多年前，國內媒體曾做過(guò)一期電視節目，在街上隨機采訪(fǎng)路人是否了解什么是納米。其中，一位被采訪(fǎng)的大媽回答：“納米是不是一種新大米??？”而現如今，應用納米技術(shù)的產(chǎn)品已經(jīng)走進(jìn)尋常百姓家，涉及化妝品、個(gè)人護理用品和服裝等多個(gè)領(lǐng)域。
近日，施普林格·自然集團（Springer Nature）、國家納米科學(xué)中心和中國科學(xué)院文獻情報中心聯(lián)合發(fā)布的《國之大器始于毫末--中國納米科學(xué)與技術(shù)發(fā)展狀況概覽》白皮書(shū)（下稱(chēng)白皮書(shū)）顯示，中國進(jìn)行納米科研已有數十年時(shí)間，已經(jīng)成為當今世界納米科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步重要的貢獻者，部分基礎研究居國際領(lǐng)先水平，中國納米科技應用研究與成果轉化的成效也已初具規模，但原創(chuàng )技術(shù)較少，產(chǎn)業(yè)影響力仍有待提高。
納米技術(shù)應用廣泛
納米科技是用單個(gè)原子、分子制造物質(zhì)的科學(xué)技術(shù)，研究結構尺寸在0.1至100納米范圍內材料的性質(zhì)和應用。在如此小的尺度上，材料的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性與宏觀(guān)尺度的物體相比，通常會(huì )表現出巨大差異。
據了解，納米技術(shù)的優(yōu)勢主要體現在通過(guò)控制原子級或分子級的物質(zhì)所創(chuàng )造的新材料上，這些新型納米材料被應用于日常用品、醫療及工業(yè)制造中。例如，納米結構的材料可被用于機器零件的表面涂層或潤滑劑中，以減小磨損、延長(cháng)機器使用壽命。在醫療領(lǐng)域，納米技術(shù)能讓藥物突破化學(xué)、解剖和生理學(xué)阻礙，抵達病變組織，提高藥物在病灶位置的聚集量，不少癌癥靶向藥物應用的就是納米技術(shù)。
相關(guān)數據顯示，目前，市場(chǎng)上已有1600多種基于納米技術(shù)的消費產(chǎn)品，納米材料在健康和健身產(chǎn)品中的應用最為廣泛，像化妝品、個(gè)人護理用品和服裝等。例如，防曬霜產(chǎn)品中就使用了人眼看不到的納米二氧化鈦或氧化鋅等防曬成分?？梢哉f(shuō)，如今納米技術(shù)已經(jīng)滲透到了各行業(yè)、各領(lǐng)域。
“納米科技在世界各國家和地區的創(chuàng )新驅動(dòng)發(fā)展中發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用，并呈現出多學(xué)科交叉融合、技術(shù)轉化周期縮短、創(chuàng )新鏈耦合加強等新特點(diǎn)。”中國科學(xué)院院長(cháng)白春禮表示。
近年來(lái)，我國納米相關(guān)的專(zhuān)利數量和論文數量均獲得了快速增長(cháng)。目前，我國納米科技領(lǐng)域的專(zhuān)利數量、論文數量以及論文被引用次數均排在世界第一位。白皮書(shū)顯示，1997年，與納米相關(guān)的SCI論文中只有6%涉及我國作者，到2010年，我國已與美國旗鼓相當。目前，我國貢獻了全球超過(guò)1/3的納米科研論文，數量幾乎是美國的兩倍。
“在研究方面，我國的納米研究涉及多種納米材料，其中最常見(jiàn)的是納米結構材料、納米顆粒、納米片、納米器件和多孔納米材料。在應用研究領(lǐng)域，我國的催化研究具有領(lǐng)先優(yōu)勢。”國家納米科學(xué)中心副主任趙宇亮介紹。
專(zhuān)利數量世界領(lǐng)先
與納米研究熱度相一致的是，全球關(guān)于納米技術(shù)的相關(guān)專(zhuān)利申請呈總體上升趨勢，申請數量從1997年的2826件增至2015年的5.1389萬(wàn)件，可見(jiàn)各國對研發(fā)納米技術(shù)的重視程度。
白皮書(shū)顯示，我國納米技術(shù)的專(zhuān)利申請數量增長(cháng)尤為迅速，現已領(lǐng)先全球，所涉技術(shù)領(lǐng)域非常廣泛。“過(guò)去20年里，我國納米技術(shù)相關(guān)的專(zhuān)利申請累計達20.9344萬(wàn)件，占全球該領(lǐng)域專(zhuān)利申請總量的45%。自2008年起，我國該領(lǐng)域年度專(zhuān)利申請量即已超過(guò)美國，成為世界第一，其增長(cháng)速度遠高于世界平均水平。2015年，我國在納米科學(xué)和技術(shù)方面提交相關(guān)專(zhuān)利申請超過(guò)4萬(wàn)件，其數量是2010年的4倍左右。”中國科學(xué)院文獻情報中心副主任劉細文介紹。
近年來(lái)，我國也在積極進(jìn)行納米技術(shù)領(lǐng)域的海外專(zhuān)利布局，國際專(zhuān)利申請數量由2000年的10件左右增至2014年的748件。但值得注意的是，與科技發(fā)達國家相比，我國納米領(lǐng)域的國際專(zhuān)利申請數量仍相對較少，僅占過(guò)去20年累積專(zhuān)利申請總量的2.61%，而在美國，這一比例高達近50%。一些歐洲國家，如英國和法國，超過(guò)70%的納米專(zhuān)利都是非本國專(zhuān)利。
在全球前十位的納米相關(guān)專(zhuān)利申請主體中，我國機構占5家，分別為中國科學(xué)院、浙江大學(xué)、清華大學(xué)、鴻海精密工業(yè)股份有限公司和天津大學(xué)。其中，中國科學(xué)院在過(guò)去20年里提交的相關(guān)專(zhuān)利申請超過(guò)1萬(wàn)件。
“位居前十的國外機構中，如三星、LG、富士膠片公司和IBM等都是商業(yè)企業(yè)。而我國在該領(lǐng)域的專(zhuān)利申請主體以科研機構為主。這反映出我國科研人員重視研究成果的專(zhuān)利保護，以及在研發(fā)上的相對優(yōu)勢，同時(shí)也凸顯出我國企業(yè)在納米應用技術(shù)研發(fā)上的相對弱勢。”趙宇亮表示。
此外，白皮書(shū)還顯示，從專(zhuān)利分布上看，我國在多個(gè)熱門(mén)納米技術(shù)應用領(lǐng)域都有大量專(zhuān)利申請，其中數量最多的是高分子合成和超分子化合物領(lǐng)域。比較而言，美國、日本、韓國的專(zhuān)利布局主要集中在半導體器件和電子產(chǎn)品方面，其中，美國納米半導體器件的專(zhuān)利申請總量位居全球第一。
技術(shù)轉化還需加強
專(zhuān)利申請數量第一，反映出了我國在納米技術(shù)上取得了豐碩成果，但透過(guò)統計數據，仍能發(fā)現該領(lǐng)域存在很多問(wèn)題。
“我國納米科技投入雖然總量很大，但投入較為分散，具體到每個(gè)項目的投入力度并不大。此外，我國納米技術(shù)領(lǐng)域的‘跟風(fēng)’現象較為嚴重，哪個(gè)概念熱就一擁而上，研發(fā)人員還需在原創(chuàng )研究上下功夫。”北京大學(xué)納米科學(xué)與技術(shù)研究中心主任劉忠范表示?！ Υ?，白春禮也認為：“雖然我國在納米領(lǐng)域發(fā)表的論文數量多、質(zhì)量較高，但與國際水平相比，我國在由跟蹤、并行向領(lǐng)跑轉變的過(guò)程中，領(lǐng)跑技術(shù)還是太少。”
中國科學(xué)院科技戰略咨詢(xún)研究院與國家納米科學(xué)中心發(fā)布的《納米研究前沿分析報告》分析了美國、英國、法國、德國、日本、中國等主要國家和地區的納米技術(shù)研發(fā)計劃，發(fā)現各國對納米技術(shù)的信心普遍增強，資金投入和人員投入普遍很大，各國都將納米技術(shù)列入促進(jìn)國家經(jīng)濟發(fā)展和解決重要問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，能源和生物醫藥等領(lǐng)域尤其受到重視。
“納米技術(shù)的一大難點(diǎn)就是大規模應用，我國納米技術(shù)的產(chǎn)業(yè)影響力仍舊有限。”趙宇亮表示，納米技術(shù)是我國跨越式發(fā)展的一個(gè)機遇，能夠幫助很多產(chǎn)業(yè)實(shí)現轉型升級。希望越來(lái)越多的企業(yè)能夠加入納米技術(shù)開(kāi)發(fā)和應用領(lǐng)域，在應用研究上多下功夫，促進(jìn)納米技術(shù)更加順暢地向產(chǎn)業(yè)轉化，只有這樣，我國納米行業(yè)才能在激烈的國際競爭中獲得更多領(lǐng)先優(yōu)勢。
【關(guān)閉】
