多年前，國內(nèi)媒體曾做過一期電視節(jié)目，在街上隨機采訪路人是否了解什么是納米。其中，一位被采訪的大媽回答：“納米是不是一種新大米啊？”而現(xiàn)如今，應用納米技術(shù)的產(chǎn)品已經(jīng)走進尋常百姓家，涉及化妝品、個人護理用品和服裝等多個領(lǐng)域。
近日，施普林格·自然集團（Springer Nature）、國家納米科學中心和中國科學院文獻情報中心聯(lián)合發(fā)布的《國之大器始于毫末--中國納米科學與技術(shù)發(fā)展狀況概覽》白皮書（下稱白皮書）顯示，中國進行納米科研已有數(shù)十年時間，已經(jīng)成為當今世界納米科學與技術(shù)進步重要的貢獻者，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(zhuǎn)化的成效也已初具規(guī)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
納米科技是用單個原子、分子制造物質(zhì)的科學技術(shù)，研究結(jié)構(gòu)尺寸在0.1至100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應用。在如此小的尺度上，材料的物理、化學和生物學特性與宏觀尺度的物體相比，通常會表現(xiàn)出巨大差異。
據(jù)了解，納米技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在通過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(yī)療及工業(yè)制造中。例如，納米結(jié)構(gòu)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、延長機器使用壽命。在醫(yī)療領(lǐng)域，納米技術(shù)能讓藥物突破化學、解剖和生理學阻礙，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(shù)據(jù)顯示，目前，市場上已有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，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(qū)的創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展中發(fā)揮著越來越重要的作用，并呈現(xiàn)出多學科交叉融合、技術(shù)轉(zhuǎn)化周期縮短、創(chuàng)新鏈耦合加強等新特點。”中國科學院院長白春禮表示。
近年來，我國納米相關(guān)的專利數(shù)量和論文數(shù)量均獲得了快速增長。目前，我國納米科技領(lǐng)域的專利數(shù)量、論文數(shù)量以及論文被引用次數(shù)均排在世界第一位。白皮書顯示，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1/3的納米科研論文，數(shù)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，其中最常見的是納米結(jié)構(gòu)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。”國家納米科學中心副主任趙宇亮介紹。
專利數(shù)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)專利申請呈總體上升趨勢，申請數(shù)量從1997年的2826件增至2015年的5.1389萬件，可見各國對研發(fā)納米技術(shù)的重視程度。
白皮書顯示，我國納米技術(shù)的專利申請數(shù)量增長尤為迅速，現(xiàn)已領(lǐng)先全球，所涉技術(shù)領(lǐng)域非常廣泛。“過去20年里，我國納米技術(shù)相關(guān)的專利申請累計達20.9344萬件，占全球該領(lǐng)域?qū)＠暾埧偭康?5%。自2008年起，我國該領(lǐng)域年度專利申請量即已超過美國，成為世界第一，其增長速度遠高于世界平均水平。2015年，我國在納米科學和技術(shù)方面提交相關(guān)專利申請超過4萬件，其數(shù)量是2010年的4倍左右。”中國科學院文獻情報中心副主任劉細文介紹。
近年來，我國也在積極進行納米技術(shù)領(lǐng)域的海外專利布局，國際專利申請數(shù)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)域的國際專利申請數(shù)量仍相對較少，僅占過去20年累積專利申請總量的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70%的納米專利都是非本國專利。
在全球前十位的納米相關(guān)專利申請主體中，我國機構(gòu)占5家，分別為中國科學院、浙江大學、清華大學、鴻海精密工業(yè)股份有限公司和天津大學。其中，中國科學院在過去20年里提交的相關(guān)專利申請超過1萬件。
“位居前十的國外機構(gòu)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)域的專利申請主體以科研機構(gòu)為主。這反映出我國科研人員重視研究成果的專利保護，以及在研發(fā)上的相對優(yōu)勢，同時也凸顯出我國企業(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，白皮書還顯示，從專利分布上看，我國在多個熱門納米技術(shù)應用領(lǐng)域都有大量專利申請，其中數(shù)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利申請總量位居全球第一。
技術(shù)轉(zhuǎn)化還需加強
專利申請數(shù)量第一，反映出了我國在納米技術(shù)上取得了豐碩成果，但透過統(tǒng)計數(shù)據(jù)，仍能發(fā)現(xiàn)該領(lǐng)域存在很多問題。
“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’現(xiàn)象較為嚴重，哪個概念熱就一擁而上，研發(fā)人員還需在原創(chuàng)研究上下功夫。”北京大學納米科學與技術(shù)研究中心主任劉忠范表示?！ Υ耍状憾Y也認為：“雖然我國在納米領(lǐng)域發(fā)表的論文數(shù)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(zhuǎn)變的過程中，領(lǐng)跑技術(shù)還是太少。”
中國科學院科技戰(zhàn)略咨詢研究院與國家納米科學中心發(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(qū)的納米技術(shù)研發(fā)計劃，發(fā)現(xiàn)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)列入促進國家經(jīng)濟發(fā)展和解決重要問題的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，能源和生物醫(yī)藥等領(lǐng)域尤其受到重視。
“納米技術(shù)的一大難點就是大規(guī)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)展的一個機遇，能夠幫助很多產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級。希望越來越多的企業(yè)能夠加入納米技術(shù)開發(fā)和應用領(lǐng)域，在應用研究上多下功夫，促進納米技術(shù)更加順暢地向產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)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】
