发信人: knox()
整理人: (2000-09-05 14:01:20), 站内信件
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决战纳米时代——记高科技领域的一场世界性角逐
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日前，我国科学家在各国同行中脱颖而出，在世界上首次直接发现纳米金属的
“奇异”性能———室温下的超塑性：纳米铜“能屈能伸”达50多倍而“不折不
挠”……新世纪来临之际，一场悄无声息的“战争”早已在纳米领域拉开序幕。
一纳米是一米的十亿分之一。自从扫描隧道显微镜发明后，世界上便诞生了一
门以0．1至100纳米这样的尺度为研究对象的前沿学科，这就是纳米科技。纳米科
技以空前的分辨率为人类揭示了一个可见的原子、分子世界，它的最终目标是直
接以原子和分子来构造具有特定功能的产品。
从90年代初起，纳米科技得到迅速发展，新名词、新概念不断涌现，像纳米电
子学、纳米材料学、纳米机械学、纳米生物学等等。
科学家预言，纳米时代的到来不会很久，它在未来的应用将远远超过计算机工
业，并成为未来信息时代的核心。正如我国著名科学家钱学森所说的那样，纳米
将会带来一次技术革命，从而将引起21世纪又一次产业革命。
科学家为我们勾勒了一幅若干年后的蓝图：纳米电子学将使量子元件代替微电
子器件，巨型计算机就能装入口袋里；通过纳米化，易碎的陶瓷可以变成韧性的
，成为一种重要材料；世界上还将出现1微米以下的机器甚至机器人；纳米技术还
能给药物的传输提供新的方式和途径，对基因进行定点等。
以微电子技术为代表的微米科技，曾经并且正在对世界产生深远的影响。比微
米更深入微观世界的纳米将使人类进一步掌握物质的规律，掌握改造微观世界的
武器。
目前，纳米技术广泛应用于光学、医药、半导体、信息通讯，一年的营业额已
经达到500亿美元。有预测说，到2010年，纳米技术的市场容量将达14400亿美元
。于细微处见神奇，知微见著的纳米科技将彻底改变目前的产业结构，并且孕育
着巨大的商机。
从大西洋到太平洋，从日本到欧洲，一些国家纷纷制定相关战略或者计划，投
入巨资抢占纳米技术战略高地。最近日本设立纳米材料研究中心，把纳米技术列
入新5年科技基本计划的研究开发重点；德国也把纳米技术列为下世纪科研创新的
战略领域，19家研究机构专门建立纳米技术研究网；美国更是将纳米计划视为下
一次工业革命的核心，仅美国政府部门在纳米科技基础研究方面的投资，就将从
1997年的1亿多美元增加到2001年的近5亿美元，试图像微电子那样在这一领域独
占老大地位。一时间，“纳米热”遍及全球。
环球同此凉热，纳米科技在我国也逐渐受到重视。早在纳米科技兴起之时，中
科院就紧跟国际水平，用原子“写”出了“中国”和中国地图。近年来，科技部
、中国科学院和国家自然科学基金委等部门纷纷在立项和资金上对纳米研究给予
支持。
从在国际上首次把氮化镓制备成一维纳米晶体，到合成了世界上最长的“超级
纤维”碳纳米管，从组装出世界上最细且性能良好的扫描隧道显微镜用探针，到
合成出高质量的储氢碳纳米材料……我国科学家纷纷联手，在这一最活跃的前沿
科学领域里勇敢搏击，不仅建立了几个纳米材料研究基地，而且取得了一系列令
世界为之瞩目的成绩，奠定了我国在这一领域的世界领先地位。
为进一步提高在纳米领域的竞争力，中国科学院在知识创新试点工程中，将纳
米材料的研究和开发列入首批20个重大项目之一，并投入2000多万元予以强力支
持，纳米研究的专门机构———中国科学院纳米科技研究与发展中心也在筹建之
中。而作为国家科技主管部门，科技部去年就启动了有关纳米材料的国家重点基
础研究项目。
迄今为止，我国已经建立10多条纳米材料和技术的生产线，纳米复合塑料、橡
胶和纤维的改性、纳米功能涂层材料的设计和应用、纳米材料在能源和环保等方
面的应用开发已在我国兴起。以纳米材料和纳米技术注册的公司达到近100个，企
业家对纳米材料和技术的关注，为纳米技术产业的形成注入了新的活力。
纳米热中也有冷思考。中科院副院长白春礼说：“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，但我国在纳米科技领域的
总体水平与美、日、欧相比，差距还是很大的。”
面对未来，中国科学家充满使命感和紧迫感。“纳米材料的应用和开发，提供
了一个千载难逢的大好时机，机不可失，时不再来，我们必须紧紧抓住这次机遇
。”国家重点基础研究纳米项目的首席科学家张立德研究员说。
面对这场世界性的跨世纪角逐，科学家发出呼吁，我们不能再像微电子技术那
样落后他国，应在国家层次上确定纳米科技发展战略，制定我国的纳米科技发展
计划。应该坚持“有所为，有所不为”的原则，突出重点，强化支持，并兼顾基
础研究、应用研究和开发研究的协调发展。
■资料
纳米科技大事记
1959年，著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼预言，人类可以用小的
机器制作更小的机器，最后将变成根据人类意愿，逐个地排列原子，制造产品，
这是关于纳米技术最早的梦想。
70年代，科学家开始从不同角度提出有关纳米科技的构想，1974年，科学家唐
尼古奇最早使用纳米技术一词描述精密机械加工。
1982年，科学家发明研究纳米的重要工具———扫描隧道显微镜，为我们揭示
一个可见的原子、分子世界，对纳米科技发展产生了积极促进作用。
1990年7月，第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举办，标志着纳米
科学技术的正式诞生。
1991年，碳纳米管被人类发现，它的质量是相同体积钢的六分之一，强度却是
钢的10倍，成为纳米技术研究的热点。诺贝尔化学奖得主斯莫利教授认为，纳米
碳管将是未来最佳纤维的首选材料，也将被广泛用于超微导线、超微开关以及纳
米级电子线路等。
1993年，继1989年美国斯坦福大学搬走原子团“写”下斯坦福大学英文名字、
1990年美国国际商用机器公司在镍表面用36个氙原子排出“IBM”之后，中国科学
院北京真空物理实验室自如地操纵原子成功写出“中国”二字，标志着我国开始
在国际纳米科技领域占有一席之地。
1997年，美国科学家首次成功地用单电子移动单电子，利用这种技术可望在2
0年后研制成功速度和存贮容量比现在提高成千上万倍的量子计算机。
1999年，巴西和美国科学家在进行纳米碳管实验时发明了世界上最小的“秤”
，它能够称量十亿分之一克的物体，即相当于一个病毒的重量；此后不久，德国
科学家研制出能称量单个原子重量的秤，打破了美国和巴西科学家联合创造的纪
录。
到1999年，纳米技术逐步走向市场，全年纳米产品的营业额达到500亿美元。
近年来，一些国家纷纷制定相关战略或者计划，投入巨资抢占纳米技术战略高
地。日本设立纳米材料研究中心，把纳米技术列入新5年科技基本计划的研发重点
；德国专门建立纳米技术研究网；美国将纳米计划视为下一次工业革命的核心，
美国政府部门将纳米科技基础研究方面的投资从1997年的1．16亿美元增加到200
1年的4．97亿美元。
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