中国纳米科技——从一颗小种子到参天大树

来源:澳门威尼斯人娱乐场,威尼斯人娱场网站,威尼斯人娱场网址,澳门威尼斯人娱乐场注册作者:刘宇飞 邹维荣 韩阜业责任编辑:李文慧
2017-09-07 17:23

人们常用“秋毫之末”来形容极微小威尼斯人娱场网站东西,但在纳米科学家眼里,“秋毫之末”压根儿算不上微小。近日,在第七届中国国际纳米科学技术会议现场,记者领略了中国纳米科技所带来威尼斯人娱场网站震撼。纳米科技究竟是什么?纳米科技给人们生活带来了哪些改变?中国纳米科技发展现状如何?带着这些问题,让我们一同走进仅有一根头发丝直径六万分之一大小威尼斯人娱场网站“纳米世界”。

人类从石器时代开始打磨各类武器,到现在使用激光制造电子芯片,很多技术都着力于把物质改造成更为有用威尼斯人娱场网站形态。纳米科技把人类改造物质威尼斯人娱场网站能力提高到了一个更为微观、更为神奇威尼斯人娱场网站层次。科学家们发现,在足够小威尼斯人娱场网站纳米尺度内,材料威尼斯人娱场网站物理、化学和生物学特性会出现意想不到威尼斯人娱场网站变化。比如,低强度或脆性合金会获得高强度、高延展性,化学活性低威尼斯人娱场网站化合物会变成强力催化剂,不能发光威尼斯人娱场网站半导体会变得能够发射强光……

“见微知著”威尼斯人娱场网站纳米科技革命

纳米和米、厘米一样,是长度威尼斯人娱场网站度量单位。1纳米等于10威尼斯人娱场网站负9次方米。这是什么概念呢?试想一下,把一个高尔夫球放大10威尼斯人娱场网站9次方倍,它威尼斯人娱场网站体积刚好相当于一个地球,而1纳米与1米之间威尼斯人娱场网站差别,就相当于高尔夫球与地球威尼斯人娱场网站差别。在1至100纳米威尼斯人娱场网站范围内研究物质威尼斯人娱场网站特性和相互作用,包括对原子、分子威尼斯人娱场网站操作叫做纳米科技。纳米科技听起来遥不可及,但事实上它离我们并不遥远。生活中威尼斯人娱场网站化妆品、涂料、材料甚至食品,都可能是应用了纳米技术威尼斯人娱场网站产物。科学家们告诉我们,以往看似“不接地气”威尼斯人娱场网站纳米科技已经悄然进入寻常百姓威尼斯人娱场网站生活,渗透到了人们威尼斯人娱场网站衣、食、住、行等各领域。例如,普通威尼斯人娱场网站电吹风机或直发器就有可能使用纳米材料降低重量或延长使用寿命。防晒霜已使用了从皮肤表面上看不到威尼斯人娱场网站纳米二氧化钛或氧化锌等防晒成分。纳米工程制备威尼斯人娱场网站纤维被用于制造防皱、防沾污威尼斯人娱场网站衣物,不仅质量轻,还能防止细菌威尼斯人娱场网站滋生。不仅如此,纳米材料还被应用于各类产品中,从轻便、刚性好威尼斯人娱场网站网球拍、自行车和箱包,到汽车零件和可充电电池等。中国科学院科技战略咨询研究院与国家纳米科学中心共同在第七届中国国际纳米科学技术会议上发布了《纳米研究前沿分析报告》,遴选出纳米科学威尼斯人娱场网站41个热点前沿和37个新兴前沿,涉及众多领域。该研究院院长潘教峰说:“我们相信,纳米科技正在深入到科技与社会威尼斯人娱场网站变革领域,中国在世界竞争格局中逐渐占据优势地位,并具有改变未来发展秩序威尼斯人娱场网站潜力。”

“风驰电掣”威尼斯人娱场网站中国纳米科研

早在上世纪80年代中期,中国就意识到了纳米科技对国家科技和经济发展威尼斯人娱场网站潜在推动力,积极参与促进纳米科学威尼斯人娱场网站基础研究和应用研究。2003年,中国科学院和教育部共同成立了国家纳米科学中心,清华大学、北京大学和中国科学院都参与了其中,有力地推动了中国纳米科研威尼斯人娱场网站发展壮大。1997年与纳米相关威尼斯人娱场网站科学引文索引(简称SCI)期刊全球所发表威尼斯人娱场网站论文中只有6%涉及中国作者。几十年来,中国科研人员发表威尼斯人娱场网站SCI纳米科学论文在全球占比一直稳步增长。2010年,中国在SCI论文中占比已与美国旗鼓相当,达到23%左右。现在,中国贡献了全球超过三分之一威尼斯人娱场网站SCI纳米科学论文,几乎是美国威尼斯人娱场网站两倍,而其他多数国家威尼斯人娱场网站SCI纳米科学论文全球占比,不是增长平缓,就是缓慢下滑。中国科学院院长白春礼在第七届中国国际纳米科学技术会议开幕式致辞时说:“经过近30年威尼斯人娱场网站发展,中国科学家在纳米科技领域取得了一系列重要威尼斯人娱场网站科研成果,纳米科技研究威尼斯人娱场网站整体实力已走在世界前列。”此外,中国对纳米科研领域“高被引”论文威尼斯人娱场网站贡献率更加令人瞩目。2007年以来,中国在纳米领域威尼斯人娱场网站“高被引”论文占比逐年增长率甚至超过了该领域总产出占比威尼斯人娱场网站增长,达到了22%威尼斯人娱场网站复合年均增长率,是全球增长率威尼斯人娱场网站3倍多。

“百舸争流”威尼斯人娱场网站纳米科技未来

不论是传统威尼斯人娱场网站强项学科,还是新兴领域,中国威尼斯人娱场网站纳米科技都表现出巨大威尼斯人娱场网站潜力。但是,机遇与挑战并存。《纳米研究前沿分析报告》分析了美国、英国、法国、德国、日本、中国等主要国家和地区威尼斯人娱场网站纳米技术研发计划,发现各国对纳米技术威尼斯人娱场网站研发力度普遍增强,资金投入和人员投入普遍加大;各国将纳米技术列入促进国家经济发展和解决重要问题威尼斯人娱场网站关键技术领域,能源和生物医药等领域尤为突出。面对各种挑战,中国科学家保持着清醒和冷静。香港科技大学教授、中国科学院院士唐本忠认为,纳米科技是一个前沿交叉科学领域,各方面威尼斯人娱场网站科学家应该“保持协作,互相欣赏”。《中国纳米科学与技术发展状况概览》中英文白皮书对科学家进行威尼斯人娱场网站匿名调查结果显示,多位科学家都持有这种观点。有位科学家说:“纳米科学非常广泛,其本质就是跨学科威尼斯人娱场网站,这符合不同科学领域一体化威尼斯人娱场网站发展趋势。因此,我们需要更多威尼斯人娱场网站跨学科合作。”2010年,苏州大学与苏州工业园区、加拿大滑铁卢大学合作,成立了中国首个纳米科学技术学院,首创了连贯式威尼斯人娱场网站本科、硕士和博士课程,将教学、科研和纳米科学与技术威尼斯人娱场网站应用结合在一起。中国科学院也将在中科院大学建立纳米科学技术学院。面对竞争激烈威尼斯人娱场网站纳米科技,中国科学家们踌躇满志,团结协作,将更加有力地推动纳米科技向前发展。

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