作者:林落综合报道 来源: 发布时间:2017-10-12 18:28:7
全球纳米创新“专家”

 
纳米技术作为具有广泛应用前景的战略性前沿技术,正在深入到科技与社会的方方面面,并逐渐向绿色、健康等国际前沿和国家需求的大方向发展。
 
当前,全球各国对纳米技术的信心普遍增强,资金投入和人员投入普遍加大,并不约而同地将纳米技术列入促进国家经济发展和解决重要问题的关键技术领域,通过公共研发平台、产业园区等方式,促进产学研合作及与其他领域的融合。
 
而在各国向纳米科技战略制高点发起冲击的过程中,发挥主导力量的,自然就是各国的纳米研发机构。
 
美国:顶尖荟萃
 
不论是十年前,还是当下,美国在纳米科技研发领域的优势依旧明显,这显然得归功于其国内众多顶尖的纳米研究机构。
 
在大学研究所方面,走在纳米科技研究前沿的美国大学包括纽约州立大学阿尔巴尼分校、麻省理工学院、哈佛大学、加州大学洛杉矶分校、加州大学圣地亚哥分校、西北大学以及斯坦福大学等等。其中,纽约州立大学阿尔巴尼分校的纳米技术与工程学院是全球纳米技术研究中心之一,也是世界上第一个专门研究纳米科学与纳米工程的高等院校。
 
在国家和独立研究所方面,美国能源部旗下的橡树岭国家实验室、劳伦斯伯克利国家实验室、阿贡国家实验室均是纳米研究的杰出贡献者。
 
另外一个不得不提的纳米“专家”则是美国加州纳米技术研究院(CNSI)。CNSI创建于2000年,是美国加州大学洛杉矶分校和圣芭芭拉分校联合运作的研究中心。
 
建设之初,CNSI就秉承“为科学创新和产业化建立一种全新的平台和模式”的理念,瞄准纳米技术的制高点,开展跨学科的研究和开发,并大力推动与政府部门、投资界和产业界的合作,通过组建产业联盟和投资联盟,成功构建了纳米研发平台、技术转移平台和产业化平台,形成产学研一体化的运行新模式,初步成为一个与产业界结合紧密的科技创新中心。
 
目前,CNSI的工作主要聚焦于4个有针对性的、与纳米技术相关的领域,它们分别是能源、环境、健康医学与信息技术。
 
在能源领域,CNSI主要聚焦太阳能、三维电池、生物燃料以及车载储氢;在环境领域,其主要关注海水淡化、水过滤、纳米毒理学以及二氧化碳捕获;在健康医学领域,CNSI专注于对生物传感器、无透镜成像以及介孔二氧化硅纳米颗粒的研究;在信息技术方面,CNSI的研究包括硅光子学、纳米压印光刻技术、石墨烯的大规模生产、新型碳材料以及自旋电子学等。
 
欧日:迎头赶上
 
在如此众多顶尖大学实验室和国家研究所的支撑下,美国在纳米科技方面建立的优势已基本上无人可以撼动。不过即便如此,以欧洲和日韩为代表的研究力量同样不可小觑,部分领域甚至已经可以和美国匹敌。
 
德国政府在全国范围内建立了六大纳米研究中心,分别是纳米结构、纳米应用开发、纳米技术、纳米化学、纳米加工和纳米分析中心,织就了一张遍布全国的纳米科技研究协作网,而马普学会、弗朗霍夫协会则堪称其中的核心力量。
 
与德国相比,英国的纳米研究相对逊色,除了牛津大学、剑桥大学等知名大学外,科技企业也是纳米研究的重要力量。
 
其中,创新科技企业牛津纳米孔技术公司率先开发了可商业化的α-溶血素生物纳米孔。2009年,该公司发表名为《单分子纳米孔DNA连续碱基测序》的论文,实现了碱基连续测定,准确度平均达到99.8%。此后,牛津纳米孔技术公司再接再厉,推出了商业化的纳米孔测序仪——MinION和GridION。
 
回看亚洲,日本是开展纳米技术基础和应用研究最早的国家,目前在许多方面处于世界领先地位。在日本纳米研究领域内,顶尖的研究所主要有日本理化学研究所以及日本国立物质材料研究所(NIMS)等。
 
其中,NIMS是日本唯一的专门进行材料科学研究的国立研究与发展机构,其主要从事材料科学的基础研发,并致力于促进该领域专业水平的提升。NIMS在纳米尺度材料领域的研究包括纳米系统、化学纳米技术、纳米电子学和纳米生物技术等。
 
不得不提的是,在日本,企业界是发展纳米技术的主力军。根据日本经济新闻社调查结果显示,在涉及纳米技术的80家大企业中,有大约40%的企业设置了专门研究纳米的机构。
 
中国:新起之秀
 
在中国崛起为纳米科研强国的过程中,中国科学院发挥了重要的推动作用。十年前,中科院对该领域高被引论文的贡献已颇为可观,在全球机构中排名第三;而如今,中科院在前 1% 高被引纳米科研论文的产量上,已经是位居其后的竞争者的2倍以上。
 
化学研究所、大连化学物理研究所、苏州纳米技术与纳米仿生研究所、长春应用化学研究所、理化技术研究所、北京纳米能源与系统研究所、金属研究所、半导体研究所等,都作为中科院纳米研究的“触手”,在各自不同的领域有所建树。
 
而由中科院与教育部共建,于2003年12月成立的国家纳米科学中心更直接定位于纳米科学与技术的基础研究和应用研究,并将重点放在具有重要应用前景的纳米科学技术基础研究。
 
截至2016年末,国家纳米科学中心发表第一作者科学论文1699篇,申请专利868项,授权专利393项,并在中科院2014年组织的国际评估中获得国际同领域专家的高度认可,被认为是“迄今中国最优秀的纳米科学研究机构”。
 
2015年10月,中科院决定成立中国科学院纳米科学卓越创新中心(CAS-CENano),加速建立有利于重大科研产出的科研活动组织新模式。中心的任务是汇聚和培养纳米领域优秀人才,聚焦纳米科学前沿,率先在纳米领域的重大科学问题上取得突破,成为国际知名的纳米科学研究机构。
 
除中科院之外,另有5家中国机构在前 1% 高被引纳米科研论文的总产出方面位列全球前 20,即清华大学、复旦大学、浙江大学、中国科学技术大学和北京大学。■
 
《科学新闻》 (科学新闻2017年9月刊 封面)
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