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　　纳米技术产业化将率先着力于新能源、资源、环境等领域
　　我国是世界上少数几个从上世纪90年代就开始重视纳米科技研究的国家之一。经过近20年的发展，我国在纳米材料的一些研究领域已处于世界先进水平，有些已达到国际领先，且部分成果已经实现产业化。然而，市场上冠以"纳米"一词的产品依然不能得到广泛的社会认同。人们对纳米科技对产业的变革和影响仍不清晰：纳米科技究竟将率先在哪些产业领域着力，其潜在价值和应用前景将体现在何处？
　　　　
　　“我个人认为，纳米材料的产业着力点将率先在新能源、资源、环境等领域”，赵院士对这个问题的回答从一开始就是毫不含糊的。
　　　　
　　“纳米尺度下，材料的物理化学特性会发生超常规的变化。一些纳米材料，例如，碳纳米管、碳气凝胶、介孔分子筛等具有高比表面积、较短的离子扩散路径和快速电子传导等特性，如果用作锂离子电池、超级电容器等新型储能器件的电极材料，能够大大提高储能器件的倍率性能和比容量。这方面的工作我们正在尝试，并且已开展了工业化试验，效果非常不错。”赵院士首先举例强调了纳米材料在新能源领域的应用。
　　　　
　　目前，在OLED显示器、薄膜太阳能电池以及LED节能灯等光电产业领域，一场追求更廉价和更高效的竞赛正在进行。柔性衬底大大拓展了应用领域，成为一种趋势；传统昂贵的光刻线路板将被低成本、大面积的电子打印电路板所取代，这些都要求在纳米尺度上对多层膜的结构进行精确控制。赵院士说：“基于纳米薄膜的材料设计和低成本制作工艺成为该领域科学家和工程技术人员的希望所在，通过在纳米尺度上控制薄膜的厚度和结构，实现对自由电子的产生、捕捉、转移和贮存，能有效提高器件的光转换效率，同时面积更大，成本更低，这是新型光电产业的发展方向。”
　　　　
　　同时，纳米技术在资源利用和环境保护中的作用更是显而易见的。纳米材料所具有的高催化活性、强吸附性能以及巨大的比表面积，在空气污染治理、水处理、环境检测、生物降解等领域发挥着越来越重要的作用。“总之，高速发展的经济使得能源危机和环境污染已经成为21世纪全球关注的焦点，世界各国迫切需要新技术、新材料来缓解经济发展与能源及环境之间的矛盾，纳米技术和纳米材料毫无疑问将是这些新兴产业的生力军。”赵院士这样归纳了在经济社会发展的当今形势下纳米技术的产业潜力。
　　　　
　　加强过程和技术研发
　　　　
　　“我国在纳米材料的实验室制备方面并不落后，有些甚至达到国际领先水平，但进入中试和产业化阶段以后，材料的性能与国外相比差距明显。”赵院士在分析国内外纳米材料的产业化形势时这样说到。
　　　　
　　实际上，从上世纪九十年代，我国科学家在纳米材料的制备领域一直有国际领先的成果报道。1999年，《自然》杂志刊登了我国科学家在实验室合成了世界上最长的“超级纤维”碳纳米管；2000年，中科院金属研究所首创了纳米晶体的新方法--非晶完全晶化法，成为国际上公认的纳米材料三种主要制备方法之一。赵院士本人所在的复旦大学先进材料实验室更是在大孔径介孔分子筛材料的合成领域独树一帜，他制备的一系列以复旦大学命名的FDU介孔分子筛新结构，在介孔分子筛结构、外貌控制及多相组装机理等方面形成独特见解，在《Nature》、《Nature Materials》等重要国际学术期刊上撰文多篇。
　　　　
　　然而，当同样的制备过程从烧杯移向‘锅炉’的时候，遇到很多工程和技术问题，这些往往是科学家也不能解决的，需要工程技术人员一起参与。“不过，新材料的工程转化过程中，当前的产业技术基础是制约成功与否的关键所在。”这是赵院士在进行介孔分子筛材料的中试放大过程中最大的体会。“国外的工业制造软硬件水平都比我国高很多，我们需要迎头赶上，所以现在国家提出发展先进制造业是非常及时和有远见的。”
　　　　
　　基于纳米材料的器件研发有待加强
　　　　
　　纳米材料是纳米技术发展的基础，基于纳米材料的器件研发、系统构成将是纳米技术最终能够引起产业革命的力量所在。对于后者，我国的研究水平与国外相比还有一定的差距。这方面，赵院士提出了个人的看法："从纳米科学的这个角度讲，我们目前的差距主要体现在基于纳米材料的器件原型研发以及对应的物性研究方面，这个领域国外的研究是非常超前的。"
　　　　
　　2001年，美国《科学》周刊刊登的“十大科学技术突破”中，连接纳米晶体管、纳米导线和纳米开关的分子水平电路荣登榜首。2002年，美国IBM公司科学家用纳米碳管制造出了第一批纳米碳管晶体管，发明了利用电子的波性而不是常规导线实现传递信息的“导线”；同年朗讯贝尔实验室则用一个单一的有机分子制造出了世界上最小的“纳米晶体管”。2006年，佐治亚理工学院王中林教授在《Science》上发表文章，巧妙地利用竖直结构氧化锌纳米线的独特性质，在原子力显微镜的帮助下，研制出将机械能转化为电能的世界上最小的发电装置－纳米发电机，为从纳米器件飞跃到纳米系统提出了具体的技术路线。
　　　　
　　“国外不断报道的这些研究成果表明，人家已经具有了纳米尺度上的操纵和控制水平，这是纳米科技的本质所在。”赵院士说。
　　　　
　　纳米技术与生物、信息相结合大有作为
　　　　
　　谈到纳米科技研究的发展趋势和方向，赵院士认为：“纳米科技作为一门综合学科，涉及物理、化学、生物、医学、材料、电子等多个领域，具有高度学科交叉性。同时，生物技术和信息技术的研究显示，其进一步发展将有赖于纳米科技的突破，将汇聚在纳米尺度上。因此，纳米技术与生物、信息技术的融合将是大有作为的前沿研究方向。”
　　　　
　　赵院士这里谈到的实际就是“NBIC会聚技术”，即纳米（Nano-）、生物（Bio-）、信息（Info-）和认知（Cogno-）这四大科学技术领域的有机结合和融合。
　　　　
　　2001年，美国商务部、国家科学基金会和国家科技委员会在华盛顿联合发起的一次由科学家、政府官员等各界顶级人物参加的圆桌会议上，首次提出了“NBIC会聚技术”的概念。“NBIC会聚技术”是新世纪科学发展的产物，这其中纳米技术是“地基”。以生命科学为例，生命上的大分子，不管是RNA，还是DNA，或是糖类等各种复合物，作为生命的基本载体都存在于纳米水平。同时，在纳米尺度上，器件将通过控制单个电子的行为得以实现，集成度大幅提高，而功耗将极度降低。
　　　　
　　“纳米科技最终对人类所带来的影响和变革，将依赖于这种融合缔造的全新研究思路和全新的经济模式，其发展将显著改善人类生命质量，也将对国家安全提供更强有力的保障。”最后，赵院士向我们展望了纳米科技对人类的影响和变革方向。
　　　　
　　事实上，纳米技术代表着人类制造材料和器件的水平从宏观尺度进入到更小的介观尺度（分子或者几个原子），反映了人类认识和改造自然的能力有了一个质的飞跃，因此对人类经济社会活动的影响必然是革命性的。当今，在人类不断改善自身生命质量的同时，更加注重利用科技进步保护地球生态环境和对资源的合理利用，纳米技术在这方面的巨大应用潜力已经开始显现，它必将与生物、信息等技术一起，推动人类迈向更高级文明时代。