，使最新基础研究成果尽快实现产业化。其研究领域涉及纳米计算、纳米通讯、纳米机械和纳米电路等许多方面，其中不少研究成果将被率先应用于美国国防工业。

美国的一些大公司也正在认真探索利用纳米技术改进其产品和工艺的潜力。IBM、惠普、英特尔等一些IT公司有可能在中期内取得突破，并生产出商业产品。一个由专业、商业和学术组织组成的网络在迅速扩大，其目的是共享信息，促进联系，加速纳米技术应用。

日本企业界也加强了对纳米技术的投入。关西地区已有近百家企业与16所大学及国立科研机构联合，不久前又建立了“关西纳米技术推进会议”，以大力促进本地区纳米技术的研发和产业化进程；东丽、三菱、富士通等大公司更是纷纷斥巨资建立纳米技术研究所，试图将纳米技术融合进各自从事的产业中。

欧盟于2003年建立纳米技术工业平台，推动纳米技术在欧盟成员国的应用。欧盟委员会指出：建立纳米技术工业平台的目的是使工程师、材料学家、医疗研究人员、生物学家、物理学家和化学家能够协同作战，把纳米技术应用到信息技术、化妆品、化学产品和运输领域，生产出更清洁、更安全、更持久和更“聪明”的产品，同时减少能源消耗和垃圾。欧盟希望通过建立纳米技术工业平台和增加纳米技术研究投资使其在纳米技术方面尽快赶上美国。

纳米技术的相关知识范文篇10

陶瓷可以做成刀具，只要在烧制过程中加入纳米材料；打针可以不痛也不出血，药物反而更容易被人体吸收，只要使用无痛纳米微针；液晶显示器可以显示效果更好，只要用纳米微球作液晶板间的“支架”；使用纳米技术，一分钟就能分辨出地沟油；使用纳米技术，中巴车充电三十分钟就能从苏州开到南京……拥有纳米技术，即使没有刘谦，也能见证奇迹。

事实上，纳米技术由来已久。1990年，第一届国际纳米科学技术会议召开，这是纳米技术诞生的重要标志。在此后多年中，纳米技术只是扮演了一个冷冰冰的科学名词。如今，其已经悄然蜕变，并走进了人们的衣食住行。更值得欣慰的是，将来纳米技术还能被广泛应用于七大新兴产业的上游高端环节，引领新兴产业发展，推动战略性新兴产业发展。

据了解，纳米技术理念最早由诺贝尔物理学奖获得者费曼提出。作为一个长度单位，纳米是十亿分之一米。因为在1～100纳米的尺度内，物质特性发生许多不同于宏观世界的物理和化学变化，而正是这些特性，注定纳米技术必将对产业带来颠覆性的革命。

细数纳米技术对世界产生的深远影响：除了大量原创性成果不断涌现，近十项重大突破性技术荣获诺贝尔奖，材料、能源、微电子、生物技术等众多产业领域发生了深刻的变革，产业规模迅速壮大。美国市场研究人员预测，到2014年，全世界纳米技术产业市场规模将到达2.6万亿美元，相当于IT和通信两大行业的总和。

苏州纳米技术产业发展首席顾问，中科院院长、国家纳米领域首席科学家白春礼院士曾这样预测纳米技术产业的未来：会像今天的计算机技术一样普及。他指出，纳米技术是对21世纪一系列高新技术有重要影响的关键技术，将引发人类社会的新一轮产业革命。纳米技术及应用国家工程研究中心主任助理何丹农也曾指出，纳米技术与信息技术、生物技术共同成为21世纪社会发展的三大支柱，它是当今世界大国争夺的战略制高点。

如此，在全球范围内，世界主要国家都把推动新一轮产业革命的纳米技术产业列入国家重大战略性产业并不意外。而各国都在加快布局，抢占纳米技术的战略制高点。韩国、美国、日本、欧盟、俄罗斯等世界主要国家都将纳米技术产业作为国家重大战略性产业，纷纷制定国家层面的发展战略和计划，重视政府资金投入，强化产业国际合作与交流。

韩国最为突出。据了解，韩国正大力发展纳米生物科技、纳米能源、纳米材料技术、纳米环境等产业。韩国甚至还为纳米产业的发展制定了特别法，过去十年财政投入超过20亿美元。此外，韩国政府还整合教育部、科技部等相关政府部门，实施2022计划，渗透新市场，加快纳米产业化。美国也不例外。美国也从2000年开始实施《国家纳米技术计划》，近几年在纳米技术领域的研发投入都保持在每年近20亿美元的规模。

2005年，欧盟制定《欧洲纳米技术发展战略》，欧盟成员国德国、法国、芬兰等分别制定了本国纳米技术发展计划，欧盟及主要成员国已累计投入超过140亿美元。俄罗斯从2001年开始重点推动纳米技术产业，2007年专门成立国有“俄罗斯纳米技术集团”推动产业化发展。此外，埃及、印度、泰国、沙特、南非等国也不甘落后，加大研发投入和产业化促进力度。全球形成争夺纳米科技制高点的竞争态势。

在纳米技术领域，中国也不落人后。中国从20世纪80年代起就一直高度重视纳米技术，作为较早开展纳米技术研究的国家之一，2001年就成立国家纳米科技指导协调委员会，同年7月科技部等五部委《国家纳米科技发展纲要（2001～2010）》。

科技部技术研究司司长张先恩指出，上世纪80年代初，中国纳米领域的量几乎为零，进入21世纪以来，呈曲线上升的趋势。直至去年，中国的量占全世界总量的20%，同时论文的引用次数也在增长，其中中科院的论文的引用次数位居全国首位。

数据显示，2001～2009年，中国用于纳米科技的研发经费超过26亿元人民币。“973”计划、“863”计划设立纳米技术专项，吸引了包括国家杰青、中科院百人、教育部长江学者在内的约342名高端人才从事纳米技术研究，在基础研究方向取得众多原创性技术成果；清华大学等50所大学和中科院的36个研究所从事纳米技术研究；2009年，我国发表纳米科技SCI-E论文总数首次超越美国，跃居世界第一，专利申请量世界第二；先后建设“国家纳米技术科学中心”和“纳米技术及应用国家工程研究中心”等国家纳米科技研发载体。

纳米技术的前景更得到产业界的认可。众多世界500强企业看好纳米技术产业的战略前景。美国IBM公司持续20几年推进纳米技术研发，在多个领域拥有突破性的优势。2010年4月，韩国三星公司开始建设“三星纳米城”，全面推进纳米级超精密半导体产业。日本的索尼公司积极布局纳米科技，在半导体显示及存储领域已经取得优势地位。

毋庸置疑，发展纳米技术与相关产业，对提升国家及区域竞争力的巨大战略意义。然而，与物联网等相关产业类似，纳米技术问世也已有20余年时间，但现在，技术产业化过程并不理想。“纳米技术成果产业化之路走得并不顺畅。”业内人士告诉记者。

科技部万钢部长（国家纳米科技指导协调委员会主任）在总结过去十年中国纳米科学领域取得的成果时指出，中国已迈入纳米大国行列，但还不是纳米强国。这主要表现为产业化水平低，无规模企业广泛参与，不能有效推进协调纳米技术资源。亟待从产业发展角度对国家纳米技术产业进行整体规划，形成良好的技术成果产业化机制。

在联想之星副总裁梁青看来，这正是纳米技术产业化面临的最大问题。“没有设备、没有原料、没有应用，一切都要从新开始。这也是我们在投资过程中面临的最头痛的问题。材料做出来了，但还得等6年才能实现部件销售，应用时间更长。因为周期长，投资额也很大。”

他告诉记者，“纳米技术是变革性的，不是改良性的。其产业化周期很长，需要产业链上下游的协调与配合。正常情况下，要先做出材料，再做出配件，再做出应用。但现实的情景是，很多部件企业会认为，上游材料没有大规模生产前，不敢冒然采用，而材料大规模生产至少要两三年，部件大规模生产也要两三年，应用同样如此。它们之间的矛盾很明显。”

然而，在纳米技术产业，国外并没有成功经验可以借鉴。梁青指出，“因为，在纳米技术领域，中国并不落后。但国外有更多的钱，更好的投资环境，企业不是那么急功近利，而国内中小企业功利性比较强。现在，很多地方政府和学研机构对科技成果产业化也有疑虑。国家科技经费投资研发出某项技术，后被企业以某种方式获取的状况时有发生。当然，更应该看到，技术如果一直放在研究所里就不值钱。”

不久前的一项调查结果显示，日本80家大企业中，有大约40%的企业设置了专门机构，已经或者即将着手发展这一高新科技。三菱、伊藤忠和丸红等综合商社已经或计划同美国的风险企业设立合资公司，把纳米技术列为新的发展项目。富士通公司设立了纳米技术研究中心，住友电工公司也组织了纳米技术研究班子。

在日本，企业界是发展纳米技术的主力军。与之不同，中国在纳米技术产业化过程中，并未实现“以企业为主体”。尽管从纳米领域的专利方面看，中科院申请的数量已经位居世界排名的首位，但是与其他国家相比，中国的专利大都是研究机构在申请，而在国外企业却占主导，“这也说明中国纳米企业科研的进展还有很大的努力空间。”张先恩说。

何丹农认为，在纳米技术成果集成方面，要始终坚持把市场需求作为出发点和归宿点，选择具有市场前景的技术和成果。由于纳米技术的跨学科性、实验和技术上的局限性、技术的成熟度不够、研究成本高周期长等问题，仅靠一个工业部门或者研究机构将无法加快推动纳米技术产业化进程，所以，急需采用合理的产业化与投融资模式。

梁青认为，在纳米技术产业并没有规模化的企业，而这制约了产业化的进程。“事实上，只有像联想、3M等大型企业才会考虑三五年后的事情，一般的中小企业无暇，也没有实力去考虑长远。所以，它们就宁愿等着，反正没有威胁，它并不着急。而最着急的是新创立的企业，但它们也是干着急。很多纳米产业投资进去后，都出现越来越难熬的状况。”

当然，资本的助力对纳米技术产业化来说也必不可少，然而，现在资本市场偏好投资中后期项目，而不愿意投资早期项目？而这对于更多处在孵化阶段的纳米技术产业的融资环境更是雪上加霜。梁青说，“很多项目就是在从科技部到发改委的阶段，中间有一个断层，没有人管。但是，对国家来说，如果不做纳米技术，可能会丧失未来。”

他建议，“能不能让政府投资，材料、部件、应用等三个层面的企业一起干。在遵循市场规律的同时，给予足够的扶持政策，消除企业对规模化生产的疑虑。这等于把一个串行动作，变成一个并行的。如果能做到这一点，产业就能非常快地推进，长远对行业是有好处的。”

纳米技术的相关知识范文1篇11

著名纳米材料专家、国家纳米中心首席科学家、研创“二元协同纳米界面材料”的江雷院士充满自信地说:“借助异质材料的接触与融合所产生的表面和界面的奇异功能特性,来创造新型材料和器件,已成为许多研究领域的指导思想。物质世界的二元性是无穷无尽的,二元协同纳米界面材料也将是无穷无尽的排列组合,等待我们的将是一个丰富多彩的新型高级功能材料新世界。”

小时候的江雷梦想身着戎装、带兵打仗;今天,这位“海归”派中的佼佼者已成为一名科技战线的将领―――“纳米少帅”,正以报效祖国的拳拳之心,全力以赴地和时间赛跑,冲锋陷阵在科研第一线,打赢了一个又一个攻坚战。

结缘纳米技术的聪明人“难得糊涂”

近年来,“纳米”几乎成了高科技的代表,纳米科技是一门前沿科学,最终目标是直接以原子和分子来构造具有特定功能的产品。

被誉为21世纪最具前景的纳米技术一经问世,便以极快的速度渗透到几乎各个研究领域,并极大地改变着人们的生活。

1992年,因在吉林大学读硕士期间成绩突出,江雷作为中日联合培养的博士生进入日本东京大学藤岛实验室深造,师从国际著名光化学科学家、有着“光触媒之父”之称的藤岛昭教授。

临行,江雷的姑夫、北京大学东方学系教授陈玉龙赠送给江雷“天道酬勤”一书法条幅,拍着江雷的肩膀说:“一分耕耘,一分收获,我希望你在异国他乡不懈努力,最大限度地完善充实自己,成就自己的梦想。”

于是,书法条幅“天道酬勤”随江雷远渡东瀛。“我坚信‘天道酬勤’,必须‘闻鸡起舞’。”江雷回忆说:“姑父送给我的这幅书法,伴随我度过了7年的海外求学生涯,后来我又把它带回了国内,鞭策我在科研道路上奋发前行。”

博士毕业后,江雷被藤岛昭教授推荐到日本科技厅神奈川科学技术研究院,先担任高年薪的专任研究员,后出任为“光电控制界面结构相变”课题组组长。

一次,藤岛昭到中国访问,看到清代书画家、文学家郑板桥题过的匾额“难得糊涂”,很欣赏其处世哲学。一天,江雷拜访藤岛昭,藤岛昭说:“搞科学研究,要学学这种人生哲学,一辈子认认真真做好一件事就够了,对其他的事该糊涂的要糊涂。”他认为,“难得糊涂”是人屡经世事沧桑之后的成熟和从容,是人生大彻大悟之后的宁静心态的表现。江雷认同这种感悟。

江雷进入日本藤岛实验室时,国际上的纳米界面材料研究刚刚兴起。当时,江雷就敏感地意识到:这是世界科学研究的前沿阵地,国家战略需求的关键堡垒。随后几年,他夜以继日,每天几乎都在电子显微镜和脉冲激光前度过。

1998年3月,江雷在实验过程中,脑海里突然灵感萌动:既然现代科学已证实物质都由各种协同互补的二元性基本粒子组成,而且人类亦已开始有意识地利用二元协同性研制新材料,那么为什么不能把这种二元协同性推广到纳米尺度界面?刹那间,江雷对“二元协同纳米界面材料”的研究,有种醍醐灌顶的感觉。

经反复实验研究,在1998年春季的日本化学学会上,他首次提出“二元协同纳米界面结构”理论,2000年正式发表在《纯粹与应用化学》上。

参与国家“知识创新工程”

1998年5月,江雷凭借自己的科研实力获得日本文部省颁发的青年特别奖励基金。然而,就在这时,他渐渐觉得自己的研究理念在外国并不能很自由地得到发挥,个人才能会受到实验室和实验室老板的限制。江雷真切地体会到研究环境的重要性。

“我的根在中国。”正当江雷开始考虑“断乳自立”的时候,中国科学院向中央提交了《迎接知识经济时代,建设国家创新体系》的研究报告,建议国家组织实施“知识创新工程”。

江雷于1999年3月毅然回到祖国,选择了中国科学院。

国家“知识创新工程”的实施使中科院顺利完成了科研队伍的代际转移,使江雷等大量优秀人才脱颖而出,成为建设国家创新体系的“排头兵”,科技产出数量质量大幅提升。

当时,中国科学院实施的“百人计划”给每位优秀人才以200万元的经费支持,其中主要包括科研经费,仪器设备费和住房补贴费。经过遴选、初审、复审,江雷在终期评估时获得优秀,顺序入选“百人计划”。中科院筑好“百人计划”这个“巢”,引来更多江雷式的“金凤凰”,补充、壮大了科技将帅人才队伍,带动了新兴交叉学科的发展。

江雷回国后,曾主持了国家“973”、“863”及“十五”攻关项目,在国内外著名学术刊物上240余篇。申请及授权发明专利60余项,撰写《仿生智能纳米界面材料》专著1部。他相继将“二元协同纳米界面材料”这种“功能纳米界面材料”技术应用于纺织、建材等领域,成功地开发了一系列具有超双疏、超双亲特性的自清洁领带、丝巾、羊绒衫、西服等纺织产品和自清洁玻璃、瓷砖、涂料等建材产品。并在这个研究和产业化成果的基础上,又在功能性界面材料研究领域,进一步提出了“超亲水和超疏水的开关材料”。科学界和产业界认为:这种随着温度变化可以控制水滴自由滚动(超疏水)或是水滴完全铺展开(超亲水)的“超级开关”材料的研制成功,标志着江雷领导的研究小组在特殊浸润纳米界面材料的研究上又上升到了一个新的台阶。

“抢绿灯”的孙子“粉丝”渐成“纳米帅才”

江雷祖籍江苏镇江,出生在吉林长春,排行老二,父亲是吉林大学化学系的教授,母亲是化学专业杂志的主编。江雷本科念的是固体物理专业,而硕士研究生读的是物理化学专业,很明显这两个专业的差异性较大。“读研究生时,是父母帮我选择专业的,他们的思想很超前,从物理学跳到学化学,学科交叉互补的思维了不起。能够在纳米界面材料研究领域里如鱼得水,学过的一些物理知识真是帮了我的大忙。”

《孙子兵法》是世界三大兵书之一,是中国古典军事文化遗产中的璀璨瑰宝。爱好军事文化的江雷自小手不释卷的就是这部“兵学圣典”。在江雷眼里,《孙子兵法》不仅仅是一部兵书,更是一部智慧之书,其中蕴含着丰富的科学规律的道理,应用范围深远。

1987年,江雷毕业于吉林大学物理系固体物理专业,接着读该校化学系物理化学专业硕士学位。“我读了半年硕士课程就提前一年进了实验室并着手写论文了。”读完硕士,江雷共发表了10余篇论文,其中有论文获吉林大学“青春杯”科技论文大奖赛特别奖。

在江雷看来,每个人的生命旅途中不时会遭遇红绿灯。江雷自诩性格是属于赶绿灯、抢道路一类的,“这个绿灯不失时机地赶过来,下个路口可能还会赶上绿灯。”有了这红绿的变换,人生的步伐不才有快慢调整,人生的景色才有五彩斑斓。正因为江雷善于将《孙子兵法》用于开好人生之车,所到的路口才多是红灯变绿灯,一路上紧追不舍地抢着了一个又一个“绿灯”。正因为他一次又一次把握住了历史性机缘,44岁就当选为中科院院士。

纳米技术的应用有一个认识过程以及产品的升级配套问题。江雷强调,中国是一个发展中国家,必须做符合自己国情的科技创新,而不能照搬人家的东西。说着,他话锋一转:“在国外你是打工仔,知识产权不是自己的,在研究方向上也说了不算。在这里我们是主人,国家如此信任你,给了大量支持,没有理由发展不好。”

让研究组成为一座炼钢炉

每年的新生入学后,江雷第一堂课的内容不是专业知识,而是科研品行守则。在“诚实、团结、自信、礼貌”的八字诀中,江雷十分强调“自信”。“必须让学生树立天生我材必有用的信念,树立决定科研成果的不是毕业学校,而是个人努力程度的信念。研究组要成为一个炼钢炉,哪怕拿来的是生铁,也要把它炼成好钢。”

江雷说,所谓教学即教会学生学,教是为了不教。他的教学实践中,总是积极营造教书育人的良好生态环境,让学生快乐学习着。“对学生,我主张一张一弛。张,是在他们的求学精神和科研方向上抓紧,严把每一个学生科研中的大问题。弛,是在平时的科研中,尽量放手让他们自己做。如果抓得过细,只让学生按照导师的指导做实验,那么年轻人敢想敢做的劲头就无处发挥,等于一个机器人。”

纳米技术的相关知识范文

纳米材料和纳米技术是20世纪后期出现的新型材料和高新技术。由于纳米材料的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应，使它与常规材料相比具有独特的优异性能。随着纳米技术的迅速发展，各种类型纳米材料不断涌现，如纳米陶瓷粉末、纳米金属材料、纳米金属、纳米化合物、纳米生物材料等。在这些材料中纳米金属材料是重要的研究方向，在科研人员的不断探索中，纳米金属粉末的制备技术得到了不断革新和发展。许多纳米金属粉末作为新型抗菌材料（如抗病毒物质、抗菌材料、防污漆和抗真菌材料）的替代品被重点研究。纳米金属粉末也因其在冶金、催化和军事等领域中广泛的应用，成为研究人员的热点研究方向。

全书内容共分为12章：1.纳米金属颗粒的热力学数据的总体评价，从热力学背景知识出发，介绍纳米金属颗粒尺寸与材料性能的关系，并将实验和计算的熔解温度进行对比；2.单个纳米金属颗粒的数值模拟，包括分子动力学模拟、与尺寸相关的材料性质、两种纳米颗粒的烧结研究和纳米颗粒在氧气环境下的氧化研究以及具有核-壳结构的颗粒的加热和冷却等内容；3.放电爆炸下的纳米金属颗粒，主要介绍纳米金属的电爆炸丝生产技术；4.纳米金属粉末的电爆炸丝生产方法，包括如何用等离子技术对纳米颗粒进行再凝结、纳米铝粉的特征、纳米粉末的化学钝化、铝纳米颗粒的微胶囊化等内容；5.纳米金属颗粒团聚物的结构，包括表征团聚物结构的实验技术、力学稳定性、热稳定性、以及气体运输对反应速度的限速作用等内容；6.纳米金属粉末的钝化，包括理论和实验背景以及钝化纳米颗粒的特征；7.纳米金属粉末的安全，包括纳米颗粒在空气中氧化的基本现象、对静电放电的灵敏度、根据灾害分级对纳米粉末进行排序、包装要求等；8.铝粉末与液态水和水蒸气的反应，包括研究液态、气态水和铝粉末反应的实验技术和不同条件下的铝粉末的反应情况；9.基于硼烷氨和硼氢化钠的储氢系统的钴纳米催化剂，主要介绍物理化学方法；10.机械研磨对反应活性和亚稳态纳米材料的预处理；11.金属微粒燃烧的原位表征：非平衡诊断，包括固体材料的点火和燃烧、铝的反应机理、火焰管、火焰温度等内容；12.含能系统中的铝纳米粉末的表征和燃烧。

本书重点介绍纳米金属粉末的表征、氧化和燃烧、生产技术和安全知识。本书适合无机非金属材料工程、材料科学与工程、复合材料与工程、金属材料工程和纳米材料科学与技术等专业的研究生或相关领域的研究人员阅读和参考。

郭抒，博士生

（中国科学院理化技术研究所）