序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇納米科技論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

載藥納米微粒的靶向性及控釋作用

所謂納米藥物指的是納米級別的用來防治或者輔助治療的藥物，納米藥物具有輕松通過體內(nèi)生理屏障的顯著優(yōu)點，納米級別藥物與傳統(tǒng)的宏觀藥物在其分布、吸收以及代謝和排泄等角度與傳統(tǒng)的宏觀藥物截然不同。

1納米級別的藥物能夠跨越體內(nèi)各種屏障

如果我們選擇合適的納米材料來制備納米藥物，可以有效的穿透生物膜的并透過血腦屏障，可以將藥物直接輸送到大腦內(nèi)部對疾病進行治療。采用納米技術(shù)制備的藥物載體和抗體能夠大幅度提高穿透人造膜和天然膜的能力，并蓄積在小腸，使藥物的生物利用率顯著改善。

2納米藥物的控釋作用

所謂納米藥物的控釋作用指的是載有藥物的納米微粒在其控釋的過程中能夠顯現(xiàn)出特有的規(guī)律性，囊壁的溶解及酶和微生物的作用，均可使囊心物質(zhì)向外擴散。鑒于上面所述，我們可以根據(jù)控釋的目的選擇合適的囊材使載藥納米微粒在局部滯留并達到有效濃度，這樣做不僅僅大幅度提高了用藥的療效，還不會給全身帶來不良毒性。對于需要長期進行治療和監(jiān)控的疾病，起作用和功效是十分顯著的。因此，納米控釋給獸藥系統(tǒng)帶來了極大的方便。

3納米藥物的靶向性

目前，抗球蟲藥物以及抗菌藥物在畜牧業(yè)的養(yǎng)殖中被普遍使用，泛濫和不合理使用的現(xiàn)象也尤為明顯，從而直接導致目前很多禽畜的主流病原體大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌等等早已經(jīng)對大多數(shù)的抗菌藥物產(chǎn)生了耐受性，甚至有些病菌已經(jīng)產(chǎn)生了多重的耐受性，這些問題都是可以通過納米載藥技術(shù)來進行有效解決的。一方面，我們可以先將獸藥進行納米處理，可以顯著提高其溶解率、靶向作用同時得到控制其釋放的效果。這樣可以大幅度提高藥物的治療效果，減少對藥物的使用劑量，能夠在不換藥的前提下就解決了藥物殘留問題；另一方面，采用納米技術(shù)，可以研制出具有廣譜、高效、無毒、無副作用的新型獸藥，從根本上解決目前因大量使用獸藥而帶來的種種不良后果。

納米技術(shù)在家畜遺傳育種中的應用

人們對于健康家畜的定義，無外乎生長快、瘦肉率、耗料低、胴體品質(zhì)好等要求，但是傳統(tǒng)的育種方法需要少則幾年，多則幾十年的育種時間。如果我們在分子水平上進行相關(guān)的改變，即對DNA鏈上的堿基序列做相應改變，就可以大大縮短育種時間，而且可以獲得我們需要新品種。DNA上的核苷酸序列是納米級的，所以要用到納米技術(shù)。例如我國科學家已經(jīng)用STM以及AFM等納米技術(shù)，對DNA分子進行分離，并寫出了“DNA”三個字母，標志著人類在納米技術(shù)對生物分子操作方面取得了巨大成就。通過這一事實我們可以發(fā)現(xiàn)，人類可以通過納米技術(shù)，對分子級別的事物進行操作，以探尋生命的奧秘，定向地對遺傳物質(zhì)進行改造，以獲得所需性狀的生物體。這在生物育種上是有極大的作用的，可以很好的對動物的品種進行改良，同時，通過分子探針，還可以在遺傳物質(zhì)上對生物的病情進行探測，以從根本上解決問題。所以，在遺傳育種上，納米技術(shù)的應用是至關(guān)重要的。

納米技術(shù)與畜禽產(chǎn)品質(zhì)量

藥效的提高和用藥量的減少，是添加納米材料的藥物的巨大作用，這樣可以解決藥物殘留的問題.浙大飼料研究所研究出的一種納米微粒，采用天然的硅酸鹽材料，可以吸附黃曲霉素、重金屬以及農(nóng)藥等有害物質(zhì)，降低畜禽產(chǎn)品中有害物質(zhì)的含量，大大提高了產(chǎn)品的安全性。

篇(2)

1、各國競相出臺納米科技發(fā)展戰(zhàn)略和計劃

由于納米技術(shù)對國家未來經(jīng)濟、社會發(fā)展及國防安全具有重要意義，世界各國（地區(qū)）紛紛將納米技術(shù)的研發(fā)作為21世紀技術(shù)創(chuàng)新的主要驅(qū)動器，相繼制定了發(fā)展戰(zhàn)略和計劃，以發(fā)表和推進本國納米科技的發(fā)展。目前，世界上已有50多個國家制定了國家級的納米技術(shù)計劃。一些國家雖然沒有專項的納米技術(shù)計劃，但其他計劃中也往往包含了納米技術(shù)相關(guān)的研發(fā)。

（1）發(fā)達國家和地區(qū)雄心勃勃

為了搶占納米科技的先機，美國早在2000年就率先制定了國家級的納米技術(shù)計劃（NNI），其宗旨是整合聯(lián)邦各機構(gòu)的力量，加強其在開展納米尺度的科學、工程和技術(shù)開發(fā)工作方面的協(xié)調(diào)。2003年11月，美國國會又通過了《21世紀納米技術(shù)研究開發(fā)法案》，這標志著納米技術(shù)已成為聯(lián)邦的重大研發(fā)計劃，從基礎(chǔ)研究、應用研究到研究中心、基礎(chǔ)設(shè)施的建立以及人才的培養(yǎng)等全面展開。

日本政府將納米技術(shù)視為“日本經(jīng)濟復興”的關(guān)鍵。第二期科學技術(shù)基本計劃將生命科學、信息通信、環(huán)境技術(shù)和納米技術(shù)作為4大重點研發(fā)領(lǐng)域，并制定了多項措施確保這些領(lǐng)域所需戰(zhàn)略資源（人才、資金、設(shè)備）的落實。之后，日本科技界較為徹底地貫徹了這一方針，積極推進從基礎(chǔ)性到實用性的研發(fā)，同時跨省廳重點推進能有效促進經(jīng)濟發(fā)展和加強國際競爭力的研發(fā)。

歐盟在2002—2007年實施的第六個框架計劃也對納米技術(shù)給予了空前的重視。該計劃將納米技術(shù)作為一個最優(yōu)先的領(lǐng)域，有13億歐元專門用于納米技術(shù)和納米科學、以知識為基礎(chǔ)的多功能材料、新生產(chǎn)工藝和設(shè)備等方面的研究。歐盟委員會還力圖制定歐洲的納米技術(shù)戰(zhàn)略，目前，已確定了促進歐洲納米技術(shù)發(fā)展的5個關(guān)鍵措施：增加研發(fā)投入，形成勢頭；加強研發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施；從質(zhì)和量方面擴大人才資源；重視工業(yè)創(chuàng)新，將知識轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和服務；考慮社會因素，趨利避險。另外，包括德國、法國、愛爾蘭和英國在內(nèi)的多數(shù)歐盟國家還制定了各自的納米技術(shù)研發(fā)計劃。

（2）新興工業(yè)化經(jīng)濟體瞄準先機

意識到納米技術(shù)將會給人類社會帶來巨大的影響，韓國、中國臺灣等新興工業(yè)化經(jīng)濟體，為了保持競爭優(yōu)勢，也紛紛制定納米科技發(fā)展戰(zhàn)略。韓國政府2001年制定了《促進納米技術(shù)10年計劃》，2002年頒布了新的《促進納米技術(shù)開發(fā)法》，隨后的2003年又頒布了《納米技術(shù)開發(fā)實施規(guī)則》。韓國政府的政策目標是融合信息技術(shù)、生物技術(shù)和納米技術(shù)3個主要技術(shù)領(lǐng)域，以提升前沿技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)的水平；到2010年10年計劃結(jié)束時，韓國納米技術(shù)研發(fā)要達到與美國和日本等領(lǐng)先國家的水平，進入世界前5位的行列。

中國臺灣自1999年開始，相繼制定了《納米材料尖端研究計劃》、《納米科技研究計劃》，這些計劃以人才和核心設(shè)施建設(shè)為基礎(chǔ)，以追求“學術(shù)卓越”和“納米科技產(chǎn)業(yè)化”為目標，意在引領(lǐng)臺灣知識經(jīng)濟的發(fā)展，建立產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢。

（3）發(fā)展中大國奮力趕超

綜合國力和科技實力較強的發(fā)展中國家為了迎頭趕上發(fā)達國家納米科技發(fā)展的勢頭，也制定了自己的納米科技發(fā)展戰(zhàn)略。中國政府在2001年7月就了《國家納米科技發(fā)展綱要》，并先后建立了國家納米科技發(fā)表協(xié)調(diào)委員會、國家納米科學中心和納米技術(shù)專門委員會。目前正在制定中的國家中長期科技發(fā)展綱要將明確中國納米科技發(fā)展的路線圖，確定中國在目前和中長期的研發(fā)任務，以便在國家層面上進行發(fā)表與協(xié)調(diào)，集中力量、發(fā)揮優(yōu)勢，爭取在幾個方面取得重要突破。鑒于未來最有可能的技術(shù)浪潮是納米技術(shù)，南非科技部正在制定一項國家納米技術(shù)戰(zhàn)略，可望在2005年度執(zhí)行。印度政府也通過加大對從事材料科學研究的科研機構(gòu)和項目的支持力度，加強材料科學中具有廣泛應用前景的納米技術(shù)的研究和開發(fā)。

2、納米科技研發(fā)投入一路攀升

納米科技已在國際間形成研發(fā)熱潮，現(xiàn)在無論是富裕的工業(yè)化大國還是渴望富裕的工業(yè)化中國家，都在對納米科學、技術(shù)與工程投入巨額資金，而且投資迅速增加。據(jù)歐盟2004年5月的一份報告稱，在過去10年里，世界公共投資從1997年的約4億歐元增加到了目前的30億歐元以上。私人的納米技術(shù)研究資金估計為20億歐元。這說明，全球?qū){米技術(shù)研發(fā)的年投資已達50億歐元。

美國的公共納米技術(shù)投資最多。在過去4年內(nèi)，聯(lián)邦政府的納米技術(shù)研發(fā)經(jīng)費從2000年的2.2億美元增加到2003年的7.5億美元，2005年將增加到9.82億美元。更重要的是，根據(jù)《21世紀納米技術(shù)研究開發(fā)法》，在2005～2008財年聯(lián)邦政府將對納米技術(shù)計劃投入37億美元，而且這還不包括國防部及其他部門將用于納米研發(fā)的經(jīng)費。

日本目前是僅次于美國的第二大納米技術(shù)投資國。日本早在20世紀80年代就開始支持納米科學研究，近年來納米科技投入迅速增長，從2001年的4億美元激增至2003年的近8億美元，而2004年還將增長20%。

在歐洲，根據(jù)第六個框架計劃，歐盟對納米技術(shù)的資助每年約達7.5億美元，有些人估計可達9.15億美元。另有一些人估計，歐盟各國和歐盟對納米研究的總投資可能兩倍于美國，甚至更高。

中國期望今后5年內(nèi)中央政府的納米技術(shù)研究支出達到2.4億美元左右；另外，地方政府也將支出2.4億～3.6億美元。中國臺灣計劃從2002～2007年在納米技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域中投資6億美元，每年穩(wěn)中有增，平均每年達1億美元。韓國每年的納米技術(shù)投入預計約為1.45億美元，而新加坡則達3.7億美元左右。

就納米科技人均公共支出而言，歐盟25國為2.4歐元，美國為3.7歐元，日本為6.2歐元。按照計劃，美國2006年的納米技術(shù)研發(fā)公共投資增加到人均5歐元，日本2004年增加到8歐元，因此歐盟與美日之間的差距有增大之勢。公共納米投資占GDP的比例是：歐盟為0.01%，美國為0.01%，日本為0.02%。

另外，據(jù)致力于納米技術(shù)行業(yè)研究的美國魯克斯資訊公司2004年的一份年度報告稱，很多私營企業(yè)對納米技術(shù)的投資也快速增加。美國的公司在這一領(lǐng)域的投入約為17億美元，占全球私營機構(gòu)38億美元納米技術(shù)投資的46%。亞洲的企業(yè)將投資14億美元，占36%。歐洲的私營機構(gòu)將投資6.5億美元，占17%。由于投資的快速增長，納米技術(shù)的創(chuàng)新時代必將到來。

3、世界各國納米科技發(fā)展各有千秋

各納米科技強國比較而言，美國雖具有一定的優(yōu)勢，但現(xiàn)在尚無確定的贏家和輸家。

（1）在納米科技論文方面日、德、中三國不相上下

根據(jù)中國科技信息研究所進行的納米論文統(tǒng)計結(jié)果，2000—2002年，共有40370篇納米研究論文被《2000—2002年科學引文索引（SCI）》收錄。納米研究論文數(shù)量逐年增長，且增長幅度較大，2001年和2002年的增長率分別達到了30.22%和18.26%。

2000—2002年納米研究論文，美國以較大的優(yōu)勢領(lǐng)先于其他國家，3年累計論文數(shù)超過10000篇，幾乎占全部論文產(chǎn)出的30%。日本（12.76%）、德國（11.28%）、中國（10.64%）和法國（7.89%）位居其后，它們各自的論文總數(shù)都超過了3000篇。而且以上5國2000—2002年每年的納米論文產(chǎn)出大都超過了1000篇，是納米研究最活躍的國家，也是納米研究實力最強的國家。中國的增長幅度最為突出，2000年中國納米論文比例還落后德國2個多百分點，到2002年已經(jīng)超過德國，位居世界第三位，與日本接近。

在上述5國之后，英國、俄羅斯、意大利、韓國、西班牙發(fā)表的論文數(shù)也較多，各國3年累計論文總數(shù)都超過了1000篇，且每年的論文數(shù)排位都可以進入前10名。這5個國家可以列為納米研究較活躍的國家。

另外，如果歐盟各國作為一個整體，其論文量則超過36%，高于美國的29.46%。（2）在申請納米技術(shù)發(fā)明專利方面美國獨占鰲頭

據(jù)統(tǒng)計：美國專利商標局2000—2002年共受理2236項關(guān)于納米技術(shù)的專利。其中最多的國家是美國（1454項），其次是日本（368項）和德國（118項）。由于專利數(shù)據(jù)來源美國專利商標局，所以美國的專利數(shù)量非常多，所占比例超過了60%。日本和德國分別以16.46%和5.28%的比例列在第二位和第三位。英國、韓國、加拿大、法國和中國臺灣的專利數(shù)也較多，所占比例都超過了1%。

專利反映了研究成果實用化的能力。多數(shù)國家納米論文數(shù)與專利數(shù)所占比例的反差較大，在論文數(shù)最多的20個國家和地區(qū)中，專利數(shù)所占比例超過論文數(shù)所占比例的國家和地區(qū)只有美國、日本和中國臺灣。這說明，很多國家和地區(qū)在納米技術(shù)研究上具備一定的實力，但比較側(cè)重于基礎(chǔ)研究，而實用化能力較弱。

（3）就整體而言納米科技大國各有所長

美國納米技術(shù)的應用研究在半導體芯片、癌癥診斷、光學新材料和生物分子追蹤等領(lǐng)域快速發(fā)展。隨著納米技術(shù)在癌癥診斷和生物分子追蹤中的應用，目前美國納米研究熱點已逐步轉(zhuǎn)向醫(yī)學領(lǐng)域。醫(yī)學納米技術(shù)已經(jīng)被列為美國國家的優(yōu)先科研計劃。在納米醫(yī)學方面，納米傳感器可在實驗室條件下對多種癌癥進行早期診斷，而且，已能在實驗室條件下對前列腺癌、直腸癌等多種癌癥進行早期診斷。2004年，美國國立衛(wèi)生研究院癌癥研究所專門出臺了一項《癌癥納米技術(shù)計劃》，目的是將納米技術(shù)、癌癥研究與分子生物醫(yī)學相結(jié)合，實現(xiàn)2015年消除癌癥死亡和痛苦的目標；利用納米顆粒追蹤活性物質(zhì)在生物體內(nèi)的活動也是一個研究熱門，這對于研究艾滋病病毒、癌細胞等在人體內(nèi)的活動情況非常有用，還可以用來檢測藥物對病毒的作用效果。利用納米顆粒追蹤病毒的研究也已有成果，未來5～10年有望商業(yè)化。

雖然醫(yī)學納米技術(shù)正成為納米科技的新熱點，納米技術(shù)在半導體芯片領(lǐng)域的應用仍然引人關(guān)注。美國科研人員正在加緊納米級半導體材料晶體管的應用研究，期望突破傳統(tǒng)的極限，讓芯片體積更小、速度更快。納米顆粒的自組裝技術(shù)是這一領(lǐng)域中最受關(guān)注的地方。不少科學家試圖利用化學反應來合成納米顆粒，并按照一定規(guī)則排列這些顆粒，使其成為體積小而運算快的芯片。這種技術(shù)本來有望取代傳統(tǒng)光刻法制造芯片的技術(shù)。在光學新材料方面，目前已有可控直徑5納米到幾百納米、可控長度達到幾百微米的納米導線。

日本納米技術(shù)的研究開發(fā)實力強大，某些方面處于世界領(lǐng)先水平，但尚未脫離基礎(chǔ)和應用研究階段，距離實用化還有相當一段路要走。在納米技術(shù)的研發(fā)上，日本最重視的是應用研究，尤其是納米新材料研究。除了碳納米管外，日本開發(fā)出多種不同結(jié)構(gòu)的納米材料，如納米鏈、中空微粒、多層螺旋狀結(jié)構(gòu)、富勒結(jié)構(gòu)套富勒結(jié)構(gòu)、納米管套富勒結(jié)構(gòu)、酒杯疊酒杯狀結(jié)構(gòu)等。

在制造方法上，日本不斷改進電弧放電法、化學氣相合成法和激光燒蝕法等現(xiàn)有方法，同時積極開發(fā)新的制造技術(shù)，特別是批量生產(chǎn)技術(shù)。細川公司展出的低溫連續(xù)燒結(jié)設(shè)備引起關(guān)注。它能以每小時數(shù)千克的速度制造粒徑在數(shù)十納米的單一和復合的超微粒材料。東麗和三菱化學公司應用大學開發(fā)的新技術(shù)能把制造碳納米材料的成本減至原來的1／10，兩三年內(nèi)即可進入批量生產(chǎn)階段。

日本高度重視開發(fā)檢測和加工技術(shù)。目前廣泛應用的掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡、近場光學顯微鏡等的性能不斷提高，并涌現(xiàn)了諸如數(shù)字式顯微鏡、內(nèi)藏高級照相機顯微鏡、超高真空掃描型原子力顯微鏡等新產(chǎn)品。科學家村田和廣成功開發(fā)出亞微米噴墨印刷裝置，能應用于納米領(lǐng)域，在硅、玻璃、金屬和有機高分子等多種材料的基板上印制細微電路，是世界最高水平。

日本企業(yè)、大學和研究機構(gòu)積極在信息技術(shù)、生物技術(shù)等領(lǐng)域內(nèi)為納米技術(shù)尋找用武之地，如制造單個電子晶體管、分子電子元件等更細微、更高性能的元器件和量子計算機，解析分子、蛋白質(zhì)及基因的結(jié)構(gòu)等。不過，這些研究大都處于探索階段，成果為數(shù)不多。

歐盟在納米科學方面頗具實力，特別是在光學和光電材料、有機電子學和光電學、磁性材料、仿生材料、納米生物材料、超導體、復合材料、醫(yī)學材料、智能材料等方面的研究能力較強。

中國在納米材料及其應用、掃描隧道顯微鏡分析和單原子操縱等方面研究較多，主要以金屬和無機非金屬納米材料為主，約占80%，高分子和化學合成材料也是一個重要方面，而在納米電子學、納米器件和納米生物醫(yī)學研究方面與發(fā)達國家有明顯差距。

4、納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)化步伐加快

目前，納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)化尚處于初期階段，但展示了巨大的商業(yè)前景。據(jù)統(tǒng)計：2004年全球納米技術(shù)的年產(chǎn)值已經(jīng)達到500億美元，2010年將達到14400億美元。為此，各納米技術(shù)強國為了盡快實現(xiàn)納米技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，都在加緊采取措施，促進產(chǎn)業(yè)化進程。

美國國家科研項目管理部門的管理者們認為，美國大公司自身的納米技術(shù)基礎(chǔ)研究不足，導致美國在該領(lǐng)域的開發(fā)應用缺乏動力，因此，嘗試建立一個由多所大學與大企業(yè)組成的研究中心，希望借此使納米技術(shù)的基礎(chǔ)研究和應用開發(fā)緊密結(jié)合在一起。美國聯(lián)邦政府與加利福尼亞州政府一起斥巨資在洛杉礬地區(qū)建立一個“納米科技成果轉(zhuǎn)化中心”，以便及時有效地將納米科技領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究成果應用于產(chǎn)業(yè)界。該中心的主要工作有兩項：一是進行納米技術(shù)基礎(chǔ)研究；二是與大企業(yè)合作，使最新基礎(chǔ)研究成果盡快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。其研究領(lǐng)域涉及納米計算、納米通訊、納米機械和納米電路等許多方面，其中不少研究成果將被率先應用于美國國防工業(yè)。

美國的一些大公司也正在認真探索利用納米技術(shù)改進其產(chǎn)品和工藝的潛力。IBM、惠普、英特爾等一些IT公司有可能在中期內(nèi)取得突破，并生產(chǎn)出商業(yè)產(chǎn)品。一個由專業(yè)、商業(yè)和學術(shù)組織組成的網(wǎng)絡(luò)在迅速擴大，其目的是共享信息，促進聯(lián)系，加速納米技術(shù)應用。

日本企業(yè)界也加強了對納米技術(shù)的投入。關(guān)西地區(qū)已有近百家企業(yè)與16所大學及國立科研機構(gòu)聯(lián)合，不久前又建立了“關(guān)西納米技術(shù)推進會議”，以大力促進本地區(qū)納米技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進程；東麗、三菱、富士通等大公司更是紛紛斥巨資建立納米技術(shù)研究所，試圖將納米技術(shù)融合進各自從事的產(chǎn)業(yè)中。

歐盟于2003年建立納米技術(shù)工業(yè)平臺，推動納米技術(shù)在歐盟成員國的應用。歐盟委員會指出：建立納米技術(shù)工業(yè)平臺的目的是使工程師、材料學家、醫(yī)療研究人員、生物學家、物理學家和化學家能夠協(xié)同作戰(zhàn)，把納米技術(shù)應用到信息技術(shù)、化妝品、化學產(chǎn)品和運輸領(lǐng)域，生產(chǎn)出更清潔、更安全、更持久和更“聰明”的產(chǎn)品，同時減少能源消耗和垃圾。歐盟希望通過建立納米技術(shù)工業(yè)平臺和增加納米技術(shù)研究投資使其在納米技術(shù)方面盡快趕上美國。

篇(3)

與傳統(tǒng)光學不同的是，由光學與微電子、微機械、納米技術(shù)互相融合、滲透、交叉而形成的前沿學科――微納光學，變革了傳統(tǒng)光學與技術(shù)的發(fā)展路線。這門新興的交叉學科在信息、能源、生命、環(huán)保、宇航、國防等領(lǐng)域均已產(chǎn)生新的重要應用。在我國，微納光子學的發(fā)展也日益受到重視，未來發(fā)展前程似錦。

1996年，付永啟博士畢業(yè)。近20年過去，付永啟一直沒有離開過微納光學研究領(lǐng)域，在他看來，盡管微光學似乎看不見，摸不著，但從人們的生活乃至國家的高尖端科學都離不開它。這正是它的魅力所在。

“微納光子雖小，照亮我們未來的路”

1994年，付永啟在中國科學院長春光學精密機械與物理研究所攻讀博士學位，“當時是跟導師一起做國家航天項目中的一個子項目――‘動態(tài)目標發(fā)生器’的研究，我主要負責曲面光刻的研究。”那是他接觸到微光學并逐漸對微光學元器件的設(shè)計制作產(chǎn)生興趣的開始。

在博士后研究階段，付永啟又接著在衍射光學元件的設(shè)計制作方面開展了深入研究。隨后為了開闊視野、提升研究能力，付永啟于1998年赴新加坡南洋理工大學精密工程與納米技術(shù)中心作研究員，借助當?shù)貎?yōu)越的軟硬件條件繼續(xù)深入開展微光學以及后期納米光學領(lǐng)域的研究工作。

從此，一個嶄新的世界――納米光學這個交叉領(lǐng)域逐步在他面前展開。

正如他所說的“學得越多就會發(fā)現(xiàn)自己不懂的東西越多”，在學習和研究過程中，他覺得不應該囿于領(lǐng)域，萌生了走出國門看看的念頭。1998年，他選擇赴新加坡南洋理工大學精密工程與納米技術(shù)中心做研究員。后來，又通過那里獲得了在麻省理工學院作訪問學者的機會。

通過與科研院所及工業(yè)界的合作，付永啟開展了多個橫向和縱向項目研究，接觸到了微電子、微機電系統(tǒng)（MEMS）、微納加工、納米計量及生化分析等多學科領(lǐng)域的知識，先后完成了多項重大研究課題，并取得了許多創(chuàng)新性成果。

借助于國外較好的軟硬件條件，付永啟快速提高了獨立開展科研工作的能力。東西方文化在他身上相遇，已經(jīng)不再是形式的混體，而是精神層面的和平融合，使得付永啟的治學態(tài)度里，囊括了中國智慧的通達以及西方思想嚴密的邏輯性，在這種態(tài)度的指引下，他對科研工作有了更深層次的認識，同時對科學研究也更加熱愛。

2001年，付永啟將目光專注到了一種新的微納光學元件一步加工制作方法―聚焦離子束制作技術(shù)上，經(jīng)過兩年的反復研究、實驗，終于獲得成功并使該技術(shù)逐漸走向成熟。

付永啟利用納米加工技術(shù)實現(xiàn)了微光學元件與光電子元/器件的集成一體化，即利用聚焦離子束技術(shù)直接一步將微光學元器件甚至納米光子元器件與光電子器件（如半導體激光器、光導纖維等）集成于一體，從而達到直接控制光束的目的。這一技術(shù)擺脫了傳統(tǒng)的采用離散光學元件對激光束進行準直或聚焦的方法，不但減少了光學系統(tǒng)的元件數(shù)，而且節(jié)省了空間，更容易實現(xiàn)系統(tǒng)的輕量化和小型化，對微系統(tǒng)的開發(fā)具有重要意義。

同時，他還發(fā)現(xiàn)了兩種材料，它們在聚焦離子束轟擊下具有材料自組織成型特性，該特性可直接用于微光學元件的結(jié)構(gòu)成型。以該技術(shù)為基礎(chǔ)，能夠制作出幾種特定的微光學元件，包括微正弦光柵、微閃耀光柵等。

此外，付永啟還利用聚焦離子束直接寫入法和輔助沉積法成功實現(xiàn)了微光學元件與光電子元/器件的集成一體化；也就是說，該集成一體化既可以采用基于聚焦離子束去除材料的方法實現(xiàn)，也可以利用材料生長的方法來得到。從而為光學系統(tǒng)的小型化、微型化、平面化提供了制作技術(shù)保障。該集成一體化元/器件已經(jīng)廣泛應用于生命科學、生化、通信、數(shù)據(jù)存儲等領(lǐng)域，至今仍在應用，還沒有其他方法能夠替代。

值得一提的是，聚焦離子束技術(shù)在微電子行業(yè)的廣泛應用，大大提高了微電子工業(yè)上材料、工藝、器件分析及修補的精度和速度，目前已經(jīng)成為微電子技術(shù)領(lǐng)域必不可少的關(guān)鍵技術(shù)之一。同時，由于它集材料刻蝕、沉積、注入、改性于一身，有望成為高真空環(huán)境下實現(xiàn)器件制造全過程的主要加工手段。

“研究要服務社會，我們要瞄準國家重大需求”

“在國外更能體會到‘國家’兩字的真實內(nèi)涵，真心希望自己的祖國能夠早日強大。當2008年北京奧運會開幕式上播放出《我的祖國》這首歌時，激動的心情難于言表，內(nèi)心百感交集。” 付永啟感慨道。2007年，付永啟放棄國外優(yōu)越的待遇和生活，帶著累累碩果和先進理念回國，先后受聘于中國科學院光電技術(shù)研究所微細加工光學技術(shù)國家重點實驗室和電子科技大學物理電子學院。

“剛回國時想有一個屬于自己獨立的科研小組和相對寬松的科研環(huán)境，在這種環(huán)境中能靜下心來實際做點科研，希望能從科研工作和培養(yǎng)學生方面體現(xiàn)出自身的價值所在。科學研究最終是要服務社會的，而具體的應用領(lǐng)域要瞄準國家的重大需求。”付永啟是這樣說的，也是這樣做的。

在學校和所在團隊的支持下，付永啟在納光子結(jié)構(gòu)、元器件及其應用方面取得多項國家自然科學基金項目的資助。提出了兩種基于納金屬結(jié)構(gòu)的超分辨透鏡，該透鏡可方便地通過聚焦離子束技術(shù)一步制作出來，其光學表征可利用近場掃描光學顯微鏡實現(xiàn)；基于表面等離子體極化用于生化免疫分析：設(shè)計和制作了菱形納金屬顆粒，并成功地用于老年癡呆癥（ADDL）以及SEB病毒素的測試；有源及無源光電子器件與衍射光學元件的集成；基于聚焦離子束技術(shù)的微光學元器件的一步制作技術(shù)的開發(fā)和拓展；基于納光子器件微探頭的納米計量系統(tǒng)的概念設(shè)計：提出利用納光子超透鏡微探頭并結(jié)合激光多普勒外差干涉技術(shù)實現(xiàn)納米缺陷的動態(tài)在線檢測，該內(nèi)容已獲得美國專利授權(quán)。

研究工作的創(chuàng)新點主要體現(xiàn)在微光學元件的加工制作技術(shù)上，國際上首創(chuàng)采用聚焦離子束技術(shù)直接一步加工和制作微小光學元件，具體包括微型衍射、折射、折衍混合、柱面、及橢球面透鏡等。這一創(chuàng)新技術(shù)解決了一些常規(guī)微光學元件制作方法難以實現(xiàn)的微光學元器件集成一體化問題，為光學系統(tǒng)緊湊化和小型化，以及微光學系統(tǒng)的研究開發(fā)提供了一條新的有效途徑。

如果把才華比作劍，那么勤奮就是磨刀石。付永啟和課題組成員付出了超乎尋常的努力，經(jīng)過多年的努力拼搏，在納米光學、微細加工、納米加工、衍射光學及微光學領(lǐng)域取得多項研究成果，在國際相關(guān)著名學術(shù)期刊和國內(nèi)核心學術(shù)期刊上150余篇，其中被SCI檢索收錄論文120余篇，以第一作者撰寫和58篇，以通訊作者100余篇，JCR分區(qū)一區(qū)刊物論文23篇，影響因子IF>3.0的論文46篇（占SCI論文總數(shù)的34%），論文累計被引次數(shù)1100余次，單篇他引最高次數(shù)83次，JCR統(tǒng)計h指數(shù)18。其中，代表論文之一：“Optics Express 18（4）， 3438-3443 （2010）”被國際文獻追綜機構(gòu)BioMedLib于2011年2月28日評為納光子結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的“Top10”論文之一；此外，在該領(lǐng)域國際著名學術(shù)刊物Plasmonics（該刊物屬于JCR分區(qū)一區(qū)刊物）上陸續(xù)發(fā)表系列研究論文22篇。

此外，付永啟在微納加工及納米光學領(lǐng)域分別撰寫五部英文專著中的各一章：即Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology（2nd Edition，出版號：ISBN： 1-58883-159-0）、Lithography： Principles， Processes and Materials（出版號：I S B N： 978-1-61761-837-6） 、Plasmonics： Principles and Applications（出版號：ISBN： 979-953-307-855-6）Ion beams in Nanoscience and Technology（出版號：ISBN 978-3-642-00622-7）、和《Nanofabrication》 （出版號ISBN： 978-953-307-912-7）；并獨立撰寫中、英文專著各一部，分別為《納光子學及其應用》（出版號ISBN： 978-7-80248-537-2）（該書是目前國內(nèi)唯一一部具有自己獨立編著版權(quán)的全面系統(tǒng)地介紹納米光學發(fā)展前沿的中文專著，出版后得到同行的一致好評。）、英文專著書名為《Subwavelength Optics：Theory and Technology》；并以此為基礎(chǔ)，在國內(nèi)首次開設(shè)了《亞波長光學》課程，于2009年秋在電子科技大學作為研究生專業(yè)課程講授。自2010年電子科技大學研究生院和中國科學院長春光學精密機械與物理研究所研究生部均采用《納光子學及其應用》一書作為研究生專業(yè)課程：《亞波長光學》及《納米光學》的指定教材。該書作為2011年電子科技大學“十二五”規(guī)劃研究生教材建設(shè)立項支持（項目編號：11211CX20401），于2012年12月末成功出版了修訂版。

有關(guān)利用聚焦離子束一步制作微光學元件的內(nèi)容被法國DELAWARE大學電子和計算機工程系Robert G.. Hunsperger教授寫入其編著的教科書《Integrated Optics： Theory and Technology》（第五版）的一個章節(jié)中。部分研究結(jié)果還被美國網(wǎng)絡(luò)多媒體組織NANOPOLISTM于2007年出版的《納米技術(shù)百科全書》多媒體教程引用并收錄， 并被邀請作“聚焦離子束”章節(jié)的內(nèi)容評審人。

學術(shù)刊物論文中有關(guān)基于聚焦離子束直接沉積實現(xiàn)微型柱面透鏡與邊緣發(fā)射型半導體激光器集成化實現(xiàn)激光束的一維和二維整形的技術(shù)、以及類金剛石薄膜上一步寫入微透鏡技術(shù)，被國際上面向工業(yè)界的雜志Laser Focus World分別摘錄并以新聞簡報的形式在“光電子世界新聞”欄目中公布；并已分別獲得美國發(fā)明專利和中國發(fā)明專利的授權(quán)。

鑒于他出色的科研成就，近年來相繼在美國、加拿大、日本、韓國、新加坡、中國等國舉辦的衍射光學與微光學、微加工及納米加工、離子束及應用、精密工程、納米技術(shù)NanoTech 2004、亞洲光電子Photonics Asia 2004、ICAMT2005、NanoMan2008、Nanophotonics2009等專題會議及年會上作大會報告及特邀報告。

2010年，付永啟被國家科技部聘請為國家重點基礎(chǔ)研究計劃（973）項目“光學自由曲面制造的基礎(chǔ)研究”的項目專家組成員；并受邀分別擔任國際學術(shù)刊物Physics Express、Quantum Matter、Journal of Electromagnetic Field Analyses and Applications的高級主編、副主編、及編委。

篇(4)

關(guān)鍵詞：無機化學；若干問題；重大進展

1新時期無機化學中的若干重大進展

1.1有機體系建設(shè)中水熱合成技術(shù)的突破

根據(jù)有關(guān)無機化學研究小組的設(shè)計與研發(fā)來看，無機化學在研發(fā)中出現(xiàn)了最新的無機化學反應，特別是在低溫狀態(tài)下，該反應能夠?qū)崿F(xiàn)一系列的非氧化物納米材料，并結(jié)合水熱合成技術(shù)，以及溶劑熱合成原理與水熱合成技術(shù)，并在一定的密封空間進行反應，最終實現(xiàn)有機溶劑的化學反應，該有機化學方面的技術(shù)性突破，很多學者將其給予報道，就在不久前的美國《化學與工程新聞》雜志上，針對該研究的報道就被評為“稻草變黃金”，被認為是一種“新穎的和非常有趣的合成方法，……將促進該領(lǐng)域更深入的工作”，又例如無機化學領(lǐng)域中的多元金屬硫族化合物形成的納米材料溶劑熱合成技術(shù)，就是該領(lǐng)域的全新研發(fā)進展，充分地運用好該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)一定的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。國內(nèi)針對無機水熱合成技術(shù)的研究，以及國際上鑒于對該領(lǐng)域的突破性研究都取得了不小的成就，特別是國家重點實驗室的教授應邀在2001年的美國化學研討會上就《化學研究評述》撰寫綜述論文，并針對該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了積極的研究，希望給無機化學帶來全新的突破。

1.2納米技術(shù)和無機聚合物方面的突破

目前，學術(shù)期刊上有大量關(guān)于納米技術(shù)和無機聚合物方面的學術(shù)論文，很多論文具有國際化高水平，很多具有創(chuàng)新型的技術(shù)并得到了廣大學者的廣泛重視，例如合成性的納米金屬分子籠（nanometer-sizedmetallomolecularcage）成功地構(gòu)建了具有Oh對稱的立方體金屬-有機籠子[Ni6(tpst)8Cl12]，該構(gòu)架模式能夠容納較多的離子和溶劑分子，是對納米技術(shù)的全新突破。另外，針對金屬納米線和金屬-有機納米板的合成領(lǐng)域也有著全新的突破，特別是在自組裝規(guī)律、空間結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)方面具有探索性的進展，實現(xiàn)了物理化學性能方面的延伸。另外還在空間結(jié)構(gòu)與性質(zhì)和性能方面找尋關(guān)系規(guī)律，例如學者李亞棟課題組發(fā)現(xiàn)了一些具有準層狀結(jié)構(gòu)特性的金屬鉍，該金屬鉍能夠形成一種新型的單晶多壁金屬納米管，這是首例國際上比較認可的由金屬形成的單晶納米管，特別是鉍納米管的發(fā)現(xiàn)，為無機化學研究找尋了新的突破點，針對無機納米管的形成機理及應用研究，使得無機化學形成新的對象和研究課題。例如很多研究者還利用人工合成的有機無機層狀結(jié)構(gòu)，積極的合成了金屬鎢單晶納米線和高質(zhì)量的WS2納米管，該技術(shù)積極地分析了層狀前驅(qū)體到納米管的層狀卷曲機制，為一維納米線和納米管的合成展示出全新的領(lǐng)域。

2新時期針對無機化學研究發(fā)展的展望

縱覽過去的幾年，我們看出無機化學有著矚目的成就，許多激動人心的研究，恰如其分的實現(xiàn)了該學科的復興，使得無機化學改變傳統(tǒng)的理念，逐漸走向卓越的發(fā)展階段，回顧已經(jīng)取得的成就，及通過近幾年的學術(shù)研究成果來看，無機化學和物理學科能夠有效地推動科技的進步，實現(xiàn)各領(lǐng)域的全面發(fā)展。由于各學科的相互滲透、生產(chǎn)技術(shù)的要求、實驗手段的增加，以及現(xiàn)代結(jié)構(gòu)理論的建立與發(fā)展，使無機化學在傳統(tǒng)領(lǐng)域以及在化學與生物、物理、數(shù)學等邊緣學科方面都獲得了重大進展。就近幾年的發(fā)展來看，無機化學在某種程度上取得了突破性的進展，實現(xiàn)了與國際化的接軌，從傳統(tǒng)無機化學的角度，使得其在新時代背景下有著全新的突破，保持了與國際的接軌。針對最近幾年生物無機化學的發(fā)展，使得該領(lǐng)域形成了學術(shù)化的交流，發(fā)展中促進了該領(lǐng)域的學術(shù)提高，研究水平逐年提高。未來在新時期新技術(shù)科技的帶動下，無機化學領(lǐng)域更是會突飛猛進的向前發(fā)展，就目前的總體發(fā)展水平來看，生物無機化學還與國際化的發(fā)展水平有著一定的差距，需要國家給予大力的技術(shù)支持和必要的經(jīng)費投入，需要國家培養(yǎng)出具有一定專業(yè)知識的杰出青年，為無機化學發(fā)展做出積極地貢獻。

3結(jié)語

篇(5)

何進，北京大學教授，博士生導師。1988年獲天津大學學士學位，1993，1999年先后獲電子科技大學碩士、博士學位。2001～2005年在美國加州大學伯克利分校電子和計算機科學系器件研究室作訪問學者和研究科學家。2005年8月歸國，現(xiàn)任北京大學微電子學研究院教授，主持北京大學納太器件和電路研究室工作。

近年來，在國內(nèi)外重要期刊上發(fā)表SCI論文70余篇，El論文1 50多篇。2005年8月回國后，成為國際研究項目Nano-Device Modeling Initiative的研究成員，被國際期刊Recent Patents on Engineering，Open Nano Sci-ence Journal，Recent Patents on Electrical Engineering等聘為編委會成員。

2008年5月，北京大學信息科學技術(shù)學院教授何進博士接到了一份期盼已久的邀請函，它來自美國電子和信息技術(shù)聯(lián)合會麾下的國際集成電路模型標準化委員會，該委員會主席邀請何進參加于6月5-6日在美國波士頓舉行的關(guān)于新一代ULTRA-SOI集成電路國際標準模型選擇的CMC會議，并攜帶北京大學自主研發(fā)的新SOI電路模型，競爭高科技IT技術(shù)一納米SOI集成電路模型的國際標準。

ULTRA-SOI是北京大學研究的，針對SOI器件和電路的創(chuàng)新性納米尺寸絕緣柵場效應晶體管模型。它使用了新的物理核心和工程模型結(jié)構(gòu)來模擬納米尺寸的SOI MOSFET行為。與國際上的同類研究相比，ULTRA-SOI具有明顯的科學創(chuàng)新性和高技術(shù)特色，有望在國際主流的集成電路設(shè)計EDA工具中得到實際使用，此次獲邀參加國際標準競爭，顯示了北京大學微電子研究在該領(lǐng)域基礎(chǔ)研究方面的前沿地位，以及在集成電路工程技術(shù)開發(fā)方面所發(fā)揮的先鋒作用。

何進說：“這一成果得到認可，遠比在知名刊物上發(fā)表幾篇文章更有說服力，也更有價值。”

科學研究的意外機遇和收獲

回望自己的科研之路，何進說：“不管是做研究，還是我的個人發(fā)展，都是一步一步地走出來的。人生沒有坦途，奮斗終有收獲。”

其實，今天在微電子學領(lǐng)域嶄露頭角的何進起初并沒有對科學研究抱有太大的期許。當年，能邁進大學的門檻，何進很滿足。然而，一進大學，中學時那種極度封閉、狹小的天地一下敞開了，何進才發(fā)現(xiàn)原來天地是如此廣闊，世界是如此豐富。時間總是不夠，他有太多的事情可以做：去圖書館看書，跑學術(shù)廳聽演講，忙于各種課外活動……他的腦子里開始不斷地冒出思想的火花，他甚至憧憬著去當一個哲學家。

現(xiàn)實常常讓所謂的哲學家必須低下高昂的頭顱去面對腳下的小路。大學本科畢業(yè)以后，何進被分配到一個無線電廠工作。當工作像流水線作業(yè)一樣越來越熟悉的時候，他發(fā)現(xiàn)自己無法適應這種單調(diào)、重復的生活，于是又考上了研究生。碩士上完了，何進還是忘不了自己哲學家的夢，于是他準備報考宗教學的博士。沒想到，家里人的堅決反對讓一心想成為哲學家的何進終于“還了俗”：“他們怕我以后畢業(yè)了連個飯碗都找不到，我就只好向現(xiàn)實妥協(xié)。”

何進開始很不情愿地讀起了微電子學的博士。或許是因為他本科、碩士都不是學微電子專業(yè)的，所以到了博士生的科研階段，反而使他可以從不同的角度看待自己的專業(yè)，從別人司空見慣的舊材料中不斷發(fā)現(xiàn)新的問題。讀書，在何進看來并不難，他認為難的是找到自己的人生目標。正因為這次轉(zhuǎn)折，何進正式開始了自己的科研之路，他在這里找到了自己的人生歸屬。2001年，何進赴美國加州大學伯克利分校電子和計算機科學系器件研究室訪問研究。

幸運的是，何進在求學和工作的過程中遇到了幾位讓他終身受益的老師。中國科學院院士、電子科技大學的陳星弼教授，中科院院士，北京大學的王陽元教授，中科院外籍院士、美國工程院院士、美國加州大學伯克利分校的胡正明教授，IEEE終身院士古默爾(H.K Gummel)博士等，都曾先后做過何進的導師和合作者。在何進看來，導師們嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，他們的博學、睿智都是他終身學習的榜樣。

2005年9月，何進結(jié)束了在美國加州大學伯克利分校的多年研究后回國。他有幸獲得了北京大學及教育部留學回國人員科研啟動基金和國家自然科學基金的資助，何進不僅迅速建立了納太器件和電路研究室，使自己的研究工作聚焦在納米CMOS新結(jié)構(gòu)，納米MOSFET的量子傳輸和準彈道輸運，深亞微米芯片仿真物理模型，電子材料和相關(guān)器件等，也先后參加了國家“973”、“863”、自然科學基金等研究項目。他領(lǐng)導的研究小組已成為國際納米CMOS器件物理和模型研究舞臺的一支重要力量，在納米CMOS芯片仿真模型研究方面取得了一系列國際矚目的重要進展。

2007年9月，何進小組的CMOS集成電路用納電子器件模型成果發(fā)表在國際電氣和電子工程師協(xié)會電子器件領(lǐng)域最權(quán)威的學術(shù)期刊IEEE Transaction on Electron Devices 9月的《納電子器件模型和模擬專輯》上。該專輯的相關(guān)背景是：為了應對納米集成電路發(fā)展中的挑戰(zhàn)，反映最近一兩年來納電子器件模擬和仿真技術(shù)的快速發(fā)展，IEEE電子器件協(xié)會(EDS)在2007年初面向全球，征集該領(lǐng)域的頂尖研究成果，向全世界展示該方向的最新研究成果。經(jīng)過激烈競爭和嚴格的多輪專家評審，《納電子器件模型和模擬專輯》在全世界范圍內(nèi)最后僅僅錄用了20篇投稿論文。何進研究小組在該專輯的上發(fā)表了關(guān)于納米環(huán)柵CMOS器件模型基本解的研究論文。這是中國大陸、臺灣和香港地區(qū)入選該專集的惟一論文。

這也是何進研究小組繼2006年在該權(quán)威期刊《先進模型和45納米模型挑戰(zhàn)專輯》上，發(fā)表納米CMOS器件物理基本解和MOS器件量子效應模擬兩篇重要論文以來，在微納電子和集成電路器件模型領(lǐng)域取得的又一新進展。

做現(xiàn)實的理想主義者

雖然出國前已經(jīng)是北京大學的副教授，但是從伯克利回國以后，何進還是很明顯地感到國內(nèi)、國外的差距：“和國外比起來，我們?nèi)钡牟皇怯布钡牟皇乔趭^，而是眼光。”

回國之后的何進把自己的研究定位在國際前沿上，他已經(jīng)取得的系列成果使他成為國際微電子學術(shù)界和工程領(lǐng)域享有聲譽的中國科學家，他是國際集成電路界工業(yè)標準CMOS模型BSIM4.3.0的主要研發(fā)者，模型手冊的主要作者(BSIM4.3.0經(jīng)被國際半導體工業(yè)界廣泛采用，促進了國際集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展)；BSIM5首席研究者，模型手冊第一作者。他提出的BSIMDG模型成果被最近發(fā)表在IEEE T-ED上的綜述文章稱為“何氏模型”，是全世界4個典型代表。提出的納米CMOS參數(shù)提取新技術(shù)，被發(fā)表在Micro-electronics Reliability上有關(guān)閾值電壓的綜述文章稱為“何氏方法”，為近年來11種典型方法之一。

距離何進在北京大學的研究室不遠處，就是微電子所的器件測試實驗中心，何進和他的團隊整天在實驗中心和研究室之間忙碌著。采訪時，測試中心的寧保俊老師笑著說：“何進可是我們這兒的寶貝，學生都樂意跟著何老師做研究生!”

何進說：“目前，國家的政策、北京大學的政策都是越來越好。但是一個學科的發(fā)展，不是一個人所能決定的，它需要一個強大的團隊，需要努力勤奮的學生，更需要更多的資源。即使在北大，要想干事情，也要從社會上去爭取更多的資源，也會有很多不熟悉的地方……”

當何進在為如何發(fā)展團隊，如何學會爭取各種資源而思考的時候，他還要面對另外一個困難的現(xiàn)實――自己的研究生大多在忙著準備出國。“我?guī)У?2個研究生5個在忙著準備托福、GRE考試，快成出國預備班了……以前學生要出國，我可以理解，因為我們?nèi)鄙俸蛧H前沿對接的途徑，但現(xiàn)在不同了。看到他們把學習重心放在了學外語、出國上，我還是覺得有些痛心。”他說，“國內(nèi)的學生在勤奮程度、主動學習和掌握正確的方法這三個方面都還做得不夠。美國的學生到了研究生階段非常勤奮，半夜兩三點鐘在實驗室干活并不稀奇，很拼命。而且他們的學習主動性很強。而我們的學生常常是老師給什么，學生做什么。方法也很重要，沒有正確的方法，就沒有效率。”

篇(6)

[論文摘要]科技的發(fā)展，使我們對物質(zhì)的結(jié)構(gòu)研究的越來越透徹。納米技術(shù)便由此產(chǎn)生了，主要對納米材料和納米涂料的應用加以闡述。

一、納米的發(fā)展歷史

納米（nm）是長度單位，1納米是10-9米（十億分之一米），對宏觀物質(zhì)來說，納米是一個很小的單位，不如，人的頭發(fā)絲的直徑一般為7000-8000nm，人體紅細胞的直徑一般為3000-5000nm，一般病毒的直徑也在幾十至幾百納米大小，金屬的晶粒尺寸一般在微米量級；對于微觀物質(zhì)如原子、分子等以前用埃來表示，1埃相當于1個氫原子的直徑，1納米是10埃。一般認為納米材料應該包括兩個基本條件：一是材料的特征尺寸在1-100nm之間，二是材料此時具有區(qū)別常規(guī)尺寸材料的一些特殊物理化學特性。

1959年，著名物理學家、諾貝爾獎獲得者理查德。費曼預言，人類可以用小的機器制作更小的機器，最后實現(xiàn)根據(jù)人類意愿逐個排列原子、制造產(chǎn)品，這是關(guān)于納米科技最早的夢想。1991年，美國科學家成功地合成了碳納米管，并發(fā)現(xiàn)其質(zhì)量僅為同體積鋼的1/6，強度卻是鋼的10倍，因此稱之為超級纖維.這一納米材料的發(fā)現(xiàn)標志人類對材料性能的發(fā)掘達到了新的高度。1999年，納米產(chǎn)品的年營業(yè)額達到500億美元。

二、納米技術(shù)在防腐中的應用

納米涂料必須滿足兩個條件：一是有一相尺寸在1～100nm；二是因為納米相的存在而使涂料的性能有明顯提高或具有新功能。納米涂料性能改善主要包括：第一、施工性能的改善。利用納米粒子粒徑對流變性的影響，如納米SiO2用于建筑涂料，可防止涂料的流掛；第二、耐候性的改善。利用納米粒子對紫外線的吸收性，如利用納米TiO2、SiO2可制得耐候性建筑外墻涂料、汽車面漆等；第三、力學性能的改善。利用納米粒子與樹脂之間強大的界面結(jié)合力，可提高涂層的強度、硬度、耐磨性、耐刮傷性等。納米功能性涂料主要有抗菌涂料、界面涂料、隱身涂料、靜電屏蔽涂料、隔熱涂料、大氣凈化涂料、電絕緣涂料、磁性涂料等。

納米技術(shù)的應用為涂料工業(yè)的發(fā)展開辟了一條新途徑，目前用于涂料的納米材料最多的是SiO2、TiO2、CaCO3、ZnO、Fe2O3等。由于納米粒子的比表面大、表面自由能高，粒子之間極易團聚，納米粒子的這種特性決定了納米涂料不可能象顏料、添料與基料通過簡單的混配得到。同時納米粒子種類很多，性能各異，不是每一種納米粒子和每一粒徑范圍的納米粒子制得的涂料都能達到所期望的性能和功能，需要經(jīng)過大量的實驗研究工作，才有可能得到真正的納米涂料。

納米涂料雖然無毒，但由于改性技術(shù)原因，性能并不理想，加上價格太貴，難以推廣；而三聚磷酸鋁也因價格原因未能大量應用。國外公司如美國的Halox、Sherwin－williams、Mineralpigments、德國的Hrubach、法國的SNCZ、英國的BritishPetroleum、日本的帝國化工公司均推出了一系列無毒納米防銹顏料，性能不錯，甚至已可與鉻酸鹽相以前我國防銹顏料的開發(fā)整體水平落后于西方發(fā)達國家，仍然以紅丹、鉻酸鹽、鐵系顏料、磷酸鋅等傳統(tǒng)防銹顏料為主。紅丹因其污染嚴重，對人體的傷害很大，目前已被許多國家相繼淘汰和禁止使用；磷酸鋅防銹顏料雖比。我國防銹涂料業(yè)也蓬勃發(fā)展，也可以生產(chǎn)納米漆。

我國自主生產(chǎn)的產(chǎn)品目前已通過國家涂料質(zhì)量監(jiān)督檢測中心、鐵道部產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心車輛檢驗站、機械科學院武漢材料保護研究所等國內(nèi)多家權(quán)威機構(gòu)的分析和檢測，同時還經(jīng)過加拿大國家涂料信息中心等國外權(quán)威機構(gòu)的技術(shù)分析，結(jié)果表明其具有目前國內(nèi)外同類產(chǎn)品無可比擬的防銹性能和環(huán)保優(yōu)勢，是防銹涂料領(lǐng)域劃時代產(chǎn)品，復合鐵鈦粉及其防銹漆通過國家權(quán)威機構(gòu)的鑒定后已在多個工業(yè)領(lǐng)域得到應用。

三、納米材料在涂料中應用展前景預測

據(jù)估算，全球納米技術(shù)的年產(chǎn)值已達到500億美元。目前，發(fā)達國家政府和大的企業(yè)紛紛啟動了發(fā)展納米技術(shù)和納米計劃的研究計劃。美國將納米技術(shù)視為下一次工業(yè)革命的核心，2001年年初把納米技術(shù)列為國家戰(zhàn)略目標，在納米科技基礎(chǔ)研究方面的投資，從1997年的1億多美元增加到2001年近5億美元，準備像微電子技術(shù)那樣在這一領(lǐng)域獨占領(lǐng)先地位。日本也設(shè)立了納米材料中心，把納米技術(shù)列入新五年科技基本計劃的研究開發(fā)重點，將以納米技術(shù)為代表的新材料技術(shù)與生命科學、信息通信、環(huán)境保護等并列為四大重點發(fā)展領(lǐng)域。德國也把納米材料列入21世紀科研的戰(zhàn)略領(lǐng)域，全國有19家機構(gòu)專門建立了納米技術(shù)研究網(wǎng)。在人類進入21世紀之際，納米科學技術(shù)的發(fā)展，對社會的發(fā)展和生存環(huán)境改善及人體健康的保障都將做出更大的貢獻。從某種意義上說，21世紀將是一個納米世紀。

由于表面納米技術(shù)運用面廣、產(chǎn)業(yè)化周期短、附加值高，所形成的高新技術(shù)和高技術(shù)產(chǎn)品、以及對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品的改造升級，產(chǎn)業(yè)化市場前景極好。

在納米功能和結(jié)構(gòu)材料方面，將充分利用納米材料的異常光學特性、電學特性、磁學特性、力學特性、敏感特性、催化與化學特性等開發(fā)高技術(shù)新產(chǎn)品，以及對傳統(tǒng)材料改性；將重點突破各類納米功能和結(jié)構(gòu)材料的產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)、檢測技術(shù)和表征技術(shù)。多功能的納米復合材料、高性能的納米硬質(zhì)合金等為化工、建材、輕工、冶金等行業(yè)的跨越式發(fā)展提供了廣泛的機遇。各類納米材料的產(chǎn)業(yè)化可能形成一批大型企業(yè)或企業(yè)集團，將對國民經(jīng)濟產(chǎn)生重要影響；納米技術(shù)的應用逐漸滲透到涉及國計民生的各個領(lǐng)域，將產(chǎn)生新的經(jīng)濟增長點。

納米技術(shù)在涂料行業(yè)的應用和發(fā)展，促使涂料更新?lián)Q代，為涂料成為真正的綠色環(huán)保產(chǎn)品開創(chuàng)了突破性的新紀元。

納米涂料已被認定為北京奧運村建筑工程的專用產(chǎn)品，展示出該涂料在建筑領(lǐng)域里的應用價值。它利用獨特的光催化技術(shù)對空氣中有毒氣體有強烈的分解，消除作用。對甲醛、氨氣等有害氣體有吸收和消除的功能，使室內(nèi)空氣更加清新。經(jīng)測試，對各種霉菌的殺抑率達99％以上，有長期的防霉防藻效果。納米改性內(nèi)墻涂料，實際上是高級的衛(wèi)生型涂料，適合于家庭、醫(yī)院、賓館和學校的涂裝。納米改性外墻涂料，利用納米材料二元協(xié)同的荷葉雙疏機理，較低的表面張力，具有高強的附著力，漆膜硬度高且有韌性，優(yōu)良的自潔功能，強勁的抗粉塵和抗臟物的粘附能力，疏水性極佳，容易清洗污物的性能。耐洗性大于15000次，具有良好的保光保色性能，抗紫外線能力極強。使用壽命達15年以上。顆粒徑細小，能深入墻體，與墻面的硅酸鹽類物質(zhì)配位反應，使其牢牢結(jié)合成一體，附著力強，不起皮，不剝落，抗老化。其納米抗凍涂料，除具備納米型涂料各種優(yōu)良性之外，可在10℃到25℃之內(nèi)正常施工。突破了建筑涂料要求墻體濕度在10％以下的規(guī)定，使建筑行業(yè)施工縮短了工期，提高了功效，又創(chuàng)造出高質(zhì)量。

四、結(jié)語

由于目前應用納米材料對涂料進行改性尚處在初級階段，技術(shù)、工藝還不太成熟，需要探索和改進。但涂料的各種性能得到某些改進的試驗結(jié)果足以證明，納米改性涂料的市場前景是非常好的。

參考文獻：

[1]橋本和仁等［J］.現(xiàn)代化工.1996(8):25～28.

篇(7)

    “我們在發(fā)展過程中致力于緊密結(jié)合知識創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新與區(qū)域創(chuàng)新,與國家創(chuàng)新體系各單元聯(lián)合合作,推進科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化,融入經(jīng)濟社會創(chuàng)新價值鏈。”納米所黨委書記劉佩華說。

    蘇州納米所的實踐是一個縮影。近年來,我國科技發(fā)展面向世界高技術(shù)前沿,面向國家戰(zhàn)略需求,自主創(chuàng)新步履鏗鏘,科技創(chuàng)新作為經(jīng)濟社會發(fā)展“新引擎”、“發(fā)動機”的作用進一步凸顯。

    過去,我國科技與經(jīng)濟“兩張皮”問題嚴重,科技對經(jīng)濟社會發(fā)展貢獻率較低。黨的十明確提出實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,指出科技創(chuàng)新是提高社會生產(chǎn)力和綜合國力的戰(zhàn)略支撐,必須擺在國家發(fā)展全局的核心位置。

    積極推動科技與經(jīng)濟緊密結(jié)合,建立企業(yè)為主體的技術(shù)創(chuàng)新體系,大力培養(yǎng)引進高層次創(chuàng)新人才,優(yōu)化有利于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的大環(huán)境……在創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展號角的引領(lǐng)下,我國科技創(chuàng)新不斷向前邁進。當前,我國科技發(fā)展進入重要躍升期。全社會研發(fā)資金投入2012年首次超過1萬億元,其中74%來自于企業(yè);截至2012年,我國研發(fā)人員總量達到320萬人年,穩(wěn)居世界第一;SCI收錄的我國科技論文數(shù)快速增長,連續(xù)四年居世界第二;發(fā)明專利授權(quán)量達21.7萬件,穩(wěn)居世界第三;全國技術(shù)合同交易額年均增長超過20%,達到6400億元。

    大亞灣中微子實驗發(fā)現(xiàn)新的中微子振蕩;發(fā)現(xiàn)量子反常霍爾效應;“神威藍光”千萬億次計算機成功應用;量子通信與量子計算研究取得突破;北斗導航系統(tǒng)建成并提供服務……我國取得了一批國際領(lǐng)先、振奮人心的重大成果。

    “經(jīng)過多年積累,我國逐步從跟隨者變?yōu)椴⑿姓?一些領(lǐng)域已有領(lǐng)跑能力,成為具有重要影響的科技大國和創(chuàng)新大國。”科技部部長萬鋼說。

    科技支撐發(fā)展,創(chuàng)新引領(lǐng)未來。隨著科技創(chuàng)新能力的不斷增強,科技進步的貢獻率越來越高,從2001年的39%提高到目前的51.7%,對國家經(jīng)濟社會發(fā)展的支撐作用不斷凸顯——

    高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備、新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)、大型飛機……為了搶占未來國際科技競爭的制高點,我國實施了16個重大科技專項,加速推進了一些重大創(chuàng)新成果的成功應用和產(chǎn)業(yè)化,其中民口重大專項累計申請專利4萬多項,制定標準幾千項。