国际纳米科技的最新发展动态

    今年春节以后，国际上出现了纳米科技发展的新动向，实用化进程加快，纳米时代正向我们大踏步走来，各国都增加了对纳米技术的投资，全世界500 强企业中有43％都把发展纳米的实用化技术作为近两年的发展战略。
    一、各国动态
    1、美国
    布什总统在克林顿制定的纳米科技促进计划目标上制定了新的战略目标：到 2010年，美国要在全国培养80万名真正懂纳米科技的人才，纳米科技创造的GDP 要达到1万亿美元，提供2007个就业机会。为此，美国在各个领域都进行了重新部署，成立了纳米技术行业协会，今年5月26日在纽约开会，全面部署以企业家为主、 科学家参与的以发展纳米技术实用化为宗旨的行业协会；特别是3月7日，在美国政府支持下，因特尔，IBM、惠普和康柏四家公司正式宣布， 在美国硅谷建立世界上第一条纳米芯片生产线。纳米芯片是1998年惠普公司第一个研制成功的，现在已经建了生产线。最近美国风险投资家也开始介入，1996年诺贝尔奖获得者、发明碳管的斯毛锐建立了一个生产纳米碳管的公司，企业风险投资家为这个公司投资1500万美元。
    2、日本
    日本国会已经正式把发展纳米技术作为21世纪前20年的立国之本，以机器人全面带动纳米材料各个领域进行研究。特别是日本的大公司，如曰立公司已经制定了两年发展五项纳米技术的计划，组织了六、七个研究组进行攻关。日本著名的大企业如昭和电工，三井物业，三菱化工、武田药业、松下等都部署了两年内发展纳米实用化技术的计划。三菱化工建立了(富勒烯)纳米碳管生产线，要把碳管制降低到 5美元／克。像东芝公司等很早以前就介入了。
    3、韩国
    韩国政府决定把全国六个科研小组集中在汉阳大学，成立纳米技术研究院，由三星公司投入和纳米技术研究院重点研究发展下一代纳米显示技术，希望能够保持韩国在微电子时代领先的几项技术。韩国投资1.5亿美元，重点发展显示技术。
    4、其他国家
    印度政府也下决心要像抓软件产业那样抓纳米产业。德国已正式把发展纳米技术定位 在新能源、新环境，全面带动纳米技术在各个领域的发展。法国也是如此，成立了纳米科技中心，集中全国的政府和民间投资，设立纳米产业基金，专门鼓励科学家和企业家共同合作来申请项目。世界都在迎接纳米时代的到来。
    二、国际纳米技术发展态势
    1、纳米时代的到来比预计时间提前5-6年
    去年美国纳米科技最高奖授予美国哈佛大学化学研究院LiBer教授。 当记者问他纳米时代何时到来时，他说如果在去年，我还不能做出一个确切的回答，但是现在我非常有理由地说，纳米技术制高点，纳米电子元器件、分子线路、逻辑线路、 AND转换，这些制作方法已经接近或基本达到工业界的要求， 芯片市场就是一个例子。所以，国际纳米技术发展态势挑战严峻，竞争激烈，也向我们提出了严峻的挑战。
    2、以市场和需求为导向，带动纳米技术成熟，已成为纳米技术新的发展趋势
    即使是基础研究，也要以应用目标做牵引，它的自由度也是受到应用目标的限制。当然，也有一部分纯基础研究，主要是探索纳米科学普适的规律，有少数人做这类的工作，也应当支持，但是纳米科技研究的主旋律应该以市场为导向(包括现实市场和未来市场)，以创造财富为宗旨，推动经济的发展。 纳米技术不是一个绣花的技术，也不是观赏的技术，它是为国家创造财富的技术，因为今天没有任何一个技术像纳米技术那样与市场结合如此之紧密，无论从创造财富的动力，还是从创造财富的潜力来分析，纳米技术都为创造社会财富提供了广阔的空间。我们分析纳米技术的市场，“现实市场”是8个月，大的公司全部以这个目标制定， 用纳米技术和现在的技术相结合，来进行创新，使现在的产品升级。“露头市场”在未来三年，主要在能源、环保、新材料等领域。纳米技术的制高点——纳米加工技术、纳米电子技术，纳米生物技术、纳米医疗等重大生产方式变革，包括进入血管纳米机器人都在内，属于未来市场，大致定为10年左右。2010年全世界纳米技术市场估计在2万亿美元左右，美国已经夸下海口，要占一半。在这样的生产方式、 工作方式变革的时代，中国有快速发展的机会，能够跨过去，中国就可能在这场竞争中占有自己的位置。面对严峻的挑战，我们必须重新思考、重新布局我们发展纳米技术的计划，特别要注重发展纳米实用化技术。
    三、我国纳米技术的形势
    中国的纳米技术研究在国际上是有地位的，任何一个国家在部署新的计划时，都把中国作一个目标进行分析，中国关于纳米科技的研究在国际上起步比较早，在基础研究上状态不错，如果真正以论文来衡量(并不能代表中国的绝对水平)，截止到2001年底，中国在前十年发表论文的数量仅次于美国、日本，占第三位，超过德国。中国纳米材料的专利在世界也占有百分之十几的份额。我们纳米技术的产业逐年增加，截止到去年有300多家，而纳米粉体材料的生产线就有31条， 这是难能可贵的。而且中国应用纳米材料、纳米技术对传统产业的改造升级，在轻工、电子、纺织、建筑材料、精细化工、电力工业、环境、能源和医药等领域都已全面展开。特别是在有些传统产业的改造，包括油漆、涂料、抗菌、卫生、加工等等都引起了国外的普遍关注，他们非常注意中国的发展动向。
    我们的问题是发展实用化技术动力不足，缺乏有显示度的实用化技术，缺乏市场目标的牵引，技术集成不够，把科学技术变成财富的动力不足，措施不够有力，纳米科技成果转化不够。
    1、市场的挑战
    以纳米粉体材料工业为例，因为纳米粉体材料是粉体材料工业中最富有活力、创新空间最大的一个产业，纳米材料仅仅是粉体材料当中一个部分，而不是全部。我国有31条年产20吨以上的生产线(不含大学注册的企业)，从氧化物、氮化物、碳化物，包括金属合金以及富勒烯材料都有，问题是：缺乏市场目标作牵引，缺乏市场产品目标来带动技术的成熟。仅仅是单一的粉体，并没有针对市场目标是去发展瓶颈技术(应用技术)，即使有些技术是成熟的，但还没有转化为市场成熟，都停留在找市场的阶段，这是相当困难的。缺乏市场目标牵引的纳米粉体产业，要想发展就要费很大力气，所以，必须明确生产的粉体产品是针对哪几个市场和需求的，有针对性地进行创新和改造，最重要的问题是要把技术优势转化为市场优势，这是当前纳米粉体材料产业急待解决的问题。
    2、技术上的挑战
    目前纳米粉体产业还面临很多技术上的问题，很多技术不够成熟，应该通过市场的带动使它成熟。如产品的稳定和一致性问题，作为产品性能必须稳定一致。如氧化锌纳米粉体具有很强的吸附性，当它裸露在大气中，会吸附大气中的水分，使产品变成氢氧化锌，它吸附大气中的二氧化碳，就变成碱式碳酸锌，而且还会结团。从包装上看也不过关，纳米材料的包装绝不是一层塑料布就可以解决问题的。
    还有纳米材料的分散性问题，纳米材料和粗粉最大的区别是团聚，由于库仑力、化学力使材料团聚得很厉害，这种团聚只能用高能的技术才能把它打散，所以，在生产线上分散技术与偶连技术都要大大发展。
    一个生产线要有不同的品种，辐射很多应用目标索引的技术，比如：一个氧化钛或一个氧化硅有不同的用途，可以加入到陶瓷、电子陶瓷，也可以加入到涂料、塑料、橡胶、纤维和油漆等等材料中，进行产品改性，但是，随着加入母体性质的差别，要求纳米材料表面要进行不同材料的修饰，表面包敷技术是关键，一把钥匙开一把锁，偶连技术上千种，如何选择，而且选择与使用产品对象有协同作用，搞不好就互相矛盾。所以，应用技术的瓶颈不解决，很难占有市场。传统材料加入纳米材料有一个总体设计问题，这是一个系统工程，千万不能大意。
    粉体有个协同的作用，单一纳米粉体的作用十分有限。现在，最重要的问题是如何挖掘纳米效应，这里就有一个材料设计问题，忽视这个问题就会事倍功半。在应用时往往采用复合粉体， 目前，多数纳米粉体产业在复合粉体的设计和应用目标的选择上做得不够，纳米粉体生产线很多技术上的问题还都没有解决，都需要创新，不是尺度达到纳米级就行 了。
    前不久，美国和新加坡几家企业到上海了解中国粉体的状况，问了很多厂家关于湿法生产的纳米粉体材料如氧化钛、氧化硅和氧化锌的表面性能。当问企业这些纳米粉体表面含有多少羟基和羧基、吸水能力如何时，我们的生产企业对这些纳米粉体表面状态很少问津，因而回答不出来。尽管在这方面还没有制定标准，作为粉体生产企业，这些基本的指标拿不出来，别人如何相信你的产品，怎么买你的产品? 即使卖出去，价格也不会太高。