纳米技术研究成果范文
时间：2023-12-18 18:00:11
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篇1
1、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多个国家制定了国家级的纳米技术计划。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年就率先制定了国家级的纳米技术计划（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。
2、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。
3、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。
4、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。
篇2
“欢迎来太原采访,我希望通过你们的报道,在宣传好我们企业的同时,能引起国家有关部门对我们的科研成果,特别是应用于耐火材料的纳米技术给予重视与支持!”太原高科耐火材料有限公司(简称太原高科)董事长高树森与记者一见面就这样说。这位长期从事耐火材料研究开发工作的科研领军人和企业家,在记者的眼里更象是一位儒雅的长者,谈起纳米技术的发展,他向记者娓娓道来。
高树森告诉记者:纳米科技和纳米材料是20世纪80年代刚刚诞生并正在崛起的高新技术。它是研究包括从亚微米、纳米到团簇尺寸(从几个原子到几百个原子以上尺寸)之间的物质组成体系的运动相互作用以及可能的实际应用中的科学技术问题,研究内容还涉及现代科技的广阔领域。世界各国都对纳米技术给予了极大关注,美国、日本、德国等发达国家,都将纳米技术和纳米材料作为研究开发的热点课题,并得到政府的资金支持。随着科技发展进步,人类对纳米科技的研究日益广泛深入,纳米技术也已开始得到了较大范围的应用,并越来越深入地影响和改变着人们的生产、生活及思想,而对经济、政治及社会的影响,则更多地体现在各国间对纳米科技及其应用的激烈竞争上。具有特异功能的各种纳米材料越来越多,由纳米材料制备的功能性产品也不断地被开发出来,开始形成一个新型的纳米功能性产品的产业领域。在众多的纳米材料中,一些高性能的纳米陶瓷粉体材料,也就是广义上的无机非金属纳米材料的开发应用最为广泛和活跃,并已在多种产业和实际产品中得到应用,出现了高性能多功能性纳米产品,从而使得许多传统产业正在发生一场新的技术革命。随着纳米技术和纳米材料进入更多的传统产业和传统产品中,纳米科技将会给整个社会带来更大的经济和社会效益,并对人类社会的发展和进步产生深远地影响。
勇于探索创办高新技术企业及企业技术中心
高树森作为山西省耐火材料工程技术研究中心主任兼首席专家,中国节能协会玻璃窑炉专业委员会副主任委员,教授级高级工程师,耐火材料行业专家,长期从事耐火材料研究开发自主创新及使用研究工作,曾主持多项重点热工工程项目,研究开发自主创新多种耐火材料高新技术产品和特种功能性耐火材料,先后获全国科学大会奖,部级、省市级科学技术成果奖和新技术推广奖,并被授予全国冶金劳动模范,山西省、太原市劳动模范及先进科技工作者光荣称号。
太原高科耐火材料有限公司于1989年由高树森发起创立,1992年经山西省高新技术委员会认定、国家太原高新技术开发区管委会批准,成立了太原高科耐火材料有限公司。高树森和他领军的团队先后研究开发出多种耐火材料高新技术产品,并及时将研究成果转化为生产力,大大促进了企业的发展,为技术研究和自主创新提供了雄厚的资金支持,形成了生产与科研相互促进的良好局面。他们注重与国内有关院校及相关专业专家的联系与交流,以企业为主体的产、学、研体制的形成与建立,对企业的发展发挥了很好的作用。
在这之后,随着企业的不断发展,原有的生产能力远不能满足市场的需求。2005年,高树森毅然决定在太原市阳曲县投资8000余万元,建设了总占地面积为150多亩的现代化工厂和企业技术研发中心。该项目同时被列为山西省“1311”重点工程、高科技产业化项目以及山西重点引进关键科技开发项目。新工厂于2006年竣工投入生产,特种高效不定形耐火材料年生产能力为5.5万吨,新建的企业技术研究中心具有较先进完善的试验检验条件和设备仪器,技术中心还拥有一批经验丰富高素质的研究技术人员,具备研究开发自主创新和生产高新技术耐火材料产品的能力,该企业技术中心分别于2007年被山西省科技厅批准成为耐火材料行业工程技术研究中心,2009年被山西省认定为企业技术中心担负着耐火材料行业关键技术的研发和创新工作,并在自主创新方面取得了多项重大创新成果。
谈及此,高树森高兴地说:公司目前已通过了ISO9001-2000国际质量体系认证和ISO14001:2004环境管理体系认证,被山西省科委确定为“山西省科技先导型企业”、太原市科技局授予“太原市科技创新示范单位”、太原高新区“十佳技术创新项目企业”、“质量管理先进企业”等荣誉。最近,中国耐火材料行业协会授予太原高科耐火材料有限公司、山西省耐火材料工程技术研究中心“行业纳米耐火材料产业化示范基地”的称号。
通过多年的努力,高树森和他领导的企业已走出了自主研发、自主创新、自主生产科研成果的路子,由“中国制造”变为“中国创造”,而且实际效益十分突出,在这次金融危机的冲击下,该企业也受到一定程度的影响,但在高董事长的带领下克服重重困难,企业产值利润仍得到了较大增长,并且由于纳米科技、纳米材料开发成功和应用企业潜在产值利润发展空间十分广阔。实践证明,坚持科学发展观,走自主研发和自主创新的道路是太原高科发展的根本。
自主创新开辟纳米耐火材料新天地
纳米科技和纳米材料是20世纪80年代末期刚刚诞生并正在崛起的高新技术,是21世纪最富有活力的高新技术,对各个领域将产生深远影响的高新技术,其研究内容涉及现代科技的广阔领域,世界各国都对纳米技术和纳米材料给予了极大关注,具有特异功能的各种纳米材料越来越多,由纳米材料制备的功能性产品也不断地开发出来,开始形成一个新型的纳米功能产品的产业领域,从而使得许多传统产业正在发生一场新的技术革命。
记者得知,自2008年至今,在将近两年的时间里,作为技术发明人,高树森共申报了纳米复合氧化物陶瓷结合铝-尖晶石耐火浇注料及其制备方法等六项纳米耐火材料发明专利项目,其中五项发明专利均已公布,并经有关部门严格筛选后评定,被列为年度国家重点发明专利项目,还被国家知识产权局出版社编入发明人年鉴中,前两项发明专利获第九届香港国际发明博览会金奖,又获第十二届中国北京国际科技产业博览会第三届中国自主创新杰出贡献奖。2010年这些纳米发明专利在第十三届中国北京国际科技产业博览会上再一次获“中国自主创新杰出贡献奖”。
高树森向记者强调:纳米耐火材料系列发明专利的公布,是纳米技术和纳米材料在耐火材料领域中成功应用的重要标志,也是纳米技术和纳米材料与传统产业中自主研发、自主创新的重要发展方向,对钢铁等高温工业的发展和高新技术的应用作出了重要贡献。随着纳米材料和纳米技术进入更多的传统产业和传统产品中,纳米科技将会给整个社会带来更大的经济和社会效益,对人类社会产生深远影响,同时发展纳米科技是转变经济发展方式,实现可持续发展的关键。
建言献策实行“纳米中国耐材”战略计划
随着纳米技术的研究与发展,使其具有特异功能的各种纳米材料的制备成为现实与可能,作为纳米技术基础的纳米材料率先得到发展与应用,由纳米材料制备的功能性产品,也不断地开发出来,开始形成一个新型的纳米功能性产品的产业领域。在纳米耐火材料的研发和创新中,在将近两年的时间里,高树森和他的团队情系科研,矢志不渝,先后发明了纳米复合氧化物陶瓷结合铝-尖晶石、纳米Al2O3薄膜包裹的碳-铝尖晶石、纳米Al2O3、MgO复合陶瓷结合尖晶石-镁质、纳米Al2O3、MgO薄膜包裹的碳-尖晶石镁质、纳米Al2O3、SiC薄膜包裹碳的Al2O3-MA-SiC-C质、纳米SiO2、CaO复合陶瓷结合硅质耐火浇注料及其制备方法六项纳米耐火材料专利项目,并且在纳米耐火材料产业化进程中也取得了很大进展,为我国纳米耐火材料工业发展作出了重要贡献。
自主创新与研究开发是现代企业生存与发展之本。作为业界的资深人士,高树森向我们阐述了实行“纳米中国耐材”战略计划,这就是催生新型经济社会发展模式,就是要在高新技术产业化大潮中占据有利先机,需要从技术创新、产业创新、产业集群耦合3个维度,探索原创技术产业催生机制、技术创新扩散机制和高新技术与传统产业的融合机制,实现知识产业集群、原创产业集群和以新技术武装的传统产业集群之间耦合与升级,将国家纳米技术建设成为国家原创产业的试验基地,高端制造业、技术、产业创新的典范。
高树森认为:在纳米材料领域进行深入研究,对于我国经济转型、经济的平稳快速发展,特别是对于提升传统产业来说意义重大。纳米材料只有真正用于工业生产才能彰显价值,推动产业升级改造。纳米材料的产业化目前面临着如下瓶颈:一是降低纳米材料的制备成本;二是发展大规模生产纳米材料的分散技术问题;三是发展纳米材料应用技术问题,以制取分散性好、组织结构均匀并能形成纳米结构基质的新型高效纳米耐火浇注料。
篇3
1引言
纳米科技是指在纳米尺度(1到100纳米之间)上研究物质(包括原子、分子的操纵)的特性和相互作用(主要是量子特性)，以及利用这些特性的多学科交叉的科学和技术。纳米科技成果拥有科技成果的特征和纳米科技的特点。
2科技成果简介
2.1成果定义和特征
科技成果是指对某一科学技术研究为内容，通过试验研究、调查考察取得的具有一定实用价值或学术意义的结果，包括研究课题结束已取得的最后结果，研究课题虽未全部结束但已取得的可以独立应用或具有一定学术意义的阶段性成果。科技成果具有新颖性与先进性、实用性与重复性，有独立、完整的内容和存在形式，应通过一定形式予以确认等特征。
2.2科技成果转化描述
科技成果转化是指为了提高生产力水平，对科学研究与技术开发产生的具有实用价值的科技成果进行的后续试验、开发、应用、推广，直至形成新产品、新工艺、新材料，发展新产业的相关活动。从宏观上来看，科技成果转化是一个由科技供给系统、科技转化系统、科技需求系统和科技环境系统构成的大系统。在微观方面，科技成果转化一般包括实验室研究、中间试验、工业性实验、工厂化生产等诸多环节。
2.3科技成果转化三个发展阶段
科技成果产生阶段：该阶段主要从确定研究开发项目开始，到初步成果（产品）形成才基本完成。科技成果转移阶段：该阶段主要包括成果（产品）进入中试试验和工业化试验等。科技成果应用阶段;该阶段主要包括成果（产品）进入规模化生产，并进入市场等。
2.4科技成果转化基本要求
科技成果转化作为一项复杂的社会系统工程，需具备多方面条件，满足多方面要求，如科技成果自身的成熟程度、转化环境，以及相应的政策、社会服务与支持等都是重要的转化条件，是顺利转化的基本要求。以下分别作说明。
2.4.1技术成熟度
技术成熟度，即科技成果适应社会生产发展需要的实际水平，是科技成果转化的最根本的条件。技术成熟度特征:完全成熟的科技成果，应当是可以立即生产的；不够成熟的成果则还需再投入进行二次开发，才可能投入生产，所需要投入量越大，表示成果就越不成熟。技术不成熟原因：技术认识不同，科技投入不足，使科研条件和科研深度都较为缺乏；中试环节薄弱，中试的欠缺使得成果的先进性、适应性、配套性、可靠性达不到要求，难以实现工业化生产的需要。例如：长期以来，由于经费短缺，我国中试基地建立的数目较少。以上海为例，2005年从基础研究到中试再到产业化，投资比例为1：1.03：10.55，而较为合理的比例是1：10：100。中试的欠缺使我国科技成果的转化率低，已经成为制约我国经济持续发展的一个“瓶颈”。结论：科技成果要实现成果转化，首先要求科技成果技术成熟。因而需加大投资力度，加强中试试验研究力度，形成成熟的、可靠的科技成果，促进成果的推广。
2.4.2转化环境
转化环境主要包括转化的市场需求、政策和意识。第一，树立以市场为导向的意识。要从科研源头起与市场需求相结合，以形成产业化为根本目标，针对现有和潜在市场，开发具有市场前景的科技成果，促进科技成果的转化；要避免科学研究与市场脱节，造成成熟的技术也无法进行推广，致使大量的科技成果无法产业化。例如：美国仪器制造业对高科技成果的一项调查显示：11项首次发明的新仪器，思路100%来自用户；66项重大改进，85%来源自用户；85项小改小革，67%来自用户。结论：以市场为导向的研究，更容易促进科技成果的转化，科研人员必须始终坚持以市场需求为出发点和归宿。第二，科技发展政策。科学技术与政策的关系日益密切。科学技术的发展越来越依赖国家的支持，国家的科技投入和政策引导成为影响科技发展的重要因素。需着眼于促进经济建设、依靠科技进步机制的形成和企业技术创新主体地位的建立来制定配套政策，加强政府以科技需求为导向的行为，强化政策的激励引导作用。政策的制定要从科技成果转化大系统和全过程出发，在促进科技成果供给的政策、促进科技成果转化过程整体化的政策等方面，形成体系上的一体化，避免“头疼医头”、“捉襟见肘”，形成不合力。例如：美国是获诺贝尔自然科学奖最多的国家，一方面，美国较高的物质生活待遇吸引了高级人才；另一方面是美国适宜的科技政策和社会文化氛围，推动了科技的发展。在这个意义上说，比尔•盖茨出现在美国决不是偶然的。结论：要有激励的政策，更容易促进科技成果的转化。第三，科研成果转化意识。成果转化意识是一切成果转化活动赖以发起的内驱力，是贯穿于成果转化过程的内在动力；低科技成果转化率的一个重要原因在于科技成果转化意识的缺乏，如科技成果的价值意识、商品意识、社会科技开发意识不强。科技成果拥有者必须有强烈的转化意识，才能从主观上发挥其积极性，促进科技成果转化的进程。例如：不少科研单位和科研人员把科研成果的获得作为科研工作的最终目标，不能主动把科研成果作为商品推向社会;同时企业对购买科技成果表现冷淡，因而造成了大量的科技成果的搁置，导致科技成果转化率低。结论：科研人员具有强烈的成果转化意识，更容易促进科技成果的转化。
2.4.3宣传策略
科技成果的推广必须注重市场宣传和推广，一方面加大宣传力度，另一方面注重宣传适度。主要宣传策略如下：1.强化组织领导，健全科技宣传网络；2.明确目标责任，强化考核督查力度；3.整合科技资源，拓宽科技宣传渠道；4.加强媒体合作，搞好科技宣传；5.开展科技培训，促进成果推广；6.开展科技活动，丰富宣传形式；7.加强技术交流，建立信息平台；8.注重方式方法，宣传适度确保质量。
2.5科技成果应用现状分析
农业、工业、医药、军事、材料、电子、生物、航天等领域的科研成果，大量的成果怎么处理呢？这些都需要进行成果转化，这些新产品、新材料、新工艺，只有进行科技成果的转化才能有真正的作用，同时科技成果也有市场需求。突出表现出两个特点：一方面大量科研成果生成，一方面有巨大的市场需求。
2.5.1科技成果转化率低
我国每年有2万余项比较重大的科学技术研究成果和5千多项专利，但是其中最终转化为工业产品的成果不足5%，而欧美发达国家转化率则为45%以上。我国科学技术向生产转化的比例为10%～15%，也远低于发达国家的60%～80%。高新技术企业的产值在社会总产值的比例仅为2%，与欧美发达国家的25～30%相比，更是不可同日而语。结论：目前我国科技成果转化率低。2.5.2科技成果转化率低的原因我国科技成果转化率低的原因主要有：科技成果本身存在先天不足，成熟度低；科技成果系统配套不够；科技成果对企业缺乏吸纳和转化的动力与活力；科技成果转化缺乏资金支持，相应的风险投资基金匮乏；科技成果中介机构不健全，社会服务职能不完善；体制上产学研系统各自独立，科技与生产脱节；市场体制不成熟，法律保障不足。
3纳米科技成果及产业
3.1纳米科技成果及产业的特点
纳米技术属于高科技领域，因此与高科技成果有着共同的特征：高风险，高投入；高额的利润前景；巨大的市场需求。纳米科技为多学科交叉领域，其应用及产业化又具有许多独特的特征：多学科交叉特性；潜在的高额利润；潜在的市场需求。
3.2纳米科技成果市场分析
纳米技术有巨大的潜在市场，它与信息技术、生物技术共同成为二十一世纪社会发展的三大支柱，也是当今世界大国争夺的战略制高点。据权威的研究报告显示，2000年纳米技术对全世界GDP的贡献为4000亿美元，预测2010年纳米技术对美国GDP的贡献将达到10000亿美元，日本纳米技术的国内市场规划也将达到273000亿日元。纳米科技的健康发展，对二十一世纪的社会和经济发展、国家安全以及人们的生活和生产方式带来巨大的影响。结论：纳米技术及产业已成为世界各国抢占的巨大市场。
3.3纳米科技成果转化现状
在纳米科技产业化方面，除了纳米粉体材料在少数几个国家初步实现规模化生产外，纳米生物材料、纳米电子器件材料、纳米医疗材料等产品仍处于开发研制阶段，要形成一定市场规模还需一段时间。目前成果以基础研究为主，纳米技术应用成果处于初期阶段，产业化效果不理想，成果转化率低。如果将纳米产品的成熟程度按中试、批量生产和规模化生产划分，其分布明显呈剧烈递减态势。研究开发和规模化生产的距离较大，大约只有5%的实验室成果最终能转化为规模化生产。
3.4纳米科技成果转化率低原因
3.4.1投入的科研经费不足
成果转化未知因素多，造成研究工作周期长、所需经费多；对科研的投入未考虑中试等应用技术研究，影响科技成果的转化。
3.4.2缺乏风险意识和市场服务意识
纳米技术产业与其它高新技术一样都存在投资风险、政策性风险，市场风险和自由竞争风险等。同时，纳米技术还存在着潜在风险。另外，科研工作者市场服务意识淡薄，缺乏主动为企业服务的意识。
3.4.3科研缺乏布局和规划
缺乏制定战略发展规划以及科研与产业的合理布局，造成低水平重复和资源浪费；重视基础性研究，轻视应用性研究，造成科研成果缺乏市场，成果难以被企业吸纳和转化。
3.4.4纳米科技成果成熟度低
在研究中，研究人员常常只注重论文，纳米科技成果论文水平很高，但产业化并不理想；注重实验室开发，没有潜心于后续的应用开发和技术支持，造成成果成熟度不够，先天不足，难以转化；大部分企业属于生产型，缺乏持续创新和应用开发能力，只能接受非常成熟的技术。
3.4.5缺乏信息沟通缺乏信息沟通，导致产学研系统各自独立，科技与生产脱节。从事纳米科技研究的人员，分属不同的行业和部门，条块分割，由于缺乏相互交流，更缺乏与一线企业的交流与合作；由于信息不畅，造成成果难以满足需求，以及成果和需求重复现象严重；企业间应用成果壁垒森严，难以推广，导致不少低水平重复，重点不突出，阻碍了整体优势的发挥。
3.4.6纳米专业人才匮乏
纳米科技由多学科交叉，因此需要具有多学科知识的复合型人才；纳米科技的迅速发展，需要大量纳米科技领域及其相关领域的人才。而中国传统分门别类教育体制培养的“专业人才”，不能适应拥有多学科知识复合型纳米研发人才的需要。因此，为推动我国纳米材料产业的发展，需要培养一批复合型纳米科研人员及纳米经营管理人才。
3.4.7知识产权意识淡薄
中国纳米技术近几年有了突破性的发展，但知识产权意识在科学界尤其是开发应用领域仍然淡薄。专利数量有所增加，但是在总量上申请的专利还是很少。在我国，申请的专利大部分是纳米粉体材料制备方面的专利，而国外的专利很多是纳米应用专利。
3.4.8行业标准和技术规范缺乏
目前纳米科技应用研究很热，市场上出现了很多“纳米商品”，然而，很多的“纳米商品”还不是真正意义上的“纳米产品”。市场上缺乏行业标准和技术规范的约束，一些人热衷于炒作纳米概念，造成初级产品过剩，浪费了社会整体资源；一些生产微米材料的企业，在其产品性能用途完全没变的情况下，贴上纳米标签，摇身一变成了纳米材料企业，误导纳米概念；一些企业在投入少量资金注册了纳米材料公司或纳米材料应用公司后，就开始在经营业绩上做文章，蓄意编造是专门从事纳米科研、生产和应用的实力企业的假象，最终达到圈资、骗政策的目的。
4纳米科技推广应用思路
针对纳米科技成果转化率低及成果推广过程中所存在的问题，促进纳米科技的推广应用，应切实做好以下工作。
4.1根据市场需求，选好研究目标
针对我国纳米科技产业化处于初级阶段，纳米科技发展资金投入不足，纳米科技产业化效果不理想等现状，在有限的资金和设施条件下，纳米科技的发展一定要从科研源头上加以调控，科研项目选题要以市场需求为导向，以形成产业化为根本目标，强调创新意识和市场服务意识，发展具有竞争力的新技术和新产品，并推进传统产业的发展，从而促进纳米科技成果更快地得到推广和应用。
4.1.1科研项目选题时应遵循的原则
创新性原则：强调科技源头创新意识；产业化原则：以产业化为根本目标，能独立形成新产品、新技术；竞争力原则：注重可提升产品竞争力的技术及材料，注重与传统产业结合；市场化原则：以市场需求为导向，加强服务意识，注重市场推广。
4.1.1.1强调科技源头创新意识
自主创新已经成为科学技术发展的战略基点和调整产业结构、转变增长方式的中心环节。十一五发展规划指出：“科学技术发展，要坚持自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来”。纳米科技属于高新技术领域，因而，必须强调创新意识，研究和开发具有源头创新性的新技术和新产品，形成自主知识产权的新技术和新产品，实现技术发展的跨越，实现企业资本、社会资本和知识资本的有效组合及转化增值。强调创新意识，发展纳米科技，必须以市场为导向，以产业化为根本目标，发展成熟的技术，努力提升其竞争力，吸引企业及其它投资公司的参与和投资。加强纳米科技源头创新，要以纳米电子学、纳米尺度的加工及组装技术、纳米生物和医学、纳米材料学等科学前沿的理论和方法学为重点，争取取得重大进展，获得具有自己特色的发现和发明创造，促进纳米科技的产业化。
4.1.1.2以产业化为根本目标，能独立形
成新产品、新技术选题时要以产业化为根本目标，研究方向要与产业相结合，要策划出一个行业的主体并且形成一个产业链条。开发市场前景广阔、能够独立成新产品的先进技术，吸引以纳米技术为关键生产技术的企业投资，推动纳米技术的产业化进程。围绕国家长远发展目标，将纳米技术与信息、环境、能源、生物医药及先进制造、海洋、空间等高新技术相结合，提高纳米技术在这些产业中的含量，建立以纳米技术为主旋律的一批纳米产业及产业链并形成产品、商品，为提高我国的绿色GDP做贡献。举例1：信息产业中的纳米技术以纳米阵列体系为基础的量子磁盘，1998年正式问世，存储量高达465Gb/in2，相当于现在磁盘10万个的存储量。1999年，美国惠普公司在实验室成功制造了100×100nm芯片。正像克林顿所说，利用现代的纳米技术制备的超高密度存储元器件，可以将美国国会所有的信息存储在只有方糖大小的体积内。2000年，IBM公司通过纳米技术把这种磁盘的存储量提高到1000Gb/in2，相当于100万个现在磁盘的存储量。利用纳米技术可以将动态随机存储器和电脑CPU缩小到70nm，晶体管的尺寸为100～200nm。结论：纳米技术在电子信息产业中的应用，将成为21世纪经济增长的一个主要发动机，其作用可使微电子学在20世纪后半叶对世界的影响相形见绌。举例2：生物医药产业中的纳米技术采用纳米超顺磁载体制作的示踪剂使核磁共振检出的癌细胞尺寸大大降低，便于早期诊断、早期治疗；利用纳米技术输送生物大分子药物，可克服其吸收差、稳定性低的缺点，实现其天然、高效等特点，显示出良好的应用前景；根据药物分子的性质设计纳米颗粒表面及内部结构，从而达到人为地设计药物的靶向目标及其释放和作用方式，明显提高药效；利用纳米技术制备支架、骨骼等植入材料，具有很好的生物相容性，并可发挥治疗效果。结论：纳米材料技术将在生物医学、药学、人类健康等领域有重大的应用。预计到2015年，纳米技术在生物医药领域中的应用，全球市场将达到2000亿元。
4.1.1.3注重发展提升产品竞争力的新技术和新材料
传统行业的发展需要纳米科技来提升其技术和产品的竞争力。传统产业是国民经济的重要组成部分，这就决定了发展纳米产业应切入传统产业，努力提升对传统产业和产品的更新换代，提高竞争力，同时调整传统产业结构，实现经济增值。纳米科技的发展需重视与传统产业相结合。纳米技术在传统产业的应用具有投入少、见效快、市场前景广阔等特点，因此，将纳米科技与传统产业结合，可以有力促进纳米科技的推广应用。加强与传统产业合作，必须以市场需求为导向，发展具有市场潜力的产品和技术，通过纳米技术显著提高传统产品的竞争力。加强与传统产业合作，从一开始，就要积极吸纳企业的参与投入，发展能显著提高传统产业和产品的新技术和新材料。举例1：纺织行业中的纳米技术纳米催化剂在化纤原料涤纶聚酯合成中的应用，将使生产效率提高5倍以上，大大降低了生产周期和成本，这项技术在化纤行业的推广可带来数十亿元的收益；利用纳米技术对各类化纤进行改性，使之具有功能性，如吸水吸湿纤维、变色纤维、芳香纤维、磁性纤维、防辐射纤维、远红外纤维，还可采用复合纺丝法来生产功能化织物；纳米功能氧化物填充到纤维中可制得各种差别化、功能化纤维，为纤维的发展带来一场健康革命，其市场规模也超过二十亿元。结论：纳米技术的应用将对纺织行业的发展起到巨大的推动作用。举例2：建材行业中的纳米技术纳米技术在建材领域的应用：利用纳米材料的自洁功能可开发的抗菌防霉涂料、PPR供水管；利用纳米材料具有的导电功能可开发的导电涂料；利用纳米材料屏蔽紫外线的功能大大提高PVC塑钢门窗的抗老化变形性能；利用纳米材料可大大提高塑料管材的强度等。另外，纳米抗菌不锈钢塑料复合管、纳米抗菌PPR管是在管材内层塑料中添加纳米级抗菌材料，经共挤出而制成具有抗菌、卫生自洁功能的管材。仅以PVC塑钢门窗为例，近几年我国每年城乡工业和民用建筑的建造量平均约12亿平方米，需要门窗3亿平方米，年需塑钢门窗约3000万平方米，年需硬PVC异型材约30万吨。结论：纳米材料在建材中具有广阔的市场应用前景和巨大的经济、社会效应。
4.1.1.4以市场需求为导向，加强服务意识，注重市场推广
以市场成熟代替技术成熟是发展纳米技术的最佳方式。改变传统的“技术导向”为“市场导向”，始终坚持以市场需求为出发点和归宿，以市场需求为拉动机制，着重推动具有应用前景的新技术和新产品的开发，注重对传统产业的改造和提升，提升产品的竞争力，推动纳米科技的产业化。着重发展有重大影响的方向与领域，注重纳米技术与各个行业的交叉融合，使纳米技术和产品能服务于各个行业。注重纳米技术的市场推广，加强纳米科技与各个行业领域间的交叉融合，加强科研成果和企业及投资商之间的交流合作，建立信息交流平台，创建科研成果转化的渠道，为纳米科技发展提供有力服务和支持。
4.2注重技术集成，实现自主创新
“创新”是科技发展的生命力所在。对于纳米科技的发展，需加强新技术和新产品的原始性创新，提升产品和技术的竞争能力。同时在重视原始性创新的基础上，更应该注重具有重大应用价值的集成创新，通过对集成要素的优势整合，提升集成整体的竞争能力，实现更大的市场价值。
4.2.1技术集成创新有利于形成市场竞争力
长期以来，人们比较注重单项技术继发展，这是技术开发初级阶段的必然过程。但从科技与经济结合的内在要求来看，单项技术的研究开发，因为缺乏与其它相关技术的衔接，在当前很难形成有市场竞争力的产品或新兴产业，这就造成我国每年所取得的数万项科技成果最终束之高阁，削弱了我国科技创新的基础。
4.2.2技术集成创新将提高产业核心竞争力
核心竞争力的形成，不仅仅是一个创新过程，更是一个组织过程，使各种单项和分散的相关技术成果得到集成，其创新性以及由此确立的企业竞争优势和国家科技创新能力在价值上远远超过单项技术的突破。加强技术集成创新，是企业实现自主创新的新思考，也是企业获得竞争优势、适应知识经济发展的关键。
4.2.3纳米技术的集成主要内容
4.2.3.1纳米科技成果的集成
将分散的技术集中，形成一个可达目标功能的技术体系，即组合应用性技术成果，也称为技术捆绑或技术整合。纳米科技成果的集成应注意以下几点：注重主题的策划，选好技术与成果，实现目标显示度。（1）注重主题的策划以市场需求为导向，关注市场需求的多样化，强化产品的竞争意识；以纳米技术或产品为关键要素，解决需求中的重大问题，具有行业导向性与共性；拓展解决方案的丰富性，注重外部资源的易取性；强化研发时间的迅捷性，凸显研发质量的配比性。（2）选好技术与成果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，选择具有竞争优势的纳米材料或技术为关键技术要素，具有前景的技术与成果，注重其成熟度和可靠性。同时加大中试研究力度、中试研究领域和资金投入，注重集成要素中技术和成果的协调与融合，优势互补，使集成整体具有新的价值。（3）实现目标显示度注重目标功能的实现，不仅要实现各项集成要素的功能目标，还应实现集成系统的整体功能目标。集成要素和集成系统的功能定量指标应具有竞争性，以实现其产品的显示度，有利于产品的推广。
4.2.3.2注重技术集成创新
（1）从纳米科技发展到产业链上的集成协作在产业链的衔接上，由于纳米技术的跨学科性，急需将努力的方向由“单打独斗”转向“集成协作”。实验和技术上存在局限性，而研究的广泛和复杂，造成设施难以完备；技术的成熟度不够；研究成本高和周期长，造成产业化难度大。因此，仅依靠某一个工业部门或者研究机构，将无法加快推动纳米科技的应用和产业化的步伐。结论：要实现和促进纳米技术的产业化发展，需要采用合理的产业化与投融资模式，推动纳米技术产业链的全方位发展。这就是所谓的为了构筑我国纳米产业发展的大战略，也是目前国内众多研究机构、企业正在的探索大联合的适当途径。（2）纳米科技发展产业链上的集成协作方式第一，建立国家级研究开发平台，充分发挥国家级研究开发平台的作用，推动各研究部门之间的交流合作，实现软硬件资源共享，避免重复建设。第二，建立产业孵化基地。“科研-孵化-企业”一条龙式的产业化模式，有利于推动科研成果产业化，因此，在有条件的地方应建立纳米科技孵化基地。第三，加强产学研的合作。积极推进产学研一体化的进程，把研究、开发和应用过程的各个阶段建成一个系统，使之紧密衔接、相互交替，保证从科研到生产整个过程的连续性，从而使科研单位前期的研究、开发优势与企业工业化生产优势融为一体，促进科技成果的转化。（3）各领域科学研究人员间的协作从目前情况看，我国从事纳米科技的研究人员，分属不同的行业、部门，彼此之间信息沟通不畅，研究人员之间也缺乏必要的交流，致使研究力量大大分散，而且各地研究所重复研究、重复建设严重。纳米科技属于多学科交叉的前沿研究领域，要动员和组织信息、物理、化学、生物、医药、材料等学科的专家参与纳米科技的研究开发，抓好多学科在纳米科技方面的集成。结论：纳米科技的多学科交叉特性必然要求加强各领域科学人员之间的协作。
4.2.3.3纳米科技推广注重技术集成创新的应用案例分析
应用1：“以应用纳米技术打造新世纪康居商住楼”思路（1）为了贯彻《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》以及“十一五”规划中的要求，促进生态人居环境和绿色建筑的发展，提出集成整合最先进的纳米技术研究成果，积极推动健康、环保的生态建筑技术的应用与推广。为打造康居示范工程提供有力的技术支持和保障，致力于搭建三大公共技术平台，即居住环境健康性和安全性公共技术平台；建筑物与居家用品节能和环保性公共技术平台；资源综合利用公共技术平台。（2）应用纳米技术打造新世纪康居商住楼，可以体现在环保、健康、节能等方面的优势上。具体应用可以包括外墙涂料、内墙涂料、变色玻璃、地毯地板门、厨房、家用电器、卫生洁具、床上用品、窗帘、玩具及衣物等。（3）面向生态人居环境和绿色建筑的发展的需要、面向《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》以及“十一五”规划中的要求，新世纪康居楼的打造将对该行业及人们生活产生很大影响，将形成一个完整的产业链条，引导该行业的发展。以纳米材料或技术为关键技术要素，具有竞争优势；选择具有很好市场前景的纳米改性内外墙涂料、纳米改性纺织品、纳米改性陶瓷、应用纳米技术的太阳能电池等技术和产品，打造一个健康、环保、节能的居住环境，具有竞争优势。另外，选择的纳米改性内外墙涂料、纳米改性纺织品、纳米改性陶瓷等成果技术成熟度较好。应用2：“建立应用于汽车产业的纳米技术产品产业链”思路（1）纳米技术在汽车产业中的应用，可以包括纳米材料改性内饰件、纳米结构超强钢板、纳米结构铝材料、高耐腐纳米水性汽车涂料、纳米隔热涂料、纳米材料改性高性能轮胎、高强度胶黏剂、纳米汽车油、纳米汽车燃油添加剂、纳米传感器、汽车动力应用纳米新型太阳能电池、纳米汽车尾气催化净化材料等。（2）面向十一五规划的“建设环境友好型，资源节约型社会”，面向中国巨大的汽车产业市场，中国汽车产业发展在近几年速度迅猛，是世界上最大最有潜力的市场。选择具有很好市场前景的纳米改性内饰件、纳米改性涂料、纳米改性高性能金属材料、高强度胶黏剂、纳米汽车尾气催化净化材料、纳米汽车燃油添加剂及汽车动力应用纳米新型太阳能电池等技术和产品，具有竞争优势。纳米技术在汽车上的广泛应用，将降低汽车各部件磨损、降低汽车消耗、减少汽车使用成本，还能消除汽车尾气污染，改善排放。可以预见，纳米技术在汽车产业的应用将对该行业及人们生活产生很大影响，将形成一个完整的产业链条，引导该行业的发展。应用3：纳米科技与新兴行业、支撑行业及国家重大工程挂钩纳米科技与新兴行业、支撑行业及国家重大工程的挂钩可以吸引国家或地方政府等的财政拨款，同时可以吸引公司和企业的投资和参与。纳米科技在新兴行业、支撑行业及重大工程中等各领域中的渗透，将加快纳米科技的产业化；纳米科技在新兴行业、支撑行业及重大工程中的应用，将提升这些行业的技术含量，增加其竞争优势，推动其发展；同时对其产业结构的调整、经济增长方式的改变具有深远的影响。例如：纳米技术及应用国家工程研究中心以产学研结合的方式，组织上海城建集团、上海高校和科研院所利用纳米技术和其它技术集成解决道路隧道内的废气治理问题，这是纳米科技在城市市政工程中的重要应用，该项目已列入国家支撑计划。结论：通过集成技术、产学研合作等方式与新兴行业、支撑行业及国家重大工程挂钩，容易吸引投资，促进纳米技术与其它技术和产业的融合，从而促进纳米技术的发展。
4.3树立诚信市场理念
4.3.1纳米科技要健康跨越发展必须树立诚信意识
诚信的本质首先是经济规律，其次才表现为伦理性质。诚信不足，败事有余。市场经济就是信用经济，信用是现代市场经济的基石，没有诚信，就没有秩序，市场经济和社会道德就会陷入混乱之中。目前纳米科技应用研究很热，市场上出现了鱼目混珠的现象，虚假的“纳米商品”，纳米概念的炒作，严重扰乱了纳米市场的秩序，误导人们对纳米的认识，损害了纳米科技的形象，严重阻碍了纳米科技的产业化发展。结论：纳米科技要健康跨越发展必须树立诚信意识，诚信的市场经济理念。
4.3.2如何树立诚信意识
加强诚信意识培养；健全市场竞争机制，让诚信成为人们自觉遵奉的客观经济规律；强化监督，建立相互补充、相互制约的诚信监督体系；加快建立信用体系，规范信息传递和披露机制，发展资信评估行业；强化法制建设，为诚信规范提供坚实的法制保障。
4.4制定适合纳米政策纳米科技的应用推广，需要制定适
合纳米科技发展的政策，保障纳米科技的可持续发展。
4.4.1制定发展规划，实施专项行动
第一，坚持“有所为，有所不为”的方针，制定纳米科技的发展战略，制定我国纳米科技发展的近期、中长期规划，对纳米技术的基础研究进行整体规划，制定国家纳米科技产业的发展规划，集中力量，重点突破。第二，根据市场要求，依托现有产业的优势和基础，确定重点发展的产业及产品，引导产业结构调整。第三，按照市场需求，集中优势力量研究、开发具有自主知识产权、市场潜力大、技术可行的项目和对未来有重大影响的关键领域，突出特色。
4.4.2建立创新体系，强化专利保护意识
组建全新机制的实体性创新平台，建立以企业为主、产学研结合的纳米科技创新体系。强调纳米科技的原始创新，注重技术创新、管理创新、制度创新的有机结合，在原始创新基础上，同时注重集成创新，强化专利保护意识，提高知识产权保护在企业发展中的重要作用。另外，建立和健全纳米技术成果产权保护制度，优先资助拥有自主知识产权的专利成果的产业化。
4.4.3重视人才培养，加强技术交流
制定人才优惠政策，鼓励人才流动竞争，努力创造人尽其才、才尽其用的良好环境。建立培养和吸引纳米科技人才的政策，培养高质量的纳米技术人才和领军人物，引进国外具有真才实学的优秀人才。加强国内外科研单位及企业之间关于纳米技术的信息交流，建设开放式的国家纳米技术信息交流平台，加强国际交流和合作，扩大国际影响。
4.4.4加快基地建设，吸引多元投资
鼓励科研单位、高等院校与生产企业共建纳米技术创新基地、开放式研究开发中心等，改善基础设施条件，对共性关键技术进行联合攻关，建立以企业为主体，产学研结合的纳米技术创新体系，加速纳米技术的研究开发与产业化步伐。重视以政府政策资金为导向，建立多元投资融资体系，吸引风险投资及民间投资，使其大规模地介入纳米技术产业并与科技界融合。同时，鼓励纳米科技型企业在资本市场上融资，加速纳米成果的转化和产业推进。4.4.5完善行业标准，规范技术市场重视标准意识，根据纳米技术产品的性质、用途，参照国际标准，制定我国纳米技术行业的产品标准，建立权威性的国家纳米产品质量检测中心，使纳米产品的生产和销售有章可循。尽快制定出台相关的政策法规，规范纳米市场，避免纳米技术及应用研究重复建设和过度竞争。
4.4.6加强科普宣传，倡导科学道德
重视纳米技术的普及工作，加强对纳米科技的科普教育，使大众对纳米科技有正确的科学认识，避免过分炒作和误导。重视纳米科技相关学科的建设工作，保障我国纳米科技的可持续发展。
5纳米科技成果介绍
纳米技术及应用国家工程研究中心积极整合社会资源，积极推动纳米技术成果的转化。
5.1应用在环境领域的纳米材料和技术
成果1：用于汽车尾气催化净化处理的介孔基催化材料成果简介：孔道内担载贵金属Pt/Rh/Pd的氧化锆基（氧化锆/氧化铈）复合纳米介孔催化剂。该催化剂采用具有自主知识产权的涂覆工艺，成功负载于金属载体表面，经检测，排放性能及催化剂老化性能达到并优于欧IV标准（GB18352.3）。技术特点与优势：特殊的介孔结构，高比表面积；贵金属用量低，热稳定性好；优良催化活性和稳定性；抗老化性好。产业化前景：2007年我国汽车产量达到900万辆，并逐年递增。同时，我国将面临新车必须全部加装净化器的局面，该项目具有极其广阔的市场前景，其经济、社会和环境效益十分巨大。成果2：光催化净化室内空气应用技术光催化室内净化技术现状：不能有效地去除室内空气中；危害性很大的细微颗粒物；催化剂活性组分易流失；微孔容易被颗粒物堵塞，致使催化剂失活。技术创新：将高流速高效率静电除尘与光催化净化室内空气两相单元技术有机的结合。技术内容：包括性能好低成本的金属泡沫网状载体的制备技术、光催化净化活性组份在金属泡沫载体上负载技术、净化室内空气污染物一体化新技术、金属泡沫网状物负载光催化材料、室内光催化净化器。产业化前景：目前我国城镇装修过的房屋中80％存在甲醛超标问题。净化室内装修污染的市场规模达100亿元，并正以每年30％的速度增长，据预测2008年将达到200亿元的市场规模。5.2应用在能源领域的纳米材料和技术成果3：镍氢（MH/Ni）动力电池与镍锌动力电池技术内容：镍氢动力电池技术；锌镍动力电池技术；在电极中添加纳米添加剂；提高电池的循环寿命；提高电池的安全性。应用范围：电动工具、割草机械、玩具模型、电动自行车、电动摩托车等。技术成果：《动力镍氢电池用纳米材料测试技术》项目被上海市高新技术成果转化服务中心项目认定办公室认定为上海市高新技术成果转化项目。这意味着该中心又一项纳米科技成果将走向市场。产业化前景：随着WTO的加入，对动力电池的需求逐年增加。目前国内市场对镍氢动力电池的年需求量在数千万节以上，也将在上千亿的一次电池市场中占据一席之地。
5.3应用在生物医药领域的纳米材料和技术成果
4：超临界粉碎技术成果简介：超临界粉碎技术，采用超临界流体，通过改变压力快速改变溶液的饱和度，使溶质瞬时成核、获粒度均匀、超微细纳米级、无污染高纯度产品。通过此药物微细化技术，实现中药的微纳米化，促进药物的溶解性，提高药物的生物利用度。成果内容：水飞蓟素微纳米颗粒，超临界流体增强溶液分散技术（SEDS），粒径尺寸介于50～300nm，纳米化后的药物在水中溶解速率得到显著改善。谷甾醇纳米颗粒，气溶胶溶液萃取系统（ASES）技术，粒径介于50～300nm，ASES处理后样品结晶度降低；化学结构没有明显改变。产业化前景：超临界微纳米加工产品：如纳米水飞蓟素、植物甾醇可应用于相关药物或油类产品，按1%的附加值计算，相关药物或油品的产值达100亿，该产品产值可达1亿元。成果5：用于腹腔淋巴靶向治疗的纳米给药系统成果简介：以安全无毒的聚脂类生物降解聚合物为纳米粒的骨架材料，用改良的乳化-液中干燥法制备载药纳米粒（NP）。腹腔化疗方式治疗卵巢癌，克服了紫杉醇游离药物渗透性差、易过敏等缺点，并能实现产业化。技术特点和优势：解决了材料的安全性，采用经FDA批准载体材料；制备工艺可实现产业化，粒径及其分布可控制、重现性好，包裹率高，生产工艺条件不苛刻。产业化前景：全球卵巢癌每年新增病人19.2万，死亡人数为11.4万，其死亡率占妇科恶性肿瘤之首。建成应用示范点，年创产值可达1000万元。成果6：基于纳米生物探针的微流控阵列蛋白质芯片成果简介：该芯片是一种纳米生物技术与微生物芯片技术的集成产物。通过纳米生物自组装技术将靶蛋白配体组装在纳米粒子界面上，构成纳米生物探针，可以特异性地与各种生物样品（血清、细胞培养液等）中的靶蛋白结合，并最终被捕获在微流控阵列的特定检测区域，通过纳米粒子所发出的光学信号实现对多种靶蛋白的高特异高灵敏的同步多元分析。技术特点和优势：高灵敏、高分辨和低噪音；可以实现多种生物分子的同步检测；具有在分析模式和使用便捷性上的多种优势。产业化前景：主要应用领域有蛋白质的结构功能研究、医学诊断和医疗、新药开发、生物工业、低样品消耗和快速的芯片反应器系统，以及特定用途的专家系统。
5.4应用在电子信息领域的纳米材
料和技术成果7：CMP后清洗剂成果简介：采用表面活性剂的分子设计技术，利用表面活性剂的协同效应，研制了一系列高性能CMP后清洗剂。技术特点和优势：由表面活性剂、高性能功能性清洗助剂组成的水基清洗剂。适合抛光后高精度表面的超精密清洗。清洗效率高、对工件腐蚀小、残留少等。技术现状：用于硬盘清洗的清洗剂已得到世界最大硬盘基片生产商“深科技”的认可，指标达到国际先进水平。硅片清洗剂已在国内企业得到初步应用。产业化前景：可广泛用于计算机硬盘、硅片、玻璃基片等表面的超精密清洗。系一次性使用，因而电子行业的清洗剂具有巨大的市场。CMP后清洗剂利润丰厚，以每年销售1千吨计，利润在1000万元以上。成果8：高性能纳米粒子抛光液成果简介：化学机械抛光技术（CMP）是迄今几乎唯一可以达到全局平面化的超精加工技术，纳米粒子抛光液是CMP技术的关键要素。通过解决纳米粒子改性分散技术、纳米粒子抛光液的配伍与精制技术、原子级抛光工艺技术等关键技术，成功制备出一系列含有纳米磨粒的纳米粒子抛光液。纳米粒子抛光液由纳米粒子研磨剂、功能性助剂、溶剂组成。技术特点和优势：在计算机硬盘基片的抛光中可以达到表面粗糙度(Ra)小于0.5；数字光盘母盘玻璃基片抛光中表面粗糙度达到4.68；均达到国际先进水平。产业化前景：纳米抛光液市场广阔，用于高精加工的纳米抛光液为消耗品，系一次性使用，不可循环使用以免影响抛光质量，因而抛光液市场容量较大。
篇4
[关 键 词]高新技术；技术革命；经济社会变革
一、21世纪高新技术发展大趋势
在2l世纪影响技术发展趋势的基本因素主要是：第一，技术自身自主的发展，这是最重要的因素；第
二，科学发展状态对技术发展的巨大影响，科学发展的最新成就必然影响技术的发展方向和速度；第三，
社会和经济发展的需求将技术发展的速度、方向和规模产生巨大影响。
根据以上影响21世纪技术发展趋势的基本因素，我们大体上可以推断高新技术发展的三大领域的大趋势。第一，以计算机为中心的信息技术革命将延续到2l世纪初期。全球“信息高速公路”浪潮的兴起将成为“世纪工程”。它将成为全球的神经中枢，使人类居住的地球就如同一个具有高度智慧的“大脑”。之所以出现这样的趋势，这是因为，其一，预计未来20年，半导体芯片集成度每18个月翻一番，价格减半的被称之为“摩尔定律”的发展趋势还会继续。而与之并行的处理技术难度使计算能力每两年提高一个数量级，预计到2005年计算能力将达到每秒千万亿次级。过去十年间，光纤的传输速率几乎每年翻一番，近两年达到每半年翻一番。其二，信息产业已成为经济增长的主要推动力。1995——1998年，信息技术及相关产业对美国国内生产总值增长的贡献率占l／3以上。据统计，1998年，全球电子产品市场规模为1．13万亿美元，2000年达到1．3万亿美元。其三，互联网和电子商务高速增长。全球互联网‘用户从1996年不足4000万户增长到目前的2．6亿户，预计到2005年将超过10亿户。目前全球电子商务市场贸易总额已达1500亿美元，预计到2003年将达到1．3万亿美元。未来10年，全世界国际贸易可能将会有1/3通过电子商务实现。
第二，生物学世纪正处在创新浪潮中，生物技术将得到有史以来从未有过的大发展。生物学发展最引人注目的是，它不仅在了解生命，还在改造生命，定向进化成为生物技术的新热点。在自然条件下需要几年甚至几十年才能实现的事情，现在可以在几周甚至几天内实现。一系列大型计划如《国际地圈及生物圈计划》、《人类基因组作图与预测计划》、《人类前沿科学计划》、《脑的10年》、《生物多样性利用与保护研究》等的实现，特使生物技术崛起。现在生物技术研究成果不断涌现，应用速度加快。人类面临的一系列重大问题如人口膨胀、环境污染、粮食匮乏、疾病威胁等都紧迫地需要发展生物技术以求解决。围绕着生物技术的发展，环境保护技术、农业技术、生物——心理——社会技术等也将得到充分的发展，以致形成新的高新技术产业群。
第三，以纳米科技为前沿和核心的新材料科技正在引发新的产业革命。纳米科技应用非常广泛。即将到来的微型化和分子电子装置浪潮——纳米技术，正在化学、物理学、生物学和电子工程学的交叉领域形成。这次浪潮的出现，将引发一场比20世纪末达到鼎盛的微电子装置更加引人注目的大规模行业变革。随着纳米科技的新发展，分子计算机、光子计算机、生物计算机、量子计算机在不久的将来就会出现。人们估计“后pc时代”正在到来。这是计算机技术发展的第三次浪潮的核心，它把计算机技术运用到各种日常和器具之中，同时使得它具有联网功能和高度智能化，这一趋势将从根本上改变现在个人计算机为中心的地位，扭转计算机性能的总体格局。尽管在相当程度上纳米技术仍然存在很多末探知领域，但科学家从已经获得的知识推断，纳米技术将对材料与加工、电子学等计算机技术、医药与生物工程技术、环境与能源、国防科技等领域产生重大影响。纳米科技之所以将在2l世纪产生如此重大深远广泛的影响，与纳米材料本身在高科技中的地位密不可分。
2l世纪里，信息、生物和新材料代表了高新技术发展方向。在信息产业如火如荼的今天，新材料领域有一项技术引起了世界各国政府和科技界的高度关注，这就是纳米技术。有人预言，处于2l世纪高技术前沿和核心地位的纳米技术所引起的世界性技术革命和产业革命对社会经济、政治、国防等所产生的冲击，将比以往的技术革命时代带来的影响更为巨大。纳米技术将会掀起新一轮的技术浪潮，领导下一场工业革命。人类将进入一个新的时代——纳米技术时代。
二、应重视高新技术的发展对发展社会变革影响的研究
2l世纪是一个科技革命给经济社会发展带来伟大变革的时代，世界性技术革命和产业革命对社会经济、政治、国防等所产生的冲击，将比以往的技术革命时代带来的影响更为巨大。信息、生物、纳米技术等高新技术的发展将会掀起新一轮的技术浪潮，领导丁一场工业革命。有鉴于此，研究高新技术对经济社会变革的巨大影响这一课题的意义就是要说明，技术革命的作用不能再用传统的、等同于资金和劳动力等经济活动的外在因素来解释，科学技术在促进经济和社会发展的活动中是一种内生因素，是一种特殊资源，是推动人类社会进步的最高意义上的革命力量。新技术革命带来的技术领域的变革，其直接后果是生产力和生产效率的大幅度提高。然而，生产力的发展必然引起生产关系的变化。也就是说，新技术革命的影响不只是简单的量的影响，而是会对生产过程中人与人的关系产生质的影响；它不仅会引起经济的巨大变革，而且会引起社会的重大变革，这是一个客观规律。也是研究高新技术发展对经济社会变革产生巨大影响这一重大课题的一个最基本的视角。
关于社会发展远景的思想及其实际体现，已经证明了人们有可能科学预见每一社会发展阶段的最近结果，以及较远的后果。根据关于原则上可能认识未来的思想，研究高新技术发展对经济社会变革的影响的方法论基础是：社会实际是客观实际，认识实际的一般哲学方法，即辩证唯物主义和历史唯物主义c这也是研究科学技术与经济社会的关系的方法论根据。随着现代科学技术的发展出现的具有方法论意义的新学科是研究高新技术发展对经济社会变革的影响的一般科学方法。这主要包括系统论、信息论和控制论。此外，研究高新技术发展对经济社会变革的影响这一课题的方法还应包括经济学的研究方法和未来学研究未来本身的方法等。
研究高新技术发展对经济社会变革的影响这一课题的主要途径应该是，一切从实际出发，深入国内外科研院所、高等院校、高新技术企业调查研究了解高新技术研究和应用的实际情况；广泛搜集国内外有关高新技术研究发展方面的各种资料，在占有丰富资料的基础上研究它对经济社会变革正在发生和将要发生的影响；召开有科学家、企业家、经济学家、人文社会科学家参加的学术研讨会，建立自然科学家与人文社会科学家之间的对话机制，共同探讨科技进步和人类社会发展的未来，使自然科学和经济学、未来学、人文社会科学交叉互补，充分发挥学科综合优势，博采众长、优势互补，以取得各学科综合研究成果。
研究高新技术发展对经济社会变革的影响目的就是要在跨人新的21世纪之时，面对世界经济和科技前所未有的大发展，面对前所未有的激烈国际竞争，警醒国人，我们也面临着一次大的机遇和姚战，呼唤国人的科技意识，逆水行舟，不进则退，抓住机遇，开拓进取，赢得主动，发展壮大，是中华民族必须肩负的历史责任。抓住高新技术革命的机遇，思考应变的政策的战略，及时作出新世纪的正确战略决策，迎头赶上，奋起直追，以新的技术革命来促进整个经济社会的全面进步，实现中华民族的伟大复兴。
从宏观经济全局来观察，高新技术革命的影响主要体现在产业结构的变化上。由于新技术革命的冲击，一些原有的产业会逐步消亡，一些新的产业会迅速成长起来，更多的产业在新技术革命的影响之下，则会重新改组或改造，这既包括技术的改造，也包括组织与管理方式的改造。
从技术变革到经济变革,新技术革命，预示了一种全新的经济运行模式。它以新技术革命的丰硕成果为技术基础，以科技创新作为发展动力，以全球一体化的高度的生产社会化和国际化为宏观背景，以“后pc”时代的信息技术系统提供支持和科学决策为指导，它的发展必将为人类带来更高水平的物质文明和精神文明。
新技术革命不仅会引起人类经济社会发展的变革，而且经济变革会进一步引起人类社会的深刻变革。经济关系的变革对于全社会来说，是带有根本性的、全面的变革。作为人类社会一切活动的基础，经济形态的变革必然通过各种渠道、各种方式影响到社会的各个方面、各个角落，从而导致整个社会生活的全面变革，从而形成新的社会格局。在2l世纪科技新时代里，社会的变革还会将更为全面和更加深刻。
高科技时代带来的社会变革，首先将发生在法律领域，立法和法制建设就显得非常重要；其次，它对人们的道德观念将提出新的挑战，人类需要新的思维方式和新的思想观念。第三，随着高新技术的应用和普及，人们的工作方式、生活方式、休闲方式等都将发生巨大变化。最后，由新科技引发的技术革命对传统的教育也会引起巨大的冲击。在以上各方面的社会变革中，人们的思想观念的变革是最根本的变革。事实上，正是在2l世纪新的技术革命带来的这场大变革中，人类将不断地重新认识自己，重新认识自己与大自然与社会的相互关系。而这个认识的过程正是人类及其社会走向新的文明水平必须迈上的台阶。
篇5
本书的内容可分为五大热门的技术，即纳米技术、太阳能电池技术、生物医药及临床应用技术、应用于可持续发展的工业等离子体技术。由标题可知，这些应用以及本书的读者都涉及多个领域。本书横跨材料科学、工业化学、物理学、工程学等学科，是从事工业及学术研究，还有以应用为导向的等离子体技术研究人员的必备参考书籍。
本书内容分为34章：1.等离子体简介；2.低温等离子体在环境技术上的应用；3.大气等离子体空气污染控制，固体废物和水处理技术：基础及展望；4.高压低温等离子体的光学诊断分析；5.关于静电集尘器和低温等离子体反应器的流模型的激光分析；6.水等离子体在环境技术上的应用；7.大气等离子体中的有机污染化学；8.广域等离子体的产生及应用；9.减压热解气体的低温等离子体废气处理系统；10.制药及生物医学工程中的等离子体技术；11.用重介质等离子体技术制造的碳磁性纳米微粒靶向树突状细胞；12.脉冲功率及等离子体在生物系统和活体有机系统中的应用；13.等离子体聚合技术在生物材料方面的应用；14.常压大气环境下的等离子体灭菌；15.用低压电感耦合等离子体放电来消除致病生物残留物；16.射频放电产生氧自由基用于灭菌和蛋白质处理；17.由等离子体引发的接枝聚合改性聚对苯二甲酸乙二酯表面的亲水性和生物活性；18.薄膜硅太阳电池的等离子体处理策略及讨论；19.大面积甚高频等离子体的特性；20.在减轻由SiH4放电作用下形成的纳米颗粒的沉积产生的高抗光照稳定性条件下a―si:H薄膜的沉积；21.诊断并建模SiH4／H2等离子体，研究在双重频率源下的微晶硅沉积作用；22.类金刚石碳质物简介；23.类金刚石碳质物的应用；24.类金刚石碳质物在生物过程中的应用；25.等离子体处理半导体纳米氮化硼立方晶薄膜；26.等离子体沉积中类金刚石碳质物薄膜的摩擦原理；27.脉冲直流等离子体下的类金刚石碳质物薄膜的生长；28.N―Ti02薄膜的等离子体沉积；29.有关生物医学应用的类金刚石碳质物和多层薄膜的疏水性研究；30.从微等离子体中得到新型的电磁活性介质；31.用调幅脉冲射频放电装配纳米微块；32.等离子体放电的托马森散射诊断；33.低压冷态等离子体中的晶化纳米灰尘粒子的生长；34.等离子体洞室中细微颗粒的收集与去处。
本书包含多名日本工业等离子体技术应用领域的专家、学者的多年的研究成果，内容新颖实用，具有很大的启发及指导意义。本书与其同一出版社的另外一本著作《Advanced Plasma Technology》(Riccardo dagostino等著，February 2008)内容互为补充，参照阅读更易深入理解其内容。本书适合所有相关专业的学生、教师、研究人员及工程技术人员参考。
靳绍巍，博士生
篇6
这是一个极靠谱的青年，认准了，就会坚持走下去。“科研是很寂寞的事。成功之后，鲜花和掌声都来了，但大多数时候没有这些。所以更重要的是在表面上不成功的时候怎么去做。”他说。
认准ALD，就全方位地去学习
2002年夏天，刚刚大学毕业的冯昊登上了飞往大洋彼岸的航班。他的目的地是美国伊利诺州的芝加哥市，美国西北大学就在那座城市的北边。他将在那里完成博士阶段的学习。
“我选择了纳米催化领域。”接受过北京大学化学系4年的系统学习后，冯昊对自己的方向有了新的把握。“催化”是一个传统的领域，而纳米科学是推动21世纪科学技术进步的支柱之一，纳米技术在催化领域的应用将使这个传统的领域绽放出崭新的光芒。就是在纳米催化领域的钻研过程中冯昊接触到了原子层沉积技术。
ALD在本质上属于一种薄膜制备技术。它能够以单原子层为单位操纵物质表面的组成和结构，是一种真正意义上的纳米技术。“这是人类目前能够达到的最高的薄膜厚度控制精度。”
与其他沉积技术不同，ALD技术最突出的特点是不挑基底材料的形貌结构。“一般沉积技术要求靶必须对着要沉积的源，才能做到局部均匀沉积。但ALD不管材料的表面有多复杂，都可以在所有的表面上形成均匀的镀层。”在行家眼里，原子层沉积技术以其三维均匀性和可作用于大面积表面的特质彰显着它的独特魅力，只要用它，就可以得到完整、均匀、无缺陷的薄膜。即使是在具有高比表面积和复杂孔道结构的粉体材料上，它也能使被沉积物质以纳米薄膜或粒子的形式均匀分布于材料的全部表面。
“原子层沉积技术还有一个特点，工作温度可以很低。相对于化学气相沉积技术，它对基底材料的损坏就很小。”潜台词是，借助该技术可以在各种材料表面直接引入所需的物理或化学性质，在很大程度上改造材料的表面性能，而不必担心影响材料本体的性能。“ALD技术可以用来处理对温度敏感的材料，包括西安近代化学研究所感兴趣的一些含能材料。”这自然是后话，但当时，冯昊的确是被ALD技术迷倒了。
“ALD能在原子层面上改变物质表面的组成和结构，非常适合用来合成一些严格遵循设计方案的纳米材料，对于催化研究领域这是一种革命性的方法。让我产生了非常浓厚的兴趣。”
他连续用了两个“非常”来强调。那时，ALD技术在催化领域的应用还鲜为人知，但是它最为经典的应用已经在微电子领域呈现。
摩尔定律说：集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18～24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。
“发展到今天，电路集成度已经非常高了，器件尺度也已经非常小，再往下突破就很难。”冯昊以芯片制造工艺举例，在20纳米的尺度上去控制三维器件的化学组成和结构非常困难，可是对于ALD，20纳米对应的厚度差不多就是200个原子层，轻而易举就能实现。时至今日，关于摩尔定律的生命力到底有多长一直存在争议，冯昊相信，在原子层沉积技术的帮助下，摩尔定律还可以延续下去。
微电子、新能源、新材料、化工、环保、医疗……原子层沉积技术的应用前景十分广阔，用冯昊的话说，这是一个具有爆炸性发展潜力的技术，虽然目前在我国还没能广为人知，在未来的10?20年中很有可能会取得长足的进步并获得普遍应用。
5年的博士生涯并没有完全满足冯昊对原子层沉积技术的痴迷。博士毕业后，他没有和大多数同学一样选择去杜邦、美孚这样待遇优厚的跨国企业工作，而是走进了美国阿贡国家实验室，更全面、深入地学习ALD技术。“将来无论做什么，这都会是一个很好的储备。这个阶段也是我在美国收获最多的时候。”
回国做原创研究，路要一步步走
早在上世纪70年代，芬兰工程师Suntola提出了原子层沉积的概念和基本理论，基于这些原理制备的多晶荧光材料ZnS以及非晶Al2O3绝缘膜迅速被用于平板显示器制造工业。这是国际上最早出现的ALD技术。上世纪90年代中期，日本和美国在电子工业中引入ALD技术，市场上也开始出现商业化ALD设备。
“ALD的优势就是从那时候开始逐渐显现出来的。进入21世纪，ALD技术在国际上已经发展得相当成熟，可我国在2005年前后还不大了解这项技术。”冯昊说。
2011年，ALD技术在国内的发展速度依然滞后，而对这一技术的需求却在持续上升。经过几年的锤炼，冯昊已经初步具备了独立从事科学研究的能力。他决定回国。对一个年轻人来说，在更需要他的地方才更能够更好的发挥他的作用，他坚信回国能带来更大的事业发展空间。
其实，回国的原因也不是一个方面就能够简单概括的。“在发达国家每个人的基本生活品质很容易得到保证，但是外国人的事业上升空间远不如土生土长的本地人广阔，比如在申请研究经费、建立课题组等方面，很容易处于劣势。回国的话，大家都是一样的，不存在种族歧视。何况这些年，国家也通过各种人才引进计划，给我们提供了一些做事的基本条件。”
他最终选择了在“家门口”的西安近代化学研究所。出生于1979年的冯昊是家中独子，在他看来，既然回国，自然是回到最有归属感的地方，离父母越近越好。“况且，我回国是要做事的，一线城市生活成本太高，我不可能整天只想着怎么挣钱养家，要想静下心来做科研，还是要在一个生活压力不要太大的地方。”“研究所对人才引进工作也非常重视，在实验场地、启动经费、人员和仪器设备等方面都提供了很好的保障，为我们搭建了一个比较完善的事业平台。”
在西安近代化学研究所，冯昊开始组建ALD材料表面工程专业组，对于这个以军工技术研究为主的研究所来说，这是一个全新的领域。他的工作重点是基于ALD技术的纳米材料合成与表面修饰改性，具体涉及ALD技术在多相催化、含能材料、功能薄膜材料等领域的应用。他的理想是将ALD技术的潜力全面挖掘出来，为自己的祖国服务。
“我们国家没有参与ALD技术的发展过程，在很长一段时间内是空白的。近些年来，国家通过引进一些海外人才在短时间内迅速把基础研究水平提了上去，在某些研究方向上甚至可以与国际先进水平齐平。但是，对一项先进技术的全盘掌握是需要一定时间积累的，不能一蹴而就。我们一定要沉下心来好好打基础，把欠缺的技术能力补足。”
冯昊认为，对ALD技术的全盘掌握要通过装备制造、基础研究和应用开发三方面来呈现。“我们需要做热门的研究，但同时我们也需要做设备、做应用。”
因此，在项目组成立初期，他没有急于从国外购买ALD设备开展科研项目，而是致力于建立实验设备的自主研发能力。“做这件事，要花钱，不能发文章，也不能直接产生效益，表面看起来出力不讨好，但是非常重要。如果没有设备开发能力，做基础研究很容易受限于可获取的实验设备，无法采用一些新的方法；而应用研究往往针对的是特定的研究对象，对设备的结构、功能、生产能力都会有特殊要求，如果不具备设备开发能力很难实现。”
除了摆脱对国外技术的依赖以外，冯昊选择以设备开发作为开端，还因为这是训练团队全面掌握ALD技术理论精髓、培养自主创新能力的最佳途径。
进行ALD设备研发是一项复杂的工作，需要掌握化学、化工、真空机械、电路控制、计算机软件编写等方面的专业知识和技能。冯昊开始认认真真地打起“地基”，从组成ALD系统的每一个零配件到各个控制系统的集成，把设备的制造过程仔细梳理了一遍。他没有走简单复制国外设备的“捷径”，而是对设备的主体结构、控制软件等核心组成部分进行了重新设计，大量采用了国产零部件、电路元器件、阀门和仪表，不但大幅压缩了设备成本，同时使得实验系统的维修和改装变得简单易行，有效降低了技术门槛。经过将近一年的努力，冯昊和他的团队最终克服了重重困难，成功完成了ALD实验系统的研发任务。这台灌注了整个团队智慧和汗水的先进实验设备承载着这些年轻人的梦想，将带着他们在科学研究的广阔天地里开启属于他们自己的旅程。
冯昊的ALD技术版图
回国之初，冯昊最大的愿望就是把ALD技术在国内开展起来，并且结合国情，将它用到最需要的领域里去，形成自主创新的技术体系。经过几年的发展，冯昊的科研版图已经扩展至四个板块。
自主知识产权ALD系统研发已经成为团队的核心能力之一，也是团队坚持发展的研究方向。一次，看到女儿又在玩心爱的“乐高”，冯昊突然想到ALD系统其实也可以按照不同功能划分为几个模块，不同模块之间采用通用接口连接。这种设计方法拓展了设备的功能和适应性，为ALD反应系统定制提供了一种低成本方案。“因为不同领域对ALD设备的需求不同，我们采取了一种模块化的设计思想。”他举例道，“就像攒电脑一样，你想要什么样子的显卡和主板，可以自己去电子城买了然后装起来，组成最符合你需要的电脑。在ALD设备订制上也是一样。”按照这种模块化的设备设计思想，他又先后开发出几台结构和功能各不相同的ALD系统，分别用在团队各个主要研究方向上。
目前，冯昊正在带领团队重点攻克针对粉体材料批量化制备的ALD设备和相关技术。“ALD的传统工作对象是类似于晶体硅片这样的平面基底，对于粉体样品处理能力的不足是制约ALD技术在新能源、新材料这样的领域获得广泛应用的瓶颈。”“我们准备通过设计特殊的反应器和ALD反应方式使粉体床层在反应过程中处于一种不断运动的状态，充分暴露出颗粒的全部外表面，降低扩散阻力，用这种方法来提高对粉体材料的处理能力。”“这个装置一旦建成，将能够大大缩短实验室取得的研究成果与实际应用的距离。”
纳米催化算是冯昊的老本行。自从他第一天走进美国西北大学催化中心算起，在这个领域里冯昊已经耕耘了十几个年头。如今，拥有了ALD这项强大的表面工程技术手段，催化对于他变得更加得心应手。
对于催化剂制备而言，ALD是一种颠覆性的技术。它不再依赖溶解、浸渍、沉淀、过滤、洗涤、灼烧等繁杂的湿法化学工艺，所有的催化剂合成步骤都在高度自动化的仪器设备中完成。借助ALD技术手段，可以以任意催化剂载体为基底，修饰载体孔道结构、沉积特定的催化活性物种及助剂，并实现对催化剂尺寸和结构的灵活调控，从而提高催化剂的活性、选择性和稳定性。
在纳米催化领域，冯昊用他取得的一系列原创性成果不断刷新着ALD技术的应用版图：将ALD技术修饰的阳极氧化铝薄膜用作纳米催化反应器阵列，降低了选择性氧化反应中过度氧化副反应产物的生成；通过ALD技术分别合成单体和多聚体钒氧化物，研究了不同结构的氧化物对烷烃及其选择性氧化中间产物的催化作用，阐明了催化反应发生的过程机理；借助ALD技术合成了纳米和亚纳米钯催化剂及铂―钌双金属催化剂，在低温下实现了甲醇向氢气的高效转化；利用ALD氧化铝对钯纳米粒子进行包覆，形成一种具有优秀抗烧结性能的稳定催化结构；研究了ALD反应过程中钯纳米粒子在活性炭表面的形成和生长机理，探索了利用ALD技术进行真正的工业催化剂合成的可行性；利用ALD氧化锌对不同结构的分子筛进行改性，合成出分别适用于烷烃脱氢和芳香化反应的新型催化剂；利用ALD氧化钛对高比表面积二氧化硅纤维进行表面改造，制造出一种具有极高活性的光催化材料。
“To make things happen，是做催化的人的梦想。”他说，“具体指的就是按照设计好的结构把催化剂合成出来，实现预期的功能。而ALD就是可以把这个梦想变成现实的一种手段。”
在西安近代化学研究所，冯昊和他的团队还开创了ALD含能材料表面工程这一全新的研究方向。“开发先进的含能材料对我们国家的重要意义不言而喻。但是很多先进的含能材料在应用中都存在严重的问题，其中有些问题可以通过调整材料的表面性质得到改善。关键是不能在修改材料表面性质的时候把材料本体的能量密度也改变了。ALD能够达到很高的控制精度，借助它能够在几乎不影响材料能量密度的同时显著改变材料表面性质。”沿着这个思路，冯昊和他的研究团队大胆开创了ALD含能材料表面工程这一研究方向。经过一段时间的探索，他们初步证实了ALD技术在高性能纳米含能材料合成、含能材料能量输出结构控制、材料安全性、稳定性、工艺性提升等方面的重要用途。“目前这些工作主要还是处于基础研究层面，距离真正的应用还有很长的路要走。但是这些研究能够为一些制约新型含能材料应用的瓶颈问题提供一种全新的解决思路和方法。”
冯昊团队的另一项原创性研究是微通道反应器表面工程。在化工反应进行过程中，反应器、换热器等部件内壁会发生结焦，严重影响到热裂化、重整等反应的正常运行。这个问题对于一些微通道反应器尤为明显。“我们通过设计开发特殊的ALD反应设备和薄膜制备方法，将反应器内表面的金属组分蔽掉，做出一个新的惰性的表面来抑制积碳的生成。通过对薄膜组成和结构的精确调控，我们可以实现不改变基底金属材料的热传导和机械特性，但显著提高反应器运行寿命的目标。”这一研究成果已被应用于航天领域，并在一定程度上解决了长期困扰业界的技术难题。“我们的ALD技术具有其他手段无法比拟的优势，这是项目委托单位对我们技术能力的评价。除了在航天系统中应用外，这个技术在民用方面也有很大的推广空间。这也是我迄今为止最满意的一项科研成果。”
现在，冯昊的科研团队已经初具规模，团队骨干成员接近10人。他们与外界的合作也越来越多，一些高校、研究所和企业慕名前来，以科研合作或者联合培养研究生的方式学习ALD技术，把它用到自己感兴趣的研究中。“我们愿意向国内其他单位输出ALD技术，包括提供科研所需的基本设备和技术培训。”“ALD是一项适用性极广的技术，毕竟我们的精力和能力都有限，不可能挖掘出ALD的全部潜力。所以我希望有更多的人能够参与进来，一起把ALD技术在各个相关领域的基础研究和应用做起来，产出更多原创性的成果，为我们国家解决更多的问题。”
篇7
现实社会中，全世界的小孩都玩捉迷藏，谁都可以一辈子回味儿童游戏的欢乐，那遥远的隐身实践何尝不正是虚实转化欲望的萌芽。只有城里的小孩体会过哈哈镜，谁也忘不了神奇的变形曾经的傻笑，那惊喜的背后或许刻下了实虚转化的烙印。部分小孩可能因为新衣裳而盼望过年，谁也不会否认光鲜的外表何等甜蜜，但是他（她）们基本不会意识到这种化自卑为异彩的幸福里就包含实虚转化的成份。大多数人对高尖技术的本质难以理喻，捧读其专著味同嚼蜡，少有收获。但是，这不妨普通读者从自我兴趣出发，通过不同的角度对自然和人类的创新加以审视和讨论，在认识论的海阔天空里遨游。
1 光学的技术创新及其应用
为了纪念千年来人类在光和光应用技术领域的重大发现，提高公众对光的重要性的认识，推进光在能源、教育、农业和健康方面的发展，联合国早前宣布2015年为“光和光基技术国际年” [1]。
1.1 关于实虚转化技术的历程，有很多令人骄傲的成果
在专家学者关于光学理论发展的主线上，1015年阿拉伯学者伊本?海赛姆的五卷本光学著作发表；1815年菲涅尔提出光波理论；1865年麦克斯伟提出光电磁传播理论；1905年爱因斯坦提出光电效应理论，1915年又通过广义相对论将光列为宇宙学的内在要素；1965年英籍港人高锟在光传输于光纤的光通信方面取得成就，后来获得诺贝尔奖[1]。英国科学家道尔顿（John Dalton，1766-1844）被称为天才，原因之一是他对自己缺陷的认识深刻到推动人类的知识，知道自己的色觉问题而请求死后解剖他的眼睛。
在光学知识的普及教育认识上，已知光的形式多种，包括引起人类视觉的可见光以及人眼不能识别的红外线、紫外线、X射线、γ射线、无线电波和微波。北京大学教授饶毅在科学网上的《色》，通过物理学中色与波长的关系，以及神经生物学中色与感觉的关系展示了视错觉（Visual Illusion），不是所有的动物都有视觉，植物只有光感而没有视觉，感光细胞具有高度的敏感性。
在工程技术的主线上，光学材料的发展是从板状硬性镜面到纤维状柔性线条的形态变化过程，也是从原材料直接加工到纳米技术复合材料的发展过程，材料表面加工技术也是一条由粗到精的辅线。光功能似乎无穷无尽，应用于图像信号通讯增强人们的联系和交流，应用于杂技魔术娱乐人们的生活，应用于夜视、无损检测拓展人类肉眼的能力，应用于提高光效技术可以限制能源浪费并减少光污染，应用于腐蚀分析可以保护文化遗产，应用于探索未知以了解我们栖息的世界和生存的宇宙[1]，现实中很多丰富多彩的信息被转化成单调乏味的数字，实虚转化早已白天黑夜渗透人类社会生活。
1.2 关于实虚转化技术的现状，有很多进行中的工作
从技术而言，实现了从传统的变换光学方法的第1代，到光学传递函数的第2代，再以这两者为基础，拓展到在正折射率材料上实现隐身及幻觉的发展的第2.5代。而量子隐形传态技术无疑是革命性的全新一代。2015年2月26日出版的《自然》以封面标题的形式公报了中国科技大学潘建伟项目组的“多自由度量子体系的隐形传态”研究成果[2]，利用单光子非破坏测量技术实现自旋和轨道角动量多自由度贝尔态测量，搭建了6光子11量子比特的纠缠实验平台，量子信息可以被瞬间传递并被复制，量子物理一个深远而令人费解的预言迈开了现实的第一步，实现了原来只在科幻中的“超时空传输”，证实了爱因斯坦的想象。2009年，他们研制了“量子电话样机”，并在商业光纤网的基础上组建了可自由扩充的光量子电话网，实现了“即通及安全”的量子保密电话。国家目前正以此建设世界最长的量子保密通信骨干网络工程――“京沪干线”，并实施战略性先导科技专项“量子科学实验”工程。未来十年，量子保密通信有望走向大规模应用。
从功能而言，实现了从包袱似的立体隐身、到地毯式的平面隐身，从近程幻觉到远程幻觉，从负折射率材料再到正折射率材料的升级。实现了从音频到远程视频，实现了从电脑模拟到3D打印。3D打印机功能上与激光成型技术一样，采用分层加工、迭加成形，即通过逐层增加材料来生成3D实体，这是断层扫描的逆过程，断层扫描是把某个东西“切”成无数叠加的片，3D打印就是把一片一片的打印叠加到一起，成为一个立体物体，其中的模拟原型也可以通对实物进行3D扫描测量来获取成像。
从应用对象而言，实现了从单种斗篷到多种斗篷，从斗篷的具体实物到照明物体的概念化，再到把具有折射率材料的范围从点扩成面覆盖。显然，这样的认识还是感性和表层的。
1.3 关于实虚转化技术的未来，有太多令人鼓舞的课题
在核心技术理论上，光的波粒二象性实质是指其同时具有波动性和粒子性所融为一体的二重性，还是此时的波动性和彼时的粒子性所一分为二的二元性？如果是后者，其转换是瞬间即现的还是有过程的？转换过程有哪些影响因素？转换的条件是如何的？能物理建模或数学建模吗？还有，云计算能从变幻莫测的极光模拟中提取出规律性吗？
在关联技术研究上，无论光学隐幻技术发展得多强大，那还是一门光学。其应用仅仅是刺激人类的视觉而已，这还是一个静悄悄的世界。那么，把声学交叉进来，通过对波场波动特性的调制，付之以生动的灵性。无论光学隐幻技术发展得多完美，那也还是一门相对的技术。其基础强烈依靠照明物的外形结构，这还是一个表面化的世界。那么，把多余的结构撇除，通过对光学数字信号重组技术，弥补照明物轻量化后、与传统比较的缺失。在工程技术应用上，以光电磁及其传播理论为基础，以纳米材料及其加工理论为微观和细观技术代表，以海市蜃楼及其模拟技术为宏观典型的研究可成为近期的研究热点。
2 实虚转化技术的哲学解读
2.1 实虚转化换代质变
2008年科学家已宣布他们距离制成可使人类隐身的材料仅有一步之遥。据称，来自美国加州大学伯克利分校的研究人员开发出了一种新型纳米材料，可使3D物体周围的光线折射后绕过物体，从而达到隐形的效果，研究团队表示今后将有足够大的这种材料出现，可使人类隐身。该成果也已经发表在《自然》和《科学》上，其原理主要基于负折射现象，这是俄国科学家Veselago在1968年提出的：当光波从具有正折射率的材料入射到具有负折射率材料的界面时，光波的折射与常规折射相反，入射波和折射波处在于界面法线方向同一侧。负折射率材料是在本世纪初才开发出来的，此前负折射现象只能在人不可见的微波波段实现，而新材料则能够在可见光波段实现负折射。新材料使用纳米级网眼结构的银和镁氟化物，研究人员表示光线在这种材料中传播就像水流绕过石头一样，结果是从物体正面仅可以看到背面传来的光线。另一方面，这种材料可以迅速应用于通信和其他领域，例如使用这种负折射率材料制造“超级透镜”，能够突破光波衍射极限，观察到更微小的物体。
应该说，上述报道的技术内容还未超出汪教授讲座的范围，也即由于第1代和第2代最后都要获取电磁参数实现实虚转化，这不是技术的质变，只是同一技术的不同技巧。由于第2.5代避开了对材料参数的要求，即使还需要获取电磁参数实现实虚转化，但是所依赖的物理参数已改变，已是技术的质变。
2.2 实虚互化循环升级
从实物到隐形只是实虚转化的第一步，其表现是从有到无。从实物到幻觉是实虚转化的第二步，幻觉（伪装）多了欺骗，其表现是从有经过原有的无、到了新的有。因此，实现了有无有的循环。但是这只是单向循环，或者说是简单的循环。正如该技术的材料从负折射率材料到正折射率材料的升级一样，该技术也只有进一步从“实虚转化”发展到“虚实转化”，也就是从顺变到逆变，从单向转化上升到双向互转，双向简单循环，才能为“虚 实互转”打下基础，混乱中找到一一对应、有条不紊。最终实现双向复杂循环。否则，就像字体转换结果的乱码，宛如天书。但是，虚实互化技术的实现也就同时意味着实虚转化技术的危机，当对方能虚实转化时，我方的实虚转化就失去了意义。这种从无到有、从研发到淘汰的技术生态，究竟是双向复杂循环的螺旋升级，还是哲学中的物极必反呢？
2.3 组合技术放大效应
百多年前，人类进入了机电一体化时代，现在，光机电磁一体化技术已娴熟应用在社会的各个角落。时髦的管理者常拿1+1>2来谆谆强调组合的放大作用，古老的传说也同时告诫人们关于两个和尚没水吃的无奈。这是什么原理呢？肯定不是化学反应，但是也不能完全肯定全部是物理作用的结果。也许是组合与混合的微妙区别，或者是局部与整体的正确关系。
可以预见的是，这些正确的组合也不够了，人类欲罢不能的贪婪终将通过云计算技术把时间这个动态因素、通过纳米技术把材料这个静态因素，也一并深刻地嫁接进去，培育出虚实融化、变幻无常的奇妙世界。科学技术真是第一力。
2.4 实虚转化永远处于量变质变的动态发展中
这是时展的必然。慢吞吞的转化绝不是隐方的大忌，同样在野外开阔地隐身，狙击手的服装只要随环境渐变，但是有时也要随强光剧变。任何剧变就意味着超大规模量的计算或微元。幻觉还分为静幻和动幻。浙江大学是国内光学研究的佼佼者，研发的光学隐形材料――光在该装置内“转弯”，但穿过装置后仍按原来的方向传播。据研发人员透露，下一步就是要让这种材料也能让电磁波“转弯”。据悉，浙大的“光学工程”在全国95个“一级学科”中排名第一。实虚转化技术的动态既包括技术自我发展，也包括技术应用环境的适应性。春夏秋冬的全球地理，白天黑夜的世界风貌，前身后世的高山海洋，该技术都能贴切服务、运用自如吗？
2.5 实虚互化技术反映事物的矛盾性
矛盾是事物发展的动力源泉。战争对安全的需要与现实有矛盾。那么，从周边环境实时取样，分解其构成编程成模块，使得战舰可与大洋波涛实虚互化，战机可与蓝天云彩实虚互化，战车可与山林灌木实虚互化。交通对安全的需要与现实有矛盾。那么，从事故环境的车水马龙时段实时取样，在环境的事故多发时段连续播放，从虚到实强烈提示安全标识，引导过往人车秩序井然。而奔驰工程师研制的隐形奔驰将不可避免地发生严重相撞事故，现实还有人对其充满痴迷，认为可以在任何地方停车而不用担心被开罚单。不过，也许要赔的是痴迷者的生命。青春对美丽的需要与现实有矛盾。那么，从本人的脸庞扫描取样，分解其色素组织编程调制，使得红逗暗疮可与红粉娇嫩实虚互化。奥运会对健体强魄的精神与巨额投入的现实需要有矛盾。那么，从虚到实转换出一盘不耗燃料的熊熊圣火来兴奋大众吧。公园对著名景观的需要与现实有矛盾。那么，从虚到实塑造一个远隔千山万水的风暴名胜来过把瘾吧。观众对晚会魔术的需要与现实有矛盾。那么，从虚到实塑造一个翻天覆地的英豪来崇拜吧。
2.6 实虚互化技术反映事物的相对性
从物质的层面来说，虚与假两个概念没有什么区别。发散思维中的哲学使概念的创新形成原理的创新，具备相对性。以实虚来分析，与真假就不等同，有实的真和实的假，例如空中的彩虹和色盲，也有虚的真和虚的假，例如镜中花和影视作品中的穿越。实虚真假构成了图1所示的12种概念关系，如果再把有和无这两个概念加进去，则可产生20种相对的概念关系。如果进一步把空这概念加进去，就更多概念关系。因此，从哲学的角度来说，概念的组合相互促进发散。
图1 概念的交互关系
光学的三原色也具有相对性，自然界以红、黄、蓝为三原色，计算机则以红、绿、蓝为三原色。这是因为人眼接收到的光线本来就有两种类型：一种是反射光或透射光，另一种是光源直接发出的光。我们在自然界中看到的大部分物体都是因为反射光或透射光的作用，而计算机显示器上出现的色彩则是光源的作用。因此出现两种“三原色”没有孰对孰错，只是相对的光源类型不同而已。那么，当打印电脑中设计的彩色模型时，是否要把绿色转换成黄色才有等同的视觉效果呢？
2.7 实虚转化技术的能动规律
实虚互化技术不仅被人类掌握，也属于动植物的生物技能。动物在实践中主动演化自己，通过伪装伏击猎物，通过扮妆吸引异性或恐吓竞争对，这成功的背后没有主动的认识吗？禾雀花模拟禾花雀，蝴蝶兰模拟蝴蝶，而蝴蝶又模拟生存环境中各种花的图案，兰花螳螂、魔花螳螂和刺花螳螂则已分不清是动物模拟植物，还是植物模拟动物，这相互依赖的背后肯定包涵着智慧。
水中的章鱼帝可以从形和色两方面协调双变，不可一世；地上的变色龙虽则有的进化与树枝近形，但大多在危急时就只能以色隐形，或者就在茫茫沙漠中枯?ㄒ皇溃欢?空中短命的彩蝶居然懂得变换翼面单色微粒的排列间隙来折射光线，从而表现出不是颜色的艳丽，这也符合前面所述的两种三原色的原理，不枉此生。因此从广义而言，人类并不是纳米技术的发明者，动植物要积极主动得多。可怜的是，愤怒小鸟受玻璃幕墙实物虚景的欺骗，不撞南墙不回头、撞了南墙头破血流，悲惨一生。因此，在实虚转化技术的研发应用中，人类不但需向生物虚心学习，还需要检讨如何尊重自然，发挥更大的主观能动性。
篇8
前些年人们很少会为电池电量不足而发愁，手机需要充电但每周大概充一次就足够了；MP3播放机使用几个AAA电池就可以用很久；电动车的数量极少，所以充电困难的问题并不突出。而现如今，智能手机的电池能够应付一天的频繁使用已经是难能可贵了，被认为续航时间“超长”的iPad实际上用半天就没电了，而被视为节能环保先锋的电动车，充电的问题已经成为了制约其发展的关键问题。很明显，在各种电子设备快速发展的情况下，电池技术已经跟不上步伐。
现有电池技术似乎已经走入了死胡同，全世界的研究人员都在问同样的问题：现有技术是否能够继续优化？或者我们是否需要开发新的架构？我们是否有必要为每一个设备开发一种专用的电池？世界各国的研究人员正尝试不同的方法，研发更强大的电池。有的尝试用廉价的材料制作电池，有的努力提高电池的容量，有的则让电池的充电时间可以更短。下面，CHIP将为大家介绍这些未来可能改变我们生活的电池技术。
快速充电的强力电池
和其他的零配件相比，电池需要较大的空间，并且重量比较大，对智能手机和电力车的设计有着很大的影响。因而，许多大学的研究室以及生产厂商都着力于研究改良现有锂离子电池的设计，以让锂离子电池的容量更大并且充电速度更快。
电池的基本原理非常简单，充放电的过程也就是锂离子通过电解液在电极之间来回移动的过程，锂原子在电离成锂离子时发射电子，通过电子运动产生电压。但这一过程存在一个问题，那就是每一个锂原子的转移只产生一个电子。为此，研究人员正致力于研究解决的办法，以提高电池能量密度。与此同时，也在研究如何让锂离子在两个电极之间更快地移动，以便加快充电的速度。
美国伊利诺伊州西北大学的研究人员已经开发出了一种硅阳极的电池，其性能将是传统电池的10倍。而在另一个项目中，该大学的研究人员提出不必改变锂离子的移动速度，只需缩短其路径，即可加快充电的速度。研究人员通过聚苯乙烯建模并电镀上镍，再加热蒸发聚苯乙烯留下多孔镍骨架，设计出了一个导电性能极高的三维纳米阴极结构，可有利于离子的快速运动，同时也缩短了离子到达电极的距离。只需充电10s的时间，该电池即可让手机使用一整天，而该大学两个项目的两种技术的相结合，意味着只需充不到2min的电，即可支持手机持续通话超过100h。
能量密度超高的电池
卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）的纳米技术研究所马克西米利安・菲希特纳博士正领导研究人员努力优化锂离子电池，根据菲希特纳博士的介绍，他们用几种原始材料与一种锂盐混合并加热，由此生成了一种带有含碳纳米管的全新纳米结构材料。目前这种稳定的铁碳材料能量密度已达到现有材料的两倍，然而，对于电动车来说，这仍然是不够用的，因而，研究人员的目标是充分开发这种新材料的潜力，使锂离子电池的能量密度提高5倍。
除了全新的纳米结构材料，该研究所也尝试制定新的架构，研发一种可能比锂离子蓄电池的能量密度高20倍的新型电池。这种电池使用金属阳极和金属氟化物阴极，据研究人员介绍这种材料的一大优势是，能量密度高达5000Wh/l，即便是汽油的能量密集也仅有约9000Wh/l，而目前的锂离子电池则只有区区的250Wh/l。但根据菲希特纳博士的介绍，迄今为止他们的研究成果还只是样品电池，推向市场还需要时间。
便宜又安全可靠的电池
英国利兹大学的研究人员正致力于处理另外的问题：设计新的电池解决现有电池制造成本过高、市场价格昂贵的问题，以及解决现有电池的危险，即热量、冲击和短路都有可能导致电池爆炸的问题。
研究人员已经设计出了能够克服上述现有电池缺陷的凝胶电池，这种电池70%由果冻型的聚合物电解质组成，它们不可燃并且生产成本低廉。其结构非常简单，只需用箔片压制成型，并在阳极和阴极之间填充凝胶即可，生产成本比现有电池低许多。
凝胶电池的另一个优点是它的灵活性，它可以被切割成任何尺寸并可以折叠，与传统电池相比，它更能够适应各种设备的设计需求，例如做成薄片状安放在OLED显示器或笔记本电脑键盘下方。但遗憾的是凝胶电池的储电能力并不比现有的锂离子电池强，这限制了其发展的空间。目前，凝胶电池已经开始在智能手机上进行测试。
可充当外壳的复合电池
伦敦帝国学院的研究人员也正在研究新的电池，他们的设计似乎更令人着迷：让智能手机、笔记本电脑、平板电脑和电动车的外壳同时兼具电池功能。根据该项目的协调人员埃米尔・格林哈尔希博士介绍，未来的电动车如果使用复合结构电池制作车顶、发动机罩和车尾行李箱盖，那么这些电池提供的电量大约能够让汽车行驶130km。使用这种复合结构电池的电动车不再需要承载沉重的电池，所以会更轻，而且省却电池的车体空间也更大。
在该研究项目的基础上，研究人员研发了一种超级电容器，与普通的电容器相比它具有更高的容量，并且可以在车辆加速等情况下，短时间内提供高于电池标称值的能量供电动车使用。
在材料上，研究人员使用了碳纤维作为电极材料，电解液则是一种高分子凝胶，隔离的绝缘体是玻璃纤维。截止到目前，复合结构电池已经有几个原型，但研究人员无法预测何时会在市场上推出商用产品。
5min充完电的车用电池
普芬茨塔尔的弗劳恩霍夫化学技术研究所（ICT）正在研究一种有趣的车用液体电池，他们的设计不仅可以缩小电池的体积，更重要的是能够让任何大小的电池都能够瞬间完成充电。这对于传统的电池来说是不可能的，因为如果希望短时间为大容量电池充电，那么除了需要耗费额外的能源之外，没有冷却系统的电池还会产生过热的问题。
研究人员设计的氧化还原液体电池是燃料电池和蓄能式电池的混合物，其能量密度仅略低于锂离子电池，使用这种电池的电动车能够在5min~10min之内完成充电。能够实现快速充电的奥秘在于存储在两个罐子中的液体电解质，水泵可以通过两种液体的离子交换膜更换电池中的电解液。如果电解液没有包含足够的能量，那么罐子只需进行简单地抽空和装填即可完成充电。
使用这一设计的电池几乎不产生废弃物，因为充电站可以将电解质重新回收利用。电解质的再充电可以考虑利用环保能源，结合太阳能技术，或者风力涡轮机。目前，弗劳恩霍夫已经有了一些非常小的氧化还原液体电池的原型。
纳米机器人的纳米电池
得克萨斯州休斯顿赖斯大学的研究人员也正在研究新的电池，但是他们要驱动的设备小很多，那是准备在人体中活动的纳米机器人，它们运载药物帮助检查和治疗人体的疾病。这种机器人在医疗领域已经研究多年，但尚未公布，不过，赖斯大学的研究人员已经研究出了机器人所使用的电源，一种微小的纳米电池。由于纳米电池非常小，因而，其应用范围相当广泛，也将包括医疗以外的其他领域。
纳米电池由数以千计的纳米线组成，每一根纳米线的长度不大于150nm，电池的总体厚度也仅有50 000nm，人的眼睛几乎看不见它，而人的头发与其100 000nm的宽度相比也显得“巨大”。可充放电的纳米线是一种混合型的电化装置，阳极是镍和锡，阴极为聚苯胺，纳米线可排成阵列供电，凝胶型聚氧化乙烯（PEO）作为导体，也作为隔离层，铝和铜镀于纳米线阵列模板上作为导线。目前，研究人员正在对该电池的稳定性进行进一步的研究，因为最新版本的纳米电池在20个充电周期后，容量会大幅降低。
为透明设备设计的电池
新的电池不仅能量密度更大、充电更快，并且变得越来越小，研究人员甚至还试图改变电池的外观。对于新一代透明设备来说，电池必须也是透明的，否则丑陋的电池会对外观造成很大的影响。例如目前已经研究出透明显示器，当采用这种显示器制作能够像报纸一样卷曲的透明阅读器时，所配备的电池也必须是透明的。加利福尼亚州斯坦福大学的SLAC实验室研究团队已经制造出了一个透明的锂离子电池，根据研究员杨远的介绍，这款电池采用纱窗状的网格结构，格子中的每一条线大约只有35μm宽，而小于50μm的东西肉眼是不可见的。
电池以聚二甲基硅氧烷（PDMS）作为基础材料，阳极为锂锰氧化物，阴极为尖晶石结构的锂钛氧化物纳米粉末，凝胶状的电解质同时兼具电解液和隔膜作用。据研究人员介绍，电池透明度接近60%，而且非常灵活，可以通过阵列提高能量。这对透明电池来说非常必要，因为其能量密度仅有锂离子电池的一半左右。现阶段，透明电池的制造工艺仍过于复杂，成本也难与锂离子电池竞争。
升级网络延长电池续航
研究人员不仅在研发新的电池，也尝试研究新的节能技术。众所周知，移动设备电池续航时间不足是最大的问题，特别是在使用无线网络的过程中需要耗费大量的电力，为此，杜克大学的贾斯汀・曼维利尔开发出了一种无线网络技术“SleepWell”，它可以让移动设备在使用无线网络时续航时间延长1倍。该技术能够在设备无数据传输的时候自动进入待机状态，并且无线网络路由设备能够在客户端执行下载等大流量操作时，自动排队执行。排队的客户端将处在下载待机状态，在接到路由器指令后再以全速进行下载，避免多个客户端同时进行需要大流量操作而影响速度，浪费大量的时间和电池能量。
“SleepWell”与无线网络的标准无关，需通过固件升级加入现有的无线网络设备中，目前，开发商希望尽快完成测试，并说服无线设备制造商加入这一技术。
按键机械能转为电能
对于电池的一种较新的想法是通过压电技术为其充电，这样可以让笔记本电脑等设备在用户按键的同时获得能源，使频繁使用的设备不至于太快耗尽电量。越用电越多，这听起来像是一个悖论，不过它有可能成为现实。澳大利亚墨尔本皇家理工大学（RMIT大学）的研究人员已经成功地在10nm~100nm尺寸的领域证实了利用压电纳米材料采集能源的概念。
根据研究人员介绍，压电技术能整合到慢跑鞋中为手机充电，或是让笔记本电脑使用者在打字的过程中发电，甚至将人体的血压转换为心律调整器的供电来源，最终甚至可以创造一种永久性的电池。但实现该架构的过程会很复杂，而且不太适用于大量生产，目前，研究人员正加紧解决存在的问题以及压电技术与现有电子科技产品整合的方案。
锂离子电池使用秘诀
对于电池，似乎所有人都非常熟悉，但是如何正确地使用电池，大部分人却知之甚少，甚至许多人都有不少错误的观念，下面CHIP将为大家提供正确的知识。
正确地显示电池容量
要正确地使用电池，必须正确地掌握电池的容量，而正确地显示电池容量，设备和电池必须能够相互协调，但是由于电池在使用一段时间后会因为老化等问题出现容量变化，设备电池容量显示系统并不能够了解这些变化，因而，必须校准电池容量显示。校准的方法很简单，如果设备提供校准功能可直接使用，否则可将电池充满电，然后插入电池，使用至电量几乎耗尽。请注意，不要完全耗尽，否则可能损坏电池。一般来说，我们大概需要每月校准一次，方可确保电池容量正确显示。
某些电池必须完全放电而某些不能
镍电池有所谓的记忆效应，因而在充电前必须完全地放电，而锂离子电池则完全相反，如果耗尽电量，它将会损坏，一般情况下它可能降低20%的容量，而最坏的情况是它可能完全损坏，无法再使用。由于目前的设备大多使用锂离子电池，因而，如果电池即将耗尽，那么应在其耗尽之前关闭设备，避免电池损坏。
无法充满电的电池
智能手机充电后电池容量很快就跌到90%，这有可能是电池出现了问题，但是更可能是充电器的原因，电池并没有损坏。和耗尽电量一样，过充和过放对于锂离子电池来说都是致命的，尽量避免电池在充满电之后继续插在充电器上，长期进行这种涓流充电将导致电池损坏。
反复充电电池可充电至115%
关闭手机，在电池充满电之后，立即取下充电器，并再次插入。多次重复这个步骤，电池将能够超额充电。对于部分设备来说，这一方法是可行的，但是如上所述，过充和过放对于锂离子电池来说都是致命的，因而我们强烈建议不要使用类似的方法为电池充电。
充电过程与充电周期的差异
电池的寿命是有限的，大多约1000个充电周期，但是这并不意味着，我们的电池只能够充电1000次就报废了。因为充电的过程并不等同于一个充电周期。将电池电量用完，再充满为一个完整的充电周期，而我们如果每天用50%，然后再充满电，那么两次充电才算一个充电周期。
篇9
[论文摘要]高校承担着产业技术的基础研究任务，对于完善国家创新系统、促进国际技术转移有着十分重要的作用。技术转移包括直接技术转移和间接技术转移，高校应该充分发挥自身综合资源优势，选择适宜的国际技术转移路径，在建设创新型国家中发挥更大的作用。
[论文关键词]高校 国际技术转移 直接技术转移 间接技术转移
在技术国际化和经济全球化的今天，国际技术转移已成为推动技术创新和技术进步的重要手段之一。作为国家创新系统中的重要组成部分，高校承担着产业技术的基础研究任务，对于完善我国国家创新系统、促进国际技术转移有着十分重要的作用。应该充分发挥自身综合资源优势，努力推动国际技术转移，在建设创新型国家中发挥更大的作用。
一、国际技术转移中心的建设
1.组织机构的建设。我国高校国际技术转移中心一般是依托各高校的国家技术转移中心建立起来的。2001年，清华大学等6所高校率先成立了国家技术转移中心；到2009年，国家科技部已认定大连交通大学国家技术转移中心等134个技术转移中心为国家技术转移示范机构。高校国家技术转移中心在开展国内技术转移的同时，也在国际技术转移方面进行了成功的探索。例如，2001年6月，清华大学国际技术转移中心正式挂牌成立；2006年4月，大连理工大学和日本岩手大学共同成立了国际联合与技术转移中心；2009年6月，浙江大学、浙江加州国际纳米技术研究院和美国加州大学洛杉矶分校共建国际技术转移中心。
2.运行机制。在高校，国际技术转移中心是跨院系的机构，职能定位于开展国际技术转移工作，开展国际间人才交流与培训，向国内企业介绍国外优秀技术成果，并为国内企业技术创新提供全方位的各类服务，通过技术转移实现国际与国内先进科技成果的双向流动。例如，2007年11月，大连理工大学、大连四达铸造有限公司和日本岩手大学三方签署技术保密、技术合作与指导协议，旨在对日本岩手大学的“有关灰铸铁高强度化技术”的转让进行支持与指导。
3.技术信息协作网络平台的建设。建立完善、有效的国际技术交易信息网络，是发达国家技术市场运行的共同特点，也是其技术市场充满活力、成交规模大的有力保证。近年来，高校在建设国内技术信息协作网络平台的同时，逐步实现与国际技术转移市场接轨。2011年1月，在国家科技部和北京市政府支持下，中科院国际技术转移中心和牛津大学ISIS创新有限公司等15个国家和地区的42家知名技术转移与创新服务机构共同发起成立了国际技术转移平台协作网络。通过开放技术项目和技术需求信息库，举办多种形式的跨国技术转移活动，将国内企业技术创新需求与海外优质资源双向对接，吸引全球优秀创新成果向中国转移及产业化。
二、国际技术转移的方式
篇10
关键词：经济结构调整；自动化仪器仪表；发展
自动化仪器仪表是一种高新技术产业，这推动着经济结构的发展进程，是构成信息化产业的重要部分。由于以往的仪器仪表科技水平较为落后，已经很难达到现在的企业设备需求，在经济结构的调整这种情况下，应该进行分析自动化仪器仪表的经济结构，对其做出科学合理的措施，如何更好地调整经济结构自动化仪器仪表的发展思路，对于当前是值得研究的一项课题。
1 对基于经济结构调整自动化仪表发展进行分析的必要性
首先，自动化仪器仪表要在当前我国经济结构的基础上进行，我国这几年已经把经济结构调整作为应对经济危机的长期发展，以确保在其进一步调整中促进经济发展，调整经济结构作为新时代长远发展目标，在政策配合下对重要任务进行调整以促进经济的发展。自动化仪器仪表高科技工业设备，这种设备的生产操作能促进我国国民经济的发展。在竞争激烈、完全自动化的情况下，仪器仪表公司为了更好的发展，应该要对相关的业务进行创新改革，来满足当代企业的需求，对于自动化仪器仪表行业虽然具有一定的科技含量，一些微电子技术和计算机技术的自动化仪器在一些大型项目中使用效果不错，并设立了相关生产、研发和销售体系、和研发部门、以及质量检测部门，这样可以培养企业的科研人员，以及特殊功能的产品业务形成，但这些自动化仪器仪表行业与国外的做出比较，还是有些不足，国内欠缺高档、大型设备，这些往往都是引进海外，而问题的最主要因素是在于自动化仪器仪表的受众大部分都是国内的中小型企业，这些企业都缺乏人手，在一定程度上，不能有效地支持金融资源，在同类产品的国际竞争中处于劣势状态。再加上自动化仪器仪表属于高科技产业，中国有丰富的劳动力资源，即使不是它的根本作用。由于在发展规划上没有达到要求，我国虽然在自动化仪器仪表行业投入了大量资金资源，但也没有实现提升自动化仪器仪表行业的利益。在该研究体系，一些研究机构过渡到仪器业务，然而，由于其关键技术和共性产业技术研究较少，对市场需求的发展不能以最大的满足。
与此同时，自中国加入WTO后，关税已经降低，使我国大量涌入外国仪器，国内与国外仪器仪表有技术的差距，加上国内企业在自动化仪器仪表上，都是在打价格战争，或者靠与研究机构的关系才在市场上取得的竞争优势，不能与外国公司相竞争。对于未来的趋势将是自动化微电子技术、集成技术、纳米技术和超导技术的高科技，自动化仪表在速度、灵敏度、稳定性、成本和环保方面都提出了更高的要求。在这种情况下，在经济结构的基础上必须进行对自动化仪器仪表的调整。
2 基于经济结构调整自动化仪表发展措施
世界经济的一体化使得世界经济构成了一个整体，一旦有经济危机出现，就会对全球的经济产生巨大的影响，这也包括中国的经济，经济危机在带来不利影响的同时也带来了机遇，这就要求我国对经济发展结构在实践中进行调整，尤其是对于高水平的高科技自动化仪器仪表行业的调整至关重要，只有做好自身的调整才能应对危机与机遇到来。
2.1 抓住机遇，突破核心技术
如今随着高科技的仪器已成为自动化仪器仪表的发展趋势。为了适应这一趋势，国内自动化仪器仪表公司需要加快改革以实现其计算机化、网络化、智能化和多功能的经济结构转变。在改造过程中，还应该继续引进国外的高科技成果，对其做出研究并在此基础上进行跨学科的设计，与精良的工艺相结合，从企业的实际出发，重点对服务领域作出分析，不断地对关键的系统和产品做出创新，以实现自主创新能力。提高产品的数字化以更好地开展产业研究成果并付诸实践，更好地使我国的自动化仪器仪表走向高速、方便、快捷的道路，更好地利用全方位的可靠性产品信息运用到企业的发展中去。
2.2 抓住机遇，加大对资源的整合
就目前而言，若要发展经济结构下的自动化仪器仪表，应该选择合适的发展模式，摆脱对国外资本和技术发展模式的依赖，这就必须从国内现实出发，为国内产业发展寻求道路。为了满足这一需求，仪器仪表企业应加快创新和研发高科技的进程，在人才上要着力培养掌握好科技技能，才能增强产品的科技含量，使其在激烈的市场竞争中可以利用有利资源优势来进行创新，从而解决企业发展过程中缺乏核心技术的问题。同时还可以引进或收购国外企业相关的核心技术，在自我创新的同时多借鉴他国科技和研究以促进国内仪器仪表企业的发展。
2.3 抓住机遇，发展税收优惠政策
在当前我国经济结构的调整状态下，国内市场的自动化仪器仪表在需求上处于下降趋势。这就需要将自动化仪器仪表引入国际市场。例如，一些中低档自动化仪器仪表产品，已转移到发展中市场，如印度，印度尼西亚和越南，因为这些在大量建设基础设施的国家是自动化仪器仪表中低档产品的重要客源，需求量较大，从而对国内市场有了外部客源的引入，而这些都需要我国在政策上对产业市场交易的大力支持。只有这样，才能保障市场运行的顺利。
3 结束语
总之，在当前世界经济的一体化构建中，对于以往的仪器仪表需要进行改革创新，智能化、信息化、网络化仪器仪表已成为仪器仪表行业发展的必然趋势。在这种趋势所迫下，我国自动化仪器仪表的经济结构调整是必须的，并采取适当的改善措施，才能促进仪器仪表行业的发展。
参考文献
[1]屈平.我国仪器仪表行业发展综述[J].电器工业，201307-05.
