納米技術(shù)研究成果范文
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篇1
1、各國競相出臺納米科技發(fā)展戰(zhàn)略和計劃
由于納米技術(shù)對國家未來經(jīng)濟、社會發(fā)展及國防安全具有重要意義,世界各國(地區(qū))紛紛將納米技術(shù)的研發(fā)作為21世紀(jì)技術(shù)創(chuàng)新的主要驅(qū)動器,相繼制定了發(fā)展戰(zhàn)略和計劃,以指導(dǎo)和推進(jìn)本國納米科技的發(fā)展。目前,世界上已有50多個國家制定了國家級的納米技術(shù)計劃。一些國家雖然沒有專項的納米技術(shù)計劃,但其他計劃中也往往包含了納米技術(shù)相關(guān)的研發(fā)。
(1)發(fā)達(dá)國家和地區(qū)雄心勃勃
為了搶占納米科技的先機,美國早在2000年就率先制定了國家級的納米技術(shù)計劃(NNI),其宗旨是整合聯(lián)邦各機構(gòu)的力量,加強其在開展納米尺度的科學(xué)、工程和技術(shù)開發(fā)工作方面的協(xié)調(diào)。2003年11月,美國國會又通過了《21世紀(jì)納米技術(shù)研究開發(fā)法案》,這標(biāo)志著納米技術(shù)已成為聯(lián)邦的重大研發(fā)計劃,從基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究到研究中心、基礎(chǔ)設(shè)施的建立以及人才的培養(yǎng)等全面展開。
日本政府將納米技術(shù)視為“日本經(jīng)濟復(fù)興”的關(guān)鍵。第二期科學(xué)技術(shù)基本計劃將生命科學(xué)、信息通信、環(huán)境技術(shù)和納米技術(shù)作為4大重點研發(fā)領(lǐng)域,并制定了多項措施確保這些領(lǐng)域所需戰(zhàn)略資源(人才、資金、設(shè)備)的落實。之后,日本科技界較為徹底地貫徹了這一方針,積極推進(jìn)從基礎(chǔ)性到實用性的研發(fā),同時跨省廳重點推進(jìn)能有效促進(jìn)經(jīng)濟發(fā)展和加強國際競爭力的研發(fā)。
歐盟在2002—2007年實施的第六個框架計劃也對納米技術(shù)給予了空前的重視。該計劃將納米技術(shù)作為一個最優(yōu)先的領(lǐng)域,有13億歐元專門用于納米技術(shù)和納米科學(xué)、以知識為基礎(chǔ)的多功能材料、新生產(chǎn)工藝和設(shè)備等方面的研究。歐盟委員會還力圖制定歐洲的納米技術(shù)戰(zhàn)略,目前,已確定了促進(jìn)歐洲納米技術(shù)發(fā)展的5個關(guān)鍵措施:增加研發(fā)投入,形成勢頭;加強研發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施;從質(zhì)和量方面擴大人才資源;重視工業(yè)創(chuàng)新,將知識轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和服務(wù);考慮社會因素,趨利避險。另外,包括德國、法國、愛爾蘭和英國在內(nèi)的多數(shù)歐盟國家還制定了各自的納米技術(shù)研發(fā)計劃。
(2)新興工業(yè)化經(jīng)濟體瞄準(zhǔn)先機
意識到納米技術(shù)將會給人類社會帶來巨大的影響,韓國、中國臺灣等新興工業(yè)化經(jīng)濟體,為了保持競爭優(yōu)勢,也紛紛制定納米科技發(fā)展戰(zhàn)略。韓國政府2001年制定了《促進(jìn)納米技術(shù)10年計劃》,2002年頒布了新的《促進(jìn)納米技術(shù)開發(fā)法》,隨后的2003年又頒布了《納米技術(shù)開發(fā)實施規(guī)則》。韓國政府的政策目標(biāo)是融合信息技術(shù)、生物技術(shù)和納米技術(shù)3個主要技術(shù)領(lǐng)域,以提升前沿技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)的水平;到2010年10年計劃結(jié)束時,韓國納米技術(shù)研發(fā)要達(dá)到與美國和日本等領(lǐng)先國家的水平,進(jìn)入世界前5位的行列。
中國臺灣自1999年開始,相繼制定了《納米材料尖端研究計劃》、《納米科技研究計劃》,這些計劃以人才和核心設(shè)施建設(shè)為基礎(chǔ),以追求“學(xué)術(shù)卓越”和“納米科技產(chǎn)業(yè)化”為目標(biāo),意在引領(lǐng)臺灣知識經(jīng)濟的發(fā)展,建立產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢。
(3)發(fā)展中大國奮力趕超
綜合國力和科技實力較強的發(fā)展中國家為了迎頭趕上發(fā)達(dá)國家納米科技發(fā)展的勢頭,也制定了自己的納米科技發(fā)展戰(zhàn)略。中國政府在2001年7月就了《國家納米科技發(fā)展綱要》,并先后建立了國家納米科技指導(dǎo)協(xié)調(diào)委員會、國家納米科學(xué)中心和納米技術(shù)專門委員會。目前正在制定中的國家中長期科技發(fā)展綱要將明確中國納米科技發(fā)展的路線圖,確定中國在目前和中長期的研發(fā)任務(wù),以便在國家層面上進(jìn)行指導(dǎo)與協(xié)調(diào),集中力量、發(fā)揮優(yōu)勢,爭取在幾個方面取得重要突破。鑒于未來最有可能的技術(shù)浪潮是納米技術(shù),南非科技部正在制定一項國家納米技術(shù)戰(zhàn)略,可望在2005年度執(zhí)行。印度政府也通過加大對從事材料科學(xué)研究的科研機構(gòu)和項目的支持力度,加強材料科學(xué)中具有廣泛應(yīng)用前景的納米技術(shù)的研究和開發(fā)。
2、納米科技研發(fā)投入一路攀升
納米科技已在國際間形成研發(fā)熱潮,現(xiàn)在無論是富裕的工業(yè)化大國還是渴望富裕的工業(yè)化中國家,都在對納米科學(xué)、技術(shù)與工程投入巨額資金,而且投資迅速增加。據(jù)歐盟2004年5月的一份報告稱,在過去10年里,世界公共投資從1997年的約4億歐元增加到了目前的30億歐元以上。私人的納米技術(shù)研究資金估計為20億歐元。這說明,全球?qū){米技術(shù)研發(fā)的年投資已達(dá)50億歐元。
美國的公共納米技術(shù)投資最多。在過去4年內(nèi),聯(lián)邦政府的納米技術(shù)研發(fā)經(jīng)費從2000年的2.2億美元增加到2003年的7.5億美元,2005年將增加到9.82億美元。更重要的是,根據(jù)《21世紀(jì)納米技術(shù)研究開發(fā)法》,在2005~2008財年聯(lián)邦政府將對納米技術(shù)計劃投入37億美元,而且這還不包括國防部及其他部門將用于納米研發(fā)的經(jīng)費。
日本目前是僅次于美國的第二大納米技術(shù)投資國。日本早在20世紀(jì)80年代就開始支持納米科學(xué)研究,近年來納米科技投入迅速增長,從2001年的4億美元激增至2003年的近8億美元,而2004年還將增長20%。
在歐洲,根據(jù)第六個框架計劃,歐盟對納米技術(shù)的資助每年約達(dá)7.5億美元,有些人估計可達(dá)9.15億美元。另有一些人估計,歐盟各國和歐盟對納米研究的總投資可能兩倍于美國,甚至更高。
中國期望今后5年內(nèi)中央政府的納米技術(shù)研究支出達(dá)到2.4億美元左右;另外,地方政府也將支出2.4億~3.6億美元。中國臺灣計劃從2002~2007年在納米技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域中投資6億美元,每年穩(wěn)中有增,平均每年達(dá)1億美元。韓國每年的納米技術(shù)投入預(yù)計約為1.45億美元,而新加坡則達(dá)3.7億美元左右。
就納米科技人均公共支出而言,歐盟25國為2.4歐元,美國為3.7歐元,日本為6.2歐元。按照計劃,美國2006年的納米技術(shù)研發(fā)公共投資增加到人均5歐元,日本2004年增加到8歐元,因此歐盟與美日之間的差距有增大之勢。公共納米投資占GDP的比例是:歐盟為0.01%,美國為0.01%,日本為0.02%。
另外,據(jù)致力于納米技術(shù)行業(yè)研究的美國魯克斯資訊公司2004年的一份年度報告稱,很多私營企業(yè)對納米技術(shù)的投資也快速增加。美國的公司在這一領(lǐng)域的投入約為17億美元,占全球私營機構(gòu)38億美元納米技術(shù)投資的46%。亞洲的企業(yè)將投資14億美元,占36%。歐洲的私營機構(gòu)將投資6.5億美元,占17%。由于投資的快速增長,納米技術(shù)的創(chuàng)新時代必將到來。
3、世界各國納米科技發(fā)展各有千秋
各納米科技強國比較而言,美國雖具有一定的優(yōu)勢,但現(xiàn)在尚無確定的贏家和輸家。
(1)在納米科技論文方面日、德、中三國不相上下
根據(jù)中國科技信息研究所進(jìn)行的納米論文統(tǒng)計結(jié)果,2000—2002年,共有40370篇納米研究論文被《2000—2002年科學(xué)引文索引(SCI)》收錄。納米研究論文數(shù)量逐年增長,且增長幅度較大,2001年和2002年的增長率分別達(dá)到了30.22%和18.26%。
2000—2002年納米研究論文,美國以較大的優(yōu)勢領(lǐng)先于其他國家,3年累計論文數(shù)超過10000篇,幾乎占全部論文產(chǎn)出的30%。日本(12.76%)、德國(11.28%)、中國(10.64%)和法國(7.89%)位居其后,它們各自的論文總數(shù)都超過了3000篇。而且以上5國2000—2002年每年的納米論文產(chǎn)出大都超過了1000篇,是納米研究最活躍的國家,也是納米研究實力最強的國家。中國的增長幅度最為突出,2000年中國納米論文比例還落后德國2個多百分點,到2002年已經(jīng)超過德國,位居世界第三位,與日本接近。
在上述5國之后,英國、俄羅斯、意大利、韓國、西班牙發(fā)表的論文數(shù)也較多,各國3年累計論文總數(shù)都超過了1000篇,且每年的論文數(shù)排位都可以進(jìn)入前10名。這5個國家可以列為納米研究較活躍的國家。
另外,如果歐盟各國作為一個整體,其論文量則超過36%,高于美國的29.46%。(2)在申請納米技術(shù)發(fā)明專利方面美國獨占鰲頭
據(jù)統(tǒng)計:美國專利商標(biāo)局2000—2002年共受理2236項關(guān)于納米技術(shù)的專利。其中最多的國家是美國(1454項),其次是日本(368項)和德國(118項)。由于專利數(shù)據(jù)來源美國專利商標(biāo)局,所以美國的專利數(shù)量非常多,所占比例超過了60%。日本和德國分別以16.46%和5.28%的比例列在第二位和第三位。英國、韓國、加拿大、法國和中國臺灣的專利數(shù)也較多,所占比例都超過了1%。
專利反映了研究成果實用化的能力。多數(shù)國家納米論文數(shù)與專利數(shù)所占比例的反差較大,在論文數(shù)最多的20個國家和地區(qū)中,專利數(shù)所占比例超過論文數(shù)所占比例的國家和地區(qū)只有美國、日本和中國臺灣。這說明,很多國家和地區(qū)在納米技術(shù)研究上具備一定的實力,但比較側(cè)重于基礎(chǔ)研究,而實用化能力較弱。
(3)就整體而言納米科技大國各有所長
美國納米技術(shù)的應(yīng)用研究在半導(dǎo)體芯片、癌癥診斷、光學(xué)新材料和生物分子追蹤等領(lǐng)域快速發(fā)展。隨著納米技術(shù)在癌癥診斷和生物分子追蹤中的應(yīng)用,目前美國納米研究熱點已逐步轉(zhuǎn)向醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。醫(yī)學(xué)納米技術(shù)已經(jīng)被列為美國國家的優(yōu)先科研計劃。在納米醫(yī)學(xué)方面,納米傳感器可在實驗室條件下對多種癌癥進(jìn)行早期診斷,而且,已能在實驗室條件下對前列腺癌、直腸癌等多種癌癥進(jìn)行早期診斷。2004年,美國國立衛(wèi)生研究院癌癥研究所專門出臺了一項《癌癥納米技術(shù)計劃》,目的是將納米技術(shù)、癌癥研究與分子生物醫(yī)學(xué)相結(jié)合,實現(xiàn)2015年消除癌癥死亡和痛苦的目標(biāo);利用納米顆粒追蹤活性物質(zhì)在生物體內(nèi)的活動也是一個研究熱門,這對于研究艾滋病病毒、癌細(xì)胞等在人體內(nèi)的活動情況非常有用,還可以用來檢測藥物對病毒的作用效果。利用納米顆粒追蹤病毒的研究也已有成果,未來5~10年有望商業(yè)化。
雖然醫(yī)學(xué)納米技術(shù)正成為納米科技的新熱點,納米技術(shù)在半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域的應(yīng)用仍然引人關(guān)注。美國科研人員正在加緊納米級半導(dǎo)體材料晶體管的應(yīng)用研究,期望突破傳統(tǒng)的極限,讓芯片體積更小、速度更快。納米顆粒的自組裝技術(shù)是這一領(lǐng)域中最受關(guān)注的地方。不少科學(xué)家試圖利用化學(xué)反應(yīng)來合成納米顆粒,并按照一定規(guī)則排列這些顆粒,使其成為體積小而運算快的芯片。這種技術(shù)本來有望取代傳統(tǒng)光刻法制造芯片的技術(shù)。在光學(xué)新材料方面,目前已有可控直徑5納米到幾百納米、可控長度達(dá)到幾百微米的納米導(dǎo)線。
日本納米技術(shù)的研究開發(fā)實力強大,某些方面處于世界領(lǐng)先水平,但尚未脫離基礎(chǔ)和應(yīng)用研究階段,距離實用化還有相當(dāng)一段路要走。在納米技術(shù)的研發(fā)上,日本最重視的是應(yīng)用研究,尤其是納米新材料研究。除了碳納米管外,日本開發(fā)出多種不同結(jié)構(gòu)的納米材料,如納米鏈、中空微粒、多層螺旋狀結(jié)構(gòu)、富勒結(jié)構(gòu)套富勒結(jié)構(gòu)、納米管套富勒結(jié)構(gòu)、酒杯疊酒杯狀結(jié)構(gòu)等。
在制造方法上,日本不斷改進(jìn)電弧放電法、化學(xué)氣相合成法和激光燒蝕法等現(xiàn)有方法,同時積極開發(fā)新的制造技術(shù),特別是批量生產(chǎn)技術(shù)。細(xì)川公司展出的低溫連續(xù)燒結(jié)設(shè)備引起關(guān)注。它能以每小時數(shù)千克的速度制造粒徑在數(shù)十納米的單一和復(fù)合的超微粒材料。東麗和三菱化學(xué)公司應(yīng)用大學(xué)開發(fā)的新技術(shù)能把制造碳納米材料的成本減至原來的1/10,兩三年內(nèi)即可進(jìn)入批量生產(chǎn)階段。
日本高度重視開發(fā)檢測和加工技術(shù)。目前廣泛應(yīng)用的掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡、近場光學(xué)顯微鏡等的性能不斷提高,并涌現(xiàn)了諸如數(shù)字式顯微鏡、內(nèi)藏高級照相機顯微鏡、超高真空掃描型原子力顯微鏡等新產(chǎn)品。科學(xué)家村田和廣成功開發(fā)出亞微米噴墨印刷裝置,能應(yīng)用于納米領(lǐng)域,在硅、玻璃、金屬和有機高分子等多種材料的基板上印制細(xì)微電路,是世界最高水平。
日本企業(yè)、大學(xué)和研究機構(gòu)積極在信息技術(shù)、生物技術(shù)等領(lǐng)域內(nèi)為納米技術(shù)尋找用武之地,如制造單個電子晶體管、分子電子元件等更細(xì)微、更高性能的元器件和量子計算機,解析分子、蛋白質(zhì)及基因的結(jié)構(gòu)等。不過,這些研究大都處于探索階段,成果為數(shù)不多。
歐盟在納米科學(xué)方面頗具實力,特別是在光學(xué)和光電材料、有機電子學(xué)和光電學(xué)、磁性材料、仿生材料、納米生物材料、超導(dǎo)體、復(fù)合材料、醫(yī)學(xué)材料、智能材料等方面的研究能力較強。
中國在納米材料及其應(yīng)用、掃描隧道顯微鏡分析和單原子操縱等方面研究較多,主要以金屬和無機非金屬納米材料為主,約占80%,高分子和化學(xué)合成材料也是一個重要方面,而在納米電子學(xué)、納米器件和納米生物醫(yī)學(xué)研究方面與發(fā)達(dá)國家有明顯差距。
4、納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)化步伐加快
目前,納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)化尚處于初期階段,但展示了巨大的商業(yè)前景。據(jù)統(tǒng)計:2004年全球納米技術(shù)的年產(chǎn)值已經(jīng)達(dá)到500億美元,2010年將達(dá)到14400億美元。為此,各納米技術(shù)強國為了盡快實現(xiàn)納米技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化,都在加緊采取措施,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
美國國家科研項目管理部門的管理者們認(rèn)為,美國大公司自身的納米技術(shù)基礎(chǔ)研究不足,導(dǎo)致美國在該領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用缺乏動力,因此,嘗試建立一個由多所大學(xué)與大企業(yè)組成的研究中心,希望借此使納米技術(shù)的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)緊密結(jié)合在一起。美國聯(lián)邦政府與加利福尼亞州政府一起斥巨資在洛杉礬地區(qū)建立一個“納米科技成果轉(zhuǎn)化中心”,以便及時有效地將納米科技領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究成果應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)界。該中心的主要工作有兩項:一是進(jìn)行納米技術(shù)基礎(chǔ)研究;二是與大企業(yè)合作,使最新基礎(chǔ)研究成果盡快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。其研究領(lǐng)域涉及納米計算、納米通訊、納米機械和納米電路等許多方面,其中不少研究成果將被率先應(yīng)用于美國國防工業(yè)。
美國的一些大公司也正在認(rèn)真探索利用納米技術(shù)改進(jìn)其產(chǎn)品和工藝的潛力。IBM、惠普、英特爾等一些IT公司有可能在中期內(nèi)取得突破,并生產(chǎn)出商業(yè)產(chǎn)品。一個由專業(yè)、商業(yè)和學(xué)術(shù)組織組成的網(wǎng)絡(luò)在迅速擴大,其目的是共享信息,促進(jìn)聯(lián)系,加速納米技術(shù)應(yīng)用。
日本企業(yè)界也加強了對納米技術(shù)的投入。關(guān)西地區(qū)已有近百家企業(yè)與16所大學(xué)及國立科研機構(gòu)聯(lián)合,不久前又建立了“關(guān)西納米技術(shù)推進(jìn)會議”,以大力促進(jìn)本地區(qū)納米技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程;東麗、三菱、富士通等大公司更是紛紛斥巨資建立納米技術(shù)研究所,試圖將納米技術(shù)融合進(jìn)各自從事的產(chǎn)業(yè)中。
歐盟于2003年建立納米技術(shù)工業(yè)平臺,推動納米技術(shù)在歐盟成員國的應(yīng)用。歐盟委員會指出:建立納米技術(shù)工業(yè)平臺的目的是使工程師、材料學(xué)家、醫(yī)療研究人員、生物學(xué)家、物理學(xué)家和化學(xué)家能夠協(xié)同作戰(zhàn),把納米技術(shù)應(yīng)用到信息技術(shù)、化妝品、化學(xué)產(chǎn)品和運輸領(lǐng)域,生產(chǎn)出更清潔、更安全、更持久和更“聰明”的產(chǎn)品,同時減少能源消耗和垃圾。歐盟希望通過建立納米技術(shù)工業(yè)平臺和增加納米技術(shù)研究投資使其在納米技術(shù)方面盡快趕上美國。
篇2
“歡迎來太原采訪,我希望通過你們的報道,在宣傳好我們企業(yè)的同時,能引起國家有關(guān)部門對我們的科研成果,特別是應(yīng)用于耐火材料的納米技術(shù)給予重視與支持!”太原高科耐火材料有限公司(簡稱太原高科)董事長高樹森與記者一見面就這樣說。這位長期從事耐火材料研究開發(fā)工作的科研領(lǐng)軍人和企業(yè)家,在記者的眼里更象是一位儒雅的長者,談起納米技術(shù)的發(fā)展,他向記者娓娓道來。
高樹森告訴記者:納米科技和納米材料是20世紀(jì)80年代剛剛誕生并正在崛起的高新技術(shù)。它是研究包括從亞微米、納米到團(tuán)簇尺寸(從幾個原子到幾百個原子以上尺寸)之間的物質(zhì)組成體系的運動相互作用以及可能的實際應(yīng)用中的科學(xué)技術(shù)問題,研究內(nèi)容還涉及現(xiàn)代科技的廣闊領(lǐng)域。世界各國都對納米技術(shù)給予了極大關(guān)注,美國、日本、德國等發(fā)達(dá)國家,都將納米技術(shù)和納米材料作為研究開發(fā)的熱點課題,并得到政府的資金支持。隨著科技發(fā)展進(jìn)步,人類對納米科技的研究日益廣泛深入,納米技術(shù)也已開始得到了較大范圍的應(yīng)用,并越來越深入地影響和改變著人們的生產(chǎn)、生活及思想,而對經(jīng)濟、政治及社會的影響,則更多地體現(xiàn)在各國間對納米科技及其應(yīng)用的激烈競爭上。具有特異功能的各種納米材料越來越多,由納米材料制備的功能性產(chǎn)品也不斷地被開發(fā)出來,開始形成一個新型的納米功能性產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。在眾多的納米材料中,一些高性能的納米陶瓷粉體材料,也就是廣義上的無機非金屬納米材料的開發(fā)應(yīng)用最為廣泛和活躍,并已在多種產(chǎn)業(yè)和實際產(chǎn)品中得到應(yīng)用,出現(xiàn)了高性能多功能性納米產(chǎn)品,從而使得許多傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)正在發(fā)生一場新的技術(shù)革命。隨著納米技術(shù)和納米材料進(jìn)入更多的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)品中,納米科技將會給整個社會帶來更大的經(jīng)濟和社會效益,并對人類社會的發(fā)展和進(jìn)步產(chǎn)生深遠(yuǎn)地影響。
勇于探索創(chuàng)辦高新技術(shù)企業(yè)及企業(yè)技術(shù)中心
高樹森作為山西省耐火材料工程技術(shù)研究中心主任兼首席專家,中國節(jié)能協(xié)會玻璃窯爐專業(yè)委員會副主任委員,教授級高級工程師,耐火材料行業(yè)專家,長期從事耐火材料研究開發(fā)自主創(chuàng)新及使用研究工作,曾主持多項重點熱工工程項目,研究開發(fā)自主創(chuàng)新多種耐火材料高新技術(shù)產(chǎn)品和特種功能性耐火材料,先后獲全國科學(xué)大會獎,部級、省市級科學(xué)技術(shù)成果獎和新技術(shù)推廣獎,并被授予全國冶金勞動模范,山西省、太原市勞動模范及先進(jìn)科技工作者光榮稱號。
太原高科耐火材料有限公司于1989年由高樹森發(fā)起創(chuàng)立,1992年經(jīng)山西省高新技術(shù)委員會認(rèn)定、國家太原高新技術(shù)開發(fā)區(qū)管委會批準(zhǔn),成立了太原高科耐火材料有限公司。高樹森和他領(lǐng)軍的團(tuán)隊先后研究開發(fā)出多種耐火材料高新技術(shù)產(chǎn)品,并及時將研究成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,大大促進(jìn)了企業(yè)的發(fā)展,為技術(shù)研究和自主創(chuàng)新提供了雄厚的資金支持,形成了生產(chǎn)與科研相互促進(jìn)的良好局面。他們注重與國內(nèi)有關(guān)院校及相關(guān)專業(yè)專家的聯(lián)系與交流,以企業(yè)為主體的產(chǎn)、學(xué)、研體制的形成與建立,對企業(yè)的發(fā)展發(fā)揮了很好的作用。
在這之后,隨著企業(yè)的不斷發(fā)展,原有的生產(chǎn)能力遠(yuǎn)不能滿足市場的需求。2005年,高樹森毅然決定在太原市陽曲縣投資8000余萬元,建設(shè)了總占地面積為150多畝的現(xiàn)代化工廠和企業(yè)技術(shù)研發(fā)中心。該項目同時被列為山西省“1311”重點工程、高科技產(chǎn)業(yè)化項目以及山西重點引進(jìn)關(guān)鍵科技開發(fā)項目。新工廠于2006年竣工投入生產(chǎn),特種高效不定形耐火材料年生產(chǎn)能力為5.5萬噸,新建的企業(yè)技術(shù)研究中心具有較先進(jìn)完善的試驗檢驗條件和設(shè)備儀器,技術(shù)中心還擁有一批經(jīng)驗豐富高素質(zhì)的研究技術(shù)人員,具備研究開發(fā)自主創(chuàng)新和生產(chǎn)高新技術(shù)耐火材料產(chǎn)品的能力,該企業(yè)技術(shù)中心分別于2007年被山西省科技廳批準(zhǔn)成為耐火材料行業(yè)工程技術(shù)研究中心,2009年被山西省認(rèn)定為企業(yè)技術(shù)中心擔(dān)負(fù)著耐火材料行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新工作,并在自主創(chuàng)新方面取得了多項重大創(chuàng)新成果。
談及此,高樹森高興地說:公司目前已通過了ISO9001-2000國際質(zhì)量體系認(rèn)證和ISO14001:2004環(huán)境管理體系認(rèn)證,被山西省科委確定為“山西省科技先導(dǎo)型企業(yè)”、太原市科技局授予“太原市科技創(chuàng)新示范單位”、太原高新區(qū)“十佳技術(shù)創(chuàng)新項目企業(yè)”、“質(zhì)量管理先進(jìn)企業(yè)”等榮譽。最近,中國耐火材料行業(yè)協(xié)會授予太原高科耐火材料有限公司、山西省耐火材料工程技術(shù)研究中心“行業(yè)納米耐火材料產(chǎn)業(yè)化示范基地”的稱號。
通過多年的努力,高樹森和他領(lǐng)導(dǎo)的企業(yè)已走出了自主研發(fā)、自主創(chuàng)新、自主生產(chǎn)科研成果的路子,由“中國制造”變?yōu)椤爸袊鴦?chuàng)造”,而且實際效益十分突出,在這次金融危機的沖擊下,該企業(yè)也受到一定程度的影響,但在高董事長的帶領(lǐng)下克服重重困難,企業(yè)產(chǎn)值利潤仍得到了較大增長,并且由于納米科技、納米材料開發(fā)成功和應(yīng)用企業(yè)潛在產(chǎn)值利潤發(fā)展空間十分廣闊。實踐證明,堅持科學(xué)發(fā)展觀,走自主研發(fā)和自主創(chuàng)新的道路是太原高科發(fā)展的根本。
自主創(chuàng)新開辟納米耐火材料新天地
納米科技和納米材料是20世紀(jì)80年代末期剛剛誕生并正在崛起的高新技術(shù),是21世紀(jì)最富有活力的高新技術(shù),對各個領(lǐng)域?qū)a(chǎn)生深遠(yuǎn)影響的高新技術(shù),其研究內(nèi)容涉及現(xiàn)代科技的廣闊領(lǐng)域,世界各國都對納米技術(shù)和納米材料給予了極大關(guān)注,具有特異功能的各種納米材料越來越多,由納米材料制備的功能性產(chǎn)品也不斷地開發(fā)出來,開始形成一個新型的納米功能產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,從而使得許多傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)正在發(fā)生一場新的技術(shù)革命。
記者得知,自2008年至今,在將近兩年的時間里,作為技術(shù)發(fā)明人,高樹森共申報了納米復(fù)合氧化物陶瓷結(jié)合鋁-尖晶石耐火澆注料及其制備方法等六項納米耐火材料發(fā)明專利項目,其中五項發(fā)明專利均已公布,并經(jīng)有關(guān)部門嚴(yán)格篩選后評定,被列為年度國家重點發(fā)明專利項目,還被國家知識產(chǎn)權(quán)局出版社編入發(fā)明人年鑒中,前兩項發(fā)明專利獲第九屆香港國際發(fā)明博覽會金獎,又獲第十二屆中國北京國際科技產(chǎn)業(yè)博覽會第三屆中國自主創(chuàng)新杰出貢獻(xiàn)獎。2010年這些納米發(fā)明專利在第十三屆中國北京國際科技產(chǎn)業(yè)博覽會上再一次獲“中國自主創(chuàng)新杰出貢獻(xiàn)獎”。
高樹森向記者強調(diào):納米耐火材料系列發(fā)明專利的公布,是納米技術(shù)和納米材料在耐火材料領(lǐng)域中成功應(yīng)用的重要標(biāo)志,也是納米技術(shù)和納米材料與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中自主研發(fā)、自主創(chuàng)新的重要發(fā)展方向,對鋼鐵等高溫工業(yè)的發(fā)展和高新技術(shù)的應(yīng)用作出了重要貢獻(xiàn)。隨著納米材料和納米技術(shù)進(jìn)入更多的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)品中,納米科技將會給整個社會帶來更大的經(jīng)濟和社會效益,對人類社會產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,同時發(fā)展納米科技是轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
建言獻(xiàn)策實行“納米中國耐材”戰(zhàn)略計劃
隨著納米技術(shù)的研究與發(fā)展,使其具有特異功能的各種納米材料的制備成為現(xiàn)實與可能,作為納米技術(shù)基礎(chǔ)的納米材料率先得到發(fā)展與應(yīng)用,由納米材料制備的功能性產(chǎn)品,也不斷地開發(fā)出來,開始形成一個新型的納米功能性產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。在納米耐火材料的研發(fā)和創(chuàng)新中,在將近兩年的時間里,高樹森和他的團(tuán)隊情系科研,矢志不渝,先后發(fā)明了納米復(fù)合氧化物陶瓷結(jié)合鋁-尖晶石、納米Al2O3薄膜包裹的碳-鋁尖晶石、納米Al2O3、MgO復(fù)合陶瓷結(jié)合尖晶石-鎂質(zhì)、納米Al2O3、MgO薄膜包裹的碳-尖晶石鎂質(zhì)、納米Al2O3、SiC薄膜包裹碳的Al2O3-MA-SiC-C質(zhì)、納米SiO2、CaO復(fù)合陶瓷結(jié)合硅質(zhì)耐火澆注料及其制備方法六項納米耐火材料專利項目,并且在納米耐火材料產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中也取得了很大進(jìn)展,為我國納米耐火材料工業(yè)發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。
自主創(chuàng)新與研究開發(fā)是現(xiàn)代企業(yè)生存與發(fā)展之本。作為業(yè)界的資深人士,高樹森向我們闡述了實行“納米中國耐材”戰(zhàn)略計劃,這就是催生新型經(jīng)濟社會發(fā)展模式,就是要在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化大潮中占據(jù)有利先機,需要從技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)集群耦合3個維度,探索原創(chuàng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)催生機制、技術(shù)創(chuàng)新擴散機制和高新技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的融合機制,實現(xiàn)知識產(chǎn)業(yè)集群、原創(chuàng)產(chǎn)業(yè)集群和以新技術(shù)武裝的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)集群之間耦合與升級,將國家納米技術(shù)建設(shè)成為國家原創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的試驗基地,高端制造業(yè)、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的典范。
高樹森認(rèn)為:在納米材料領(lǐng)域進(jìn)行深入研究,對于我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型、經(jīng)濟的平穩(wěn)快速發(fā)展,特別是對于提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)來說意義重大。納米材料只有真正用于工業(yè)生產(chǎn)才能彰顯價值,推動產(chǎn)業(yè)升級改造。納米材料的產(chǎn)業(yè)化目前面臨著如下瓶頸:一是降低納米材料的制備成本;二是發(fā)展大規(guī)模生產(chǎn)納米材料的分散技術(shù)問題;三是發(fā)展納米材料應(yīng)用技術(shù)問題,以制取分散性好、組織結(jié)構(gòu)均勻并能形成納米結(jié)構(gòu)基質(zhì)的新型高效納米耐火澆注料。
篇3
1引言
納米科技是指在納米尺度(1到100納米之間)上研究物質(zhì)(包括原子、分子的操縱)的特性和相互作用(主要是量子特性),以及利用這些特性的多學(xué)科交叉的科學(xué)和技術(shù)。納米科技成果擁有科技成果的特征和納米科技的特點。
2科技成果簡介
2.1成果定義和特征
科技成果是指對某一科學(xué)技術(shù)研究為內(nèi)容,通過試驗研究、調(diào)查考察取得的具有一定實用價值或?qū)W術(shù)意義的結(jié)果,包括研究課題結(jié)束已取得的最后結(jié)果,研究課題雖未全部結(jié)束但已取得的可以獨立應(yīng)用或具有一定學(xué)術(shù)意義的階段性成果??萍汲晒哂行路f性與先進(jìn)性、實用性與重復(fù)性,有獨立、完整的內(nèi)容和存在形式,應(yīng)通過一定形式予以確認(rèn)等特征。
2.2科技成果轉(zhuǎn)化描述
科技成果轉(zhuǎn)化是指為了提高生產(chǎn)力水平,對科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)產(chǎn)生的具有實用價值的科技成果進(jìn)行的后續(xù)試驗、開發(fā)、應(yīng)用、推廣,直至形成新產(chǎn)品、新工藝、新材料,發(fā)展新產(chǎn)業(yè)的相關(guān)活動。從宏觀上來看,科技成果轉(zhuǎn)化是一個由科技供給系統(tǒng)、科技轉(zhuǎn)化系統(tǒng)、科技需求系統(tǒng)和科技環(huán)境系統(tǒng)構(gòu)成的大系統(tǒng)。在微觀方面,科技成果轉(zhuǎn)化一般包括實驗室研究、中間試驗、工業(yè)性實驗、工廠化生產(chǎn)等諸多環(huán)節(jié)。
2.3科技成果轉(zhuǎn)化三個發(fā)展階段
科技成果產(chǎn)生階段:該階段主要從確定研究開發(fā)項目開始,到初步成果(產(chǎn)品)形成才基本完成??萍汲晒D(zhuǎn)移階段:該階段主要包括成果(產(chǎn)品)進(jìn)入中試試驗和工業(yè)化試驗等??萍汲晒麘?yīng)用階段;該階段主要包括成果(產(chǎn)品)進(jìn)入規(guī)模化生產(chǎn),并進(jìn)入市場等。
2.4科技成果轉(zhuǎn)化基本要求
科技成果轉(zhuǎn)化作為一項復(fù)雜的社會系統(tǒng)工程,需具備多方面條件,滿足多方面要求,如科技成果自身的成熟程度、轉(zhuǎn)化環(huán)境,以及相應(yīng)的政策、社會服務(wù)與支持等都是重要的轉(zhuǎn)化條件,是順利轉(zhuǎn)化的基本要求。以下分別作說明。
2.4.1技術(shù)成熟度
技術(shù)成熟度,即科技成果適應(yīng)社會生產(chǎn)發(fā)展需要的實際水平,是科技成果轉(zhuǎn)化的最根本的條件。技術(shù)成熟度特征:完全成熟的科技成果,應(yīng)當(dāng)是可以立即生產(chǎn)的;不夠成熟的成果則還需再投入進(jìn)行二次開發(fā),才可能投入生產(chǎn),所需要投入量越大,表示成果就越不成熟。技術(shù)不成熟原因:技術(shù)認(rèn)識不同,科技投入不足,使科研條件和科研深度都較為缺乏;中試環(huán)節(jié)薄弱,中試的欠缺使得成果的先進(jìn)性、適應(yīng)性、配套性、可靠性達(dá)不到要求,難以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的需要。例如:長期以來,由于經(jīng)費短缺,我國中試基地建立的數(shù)目較少。以上海為例,2005年從基礎(chǔ)研究到中試再到產(chǎn)業(yè)化,投資比例為1:1.03:10.55,而較為合理的比例是1:10:100。中試的欠缺使我國科技成果的轉(zhuǎn)化率低,已經(jīng)成為制約我國經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的一個“瓶頸”。結(jié)論:科技成果要實現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化,首先要求科技成果技術(shù)成熟。因而需加大投資力度,加強中試試驗研究力度,形成成熟的、可靠的科技成果,促進(jìn)成果的推廣。
2.4.2轉(zhuǎn)化環(huán)境
轉(zhuǎn)化環(huán)境主要包括轉(zhuǎn)化的市場需求、政策和意識。第一,樹立以市場為導(dǎo)向的意識。要從科研源頭起與市場需求相結(jié)合,以形成產(chǎn)業(yè)化為根本目標(biāo),針對現(xiàn)有和潛在市場,開發(fā)具有市場前景的科技成果,促進(jìn)科技成果的轉(zhuǎn)化;要避免科學(xué)研究與市場脫節(jié),造成成熟的技術(shù)也無法進(jìn)行推廣,致使大量的科技成果無法產(chǎn)業(yè)化。例如:美國儀器制造業(yè)對高科技成果的一項調(diào)查顯示:11項首次發(fā)明的新儀器,思路100%來自用戶;66項重大改進(jìn),85%來源自用戶;85項小改小革,67%來自用戶。結(jié)論:以市場為導(dǎo)向的研究,更容易促進(jìn)科技成果的轉(zhuǎn)化,科研人員必須始終堅持以市場需求為出發(fā)點和歸宿。第二,科技發(fā)展政策??茖W(xué)技術(shù)與政策的關(guān)系日益密切??茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展越來越依賴國家的支持,國家的科技投入和政策引導(dǎo)成為影響科技發(fā)展的重要因素。需著眼于促進(jìn)經(jīng)濟建設(shè)、依靠科技進(jìn)步機制的形成和企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新主體地位的建立來制定配套政策,加強政府以科技需求為導(dǎo)向的行為,強化政策的激勵引導(dǎo)作用。政策的制定要從科技成果轉(zhuǎn)化大系統(tǒng)和全過程出發(fā),在促進(jìn)科技成果供給的政策、促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化過程整體化的政策等方面,形成體系上的一體化,避免“頭疼醫(yī)頭”、“捉襟見肘”,形成不合力。例如:美國是獲諾貝爾自然科學(xué)獎最多的國家,一方面,美國較高的物質(zhì)生活待遇吸引了高級人才;另一方面是美國適宜的科技政策和社會文化氛圍,推動了科技的發(fā)展。在這個意義上說,比爾•蓋茨出現(xiàn)在美國決不是偶然的。結(jié)論:要有激勵的政策,更容易促進(jìn)科技成果的轉(zhuǎn)化。第三,科研成果轉(zhuǎn)化意識。成果轉(zhuǎn)化意識是一切成果轉(zhuǎn)化活動賴以發(fā)起的內(nèi)驅(qū)力,是貫穿于成果轉(zhuǎn)化過程的內(nèi)在動力;低科技成果轉(zhuǎn)化率的一個重要原因在于科技成果轉(zhuǎn)化意識的缺乏,如科技成果的價值意識、商品意識、社會科技開發(fā)意識不強。科技成果擁有者必須有強烈的轉(zhuǎn)化意識,才能從主觀上發(fā)揮其積極性,促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化的進(jìn)程。例如:不少科研單位和科研人員把科研成果的獲得作為科研工作的最終目標(biāo),不能主動把科研成果作為商品推向社會;同時企業(yè)對購買科技成果表現(xiàn)冷淡,因而造成了大量的科技成果的擱置,導(dǎo)致科技成果轉(zhuǎn)化率低。結(jié)論:科研人員具有強烈的成果轉(zhuǎn)化意識,更容易促進(jìn)科技成果的轉(zhuǎn)化。
2.4.3宣傳策略
科技成果的推廣必須注重市場宣傳和推廣,一方面加大宣傳力度,另一方面注重宣傳適度。主要宣傳策略如下:1.強化組織領(lǐng)導(dǎo),健全科技宣傳網(wǎng)絡(luò);2.明確目標(biāo)責(zé)任,強化考核督查力度;3.整合科技資源,拓寬科技宣傳渠道;4.加強媒體合作,搞好科技宣傳;5.開展科技培訓(xùn),促進(jìn)成果推廣;6.開展科技活動,豐富宣傳形式;7.加強技術(shù)交流,建立信息平臺;8.注重方式方法,宣傳適度確保質(zhì)量。
2.5科技成果應(yīng)用現(xiàn)狀分析
農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)藥、軍事、材料、電子、生物、航天等領(lǐng)域的科研成果,大量的成果怎么處理呢?這些都需要進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化,這些新產(chǎn)品、新材料、新工藝,只有進(jìn)行科技成果的轉(zhuǎn)化才能有真正的作用,同時科技成果也有市場需求。突出表現(xiàn)出兩個特點:一方面大量科研成果生成,一方面有巨大的市場需求。
2.5.1科技成果轉(zhuǎn)化率低
我國每年有2萬余項比較重大的科學(xué)技術(shù)研究成果和5千多項專利,但是其中最終轉(zhuǎn)化為工業(yè)產(chǎn)品的成果不足5%,而歐美發(fā)達(dá)國家轉(zhuǎn)化率則為45%以上。我國科學(xué)技術(shù)向生產(chǎn)轉(zhuǎn)化的比例為10%~15%,也遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家的60%~80%。高新技術(shù)企業(yè)的產(chǎn)值在社會總產(chǎn)值的比例僅為2%,與歐美發(fā)達(dá)國家的25~30%相比,更是不可同日而語。結(jié)論:目前我國科技成果轉(zhuǎn)化率低。2.5.2科技成果轉(zhuǎn)化率低的原因我國科技成果轉(zhuǎn)化率低的原因主要有:科技成果本身存在先天不足,成熟度低;科技成果系統(tǒng)配套不夠;科技成果對企業(yè)缺乏吸納和轉(zhuǎn)化的動力與活力;科技成果轉(zhuǎn)化缺乏資金支持,相應(yīng)的風(fēng)險投資基金匱乏;科技成果中介機構(gòu)不健全,社會服務(wù)職能不完善;體制上產(chǎn)學(xué)研系統(tǒng)各自獨立,科技與生產(chǎn)脫節(jié);市場體制不成熟,法律保障不足。
3納米科技成果及產(chǎn)業(yè)
3.1納米科技成果及產(chǎn)業(yè)的特點
納米技術(shù)屬于高科技領(lǐng)域,因此與高科技成果有著共同的特征:高風(fēng)險,高投入;高額的利潤前景;巨大的市場需求。納米科技為多學(xué)科交叉領(lǐng)域,其應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化又具有許多獨特的特征:多學(xué)科交叉特性;潛在的高額利潤;潛在的市場需求。
3.2納米科技成果市場分析
納米技術(shù)有巨大的潛在市場,它與信息技術(shù)、生物技術(shù)共同成為二十一世紀(jì)社會發(fā)展的三大支柱,也是當(dāng)今世界大國爭奪的戰(zhàn)略制高點。據(jù)權(quán)威的研究報告顯示,2000年納米技術(shù)對全世界GDP的貢獻(xiàn)為4000億美元,預(yù)測2010年納米技術(shù)對美國GDP的貢獻(xiàn)將達(dá)到10000億美元,日本納米技術(shù)的國內(nèi)市場規(guī)劃也將達(dá)到273000億日元。納米科技的健康發(fā)展,對二十一世紀(jì)的社會和經(jīng)濟發(fā)展、國家安全以及人們的生活和生產(chǎn)方式帶來巨大的影響。結(jié)論:納米技術(shù)及產(chǎn)業(yè)已成為世界各國搶占的巨大市場。
3.3納米科技成果轉(zhuǎn)化現(xiàn)狀
在納米科技產(chǎn)業(yè)化方面,除了納米粉體材料在少數(shù)幾個國家初步實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)外,納米生物材料、納米電子器件材料、納米醫(yī)療材料等產(chǎn)品仍處于開發(fā)研制階段,要形成一定市場規(guī)模還需一段時間。目前成果以基礎(chǔ)研究為主,納米技術(shù)應(yīng)用成果處于初期階段,產(chǎn)業(yè)化效果不理想,成果轉(zhuǎn)化率低。如果將納米產(chǎn)品的成熟程度按中試、批量生產(chǎn)和規(guī)模化生產(chǎn)劃分,其分布明顯呈劇烈遞減態(tài)勢。研究開發(fā)和規(guī)?;a(chǎn)的距離較大,大約只有5%的實驗室成果最終能轉(zhuǎn)化為規(guī)?;a(chǎn)。
3.4納米科技成果轉(zhuǎn)化率低原因
3.4.1投入的科研經(jīng)費不足
成果轉(zhuǎn)化未知因素多,造成研究工作周期長、所需經(jīng)費多;對科研的投入未考慮中試等應(yīng)用技術(shù)研究,影響科技成果的轉(zhuǎn)化。
3.4.2缺乏風(fēng)險意識和市場服務(wù)意識
納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)與其它高新技術(shù)一樣都存在投資風(fēng)險、政策性風(fēng)險,市場風(fēng)險和自由競爭風(fēng)險等。同時,納米技術(shù)還存在著潛在風(fēng)險。另外,科研工作者市場服務(wù)意識淡薄,缺乏主動為企業(yè)服務(wù)的意識。
3.4.3科研缺乏布局和規(guī)劃
缺乏制定戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃以及科研與產(chǎn)業(yè)的合理布局,造成低水平重復(fù)和資源浪費;重視基礎(chǔ)性研究,輕視應(yīng)用性研究,造成科研成果缺乏市場,成果難以被企業(yè)吸納和轉(zhuǎn)化。
3.4.4納米科技成果成熟度低
在研究中,研究人員常常只注重論文,納米科技成果論文水平很高,但產(chǎn)業(yè)化并不理想;注重實驗室開發(fā),沒有潛心于后續(xù)的應(yīng)用開發(fā)和技術(shù)支持,造成成果成熟度不夠,先天不足,難以轉(zhuǎn)化;大部分企業(yè)屬于生產(chǎn)型,缺乏持續(xù)創(chuàng)新和應(yīng)用開發(fā)能力,只能接受非常成熟的技術(shù)。
3.4.5缺乏信息溝通缺乏信息溝通,導(dǎo)致產(chǎn)學(xué)研系統(tǒng)各自獨立,科技與生產(chǎn)脫節(jié)。從事納米科技研究的人員,分屬不同的行業(yè)和部門,條塊分割,由于缺乏相互交流,更缺乏與一線企業(yè)的交流與合作;由于信息不暢,造成成果難以滿足需求,以及成果和需求重復(fù)現(xiàn)象嚴(yán)重;企業(yè)間應(yīng)用成果壁壘森嚴(yán),難以推廣,導(dǎo)致不少低水平重復(fù),重點不突出,阻礙了整體優(yōu)勢的發(fā)揮。
3.4.6納米專業(yè)人才匱乏
納米科技由多學(xué)科交叉,因此需要具有多學(xué)科知識的復(fù)合型人才;納米科技的迅速發(fā)展,需要大量納米科技領(lǐng)域及其相關(guān)領(lǐng)域的人才。而中國傳統(tǒng)分門別類教育體制培養(yǎng)的“專業(yè)人才”,不能適應(yīng)擁有多學(xué)科知識復(fù)合型納米研發(fā)人才的需要。因此,為推動我國納米材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,需要培養(yǎng)一批復(fù)合型納米科研人員及納米經(jīng)營管理人才。
3.4.7知識產(chǎn)權(quán)意識淡薄
中國納米技術(shù)近幾年有了突破性的發(fā)展,但知識產(chǎn)權(quán)意識在科學(xué)界尤其是開發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域仍然淡薄。專利數(shù)量有所增加,但是在總量上申請的專利還是很少。在我國,申請的專利大部分是納米粉體材料制備方面的專利,而國外的專利很多是納米應(yīng)用專利。
3.4.8行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范缺乏
目前納米科技應(yīng)用研究很熱,市場上出現(xiàn)了很多“納米商品”,然而,很多的“納米商品”還不是真正意義上的“納米產(chǎn)品”。市場上缺乏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的約束,一些人熱衷于炒作納米概念,造成初級產(chǎn)品過剩,浪費了社會整體資源;一些生產(chǎn)微米材料的企業(yè),在其產(chǎn)品性能用途完全沒變的情況下,貼上納米標(biāo)簽,搖身一變成了納米材料企業(yè),誤導(dǎo)納米概念;一些企業(yè)在投入少量資金注冊了納米材料公司或納米材料應(yīng)用公司后,就開始在經(jīng)營業(yè)績上做文章,蓄意編造是專門從事納米科研、生產(chǎn)和應(yīng)用的實力企業(yè)的假象,最終達(dá)到圈資、騙政策的目的。
4納米科技推廣應(yīng)用思路
針對納米科技成果轉(zhuǎn)化率低及成果推廣過程中所存在的問題,促進(jìn)納米科技的推廣應(yīng)用,應(yīng)切實做好以下工作。
4.1根據(jù)市場需求,選好研究目標(biāo)
針對我國納米科技產(chǎn)業(yè)化處于初級階段,納米科技發(fā)展資金投入不足,納米科技產(chǎn)業(yè)化效果不理想等現(xiàn)狀,在有限的資金和設(shè)施條件下,納米科技的發(fā)展一定要從科研源頭上加以調(diào)控,科研項目選題要以市場需求為導(dǎo)向,以形成產(chǎn)業(yè)化為根本目標(biāo),強調(diào)創(chuàng)新意識和市場服務(wù)意識,發(fā)展具有競爭力的新技術(shù)和新產(chǎn)品,并推進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,從而促進(jìn)納米科技成果更快地得到推廣和應(yīng)用。
4.1.1科研項目選題時應(yīng)遵循的原則
創(chuàng)新性原則:強調(diào)科技源頭創(chuàng)新意識;產(chǎn)業(yè)化原則:以產(chǎn)業(yè)化為根本目標(biāo),能獨立形成新產(chǎn)品、新技術(shù);競爭力原則:注重可提升產(chǎn)品競爭力的技術(shù)及材料,注重與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)合;市場化原則:以市場需求為導(dǎo)向,加強服務(wù)意識,注重市場推廣。
4.1.1.1強調(diào)科技源頭創(chuàng)新意識
自主創(chuàng)新已經(jīng)成為科學(xué)技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略基點和調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變增長方式的中心環(huán)節(jié)。十一五發(fā)展規(guī)劃指出:“科學(xué)技術(shù)發(fā)展,要堅持自主創(chuàng)新、重點跨越、支撐發(fā)展、引領(lǐng)未來”。納米科技屬于高新技術(shù)領(lǐng)域,因而,必須強調(diào)創(chuàng)新意識,研究和開發(fā)具有源頭創(chuàng)新性的新技術(shù)和新產(chǎn)品,形成自主知識產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)和新產(chǎn)品,實現(xiàn)技術(shù)發(fā)展的跨越,實現(xiàn)企業(yè)資本、社會資本和知識資本的有效組合及轉(zhuǎn)化增值。強調(diào)創(chuàng)新意識,發(fā)展納米科技,必須以市場為導(dǎo)向,以產(chǎn)業(yè)化為根本目標(biāo),發(fā)展成熟的技術(shù),努力提升其競爭力,吸引企業(yè)及其它投資公司的參與和投資。加強納米科技源頭創(chuàng)新,要以納米電子學(xué)、納米尺度的加工及組裝技術(shù)、納米生物和醫(yī)學(xué)、納米材料學(xué)等科學(xué)前沿的理論和方法學(xué)為重點,爭取取得重大進(jìn)展,獲得具有自己特色的發(fā)現(xiàn)和發(fā)明創(chuàng)造,促進(jìn)納米科技的產(chǎn)業(yè)化。
4.1.1.2以產(chǎn)業(yè)化為根本目標(biāo),能獨立形
成新產(chǎn)品、新技術(shù)選題時要以產(chǎn)業(yè)化為根本目標(biāo),研究方向要與產(chǎn)業(yè)相結(jié)合,要策劃出一個行業(yè)的主體并且形成一個產(chǎn)業(yè)鏈條。開發(fā)市場前景廣闊、能夠獨立成新產(chǎn)品的先進(jìn)技術(shù),吸引以納米技術(shù)為關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)的企業(yè)投資,推動納米技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。圍繞國家長遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo),將納米技術(shù)與信息、環(huán)境、能源、生物醫(yī)藥及先進(jìn)制造、海洋、空間等高新技術(shù)相結(jié)合,提高納米技術(shù)在這些產(chǎn)業(yè)中的含量,建立以納米技術(shù)為主旋律的一批納米產(chǎn)業(yè)及產(chǎn)業(yè)鏈并形成產(chǎn)品、商品,為提高我國的綠色GDP做貢獻(xiàn)。舉例1:信息產(chǎn)業(yè)中的納米技術(shù)以納米陣列體系為基礎(chǔ)的量子磁盤,1998年正式問世,存儲量高達(dá)465Gb/in2,相當(dāng)于現(xiàn)在磁盤10萬個的存儲量。1999年,美國惠普公司在實驗室成功制造了100×100nm芯片。正像克林頓所說,利用現(xiàn)代的納米技術(shù)制備的超高密度存儲元器件,可以將美國國會所有的信息存儲在只有方糖大小的體積內(nèi)。2000年,IBM公司通過納米技術(shù)把這種磁盤的存儲量提高到1000Gb/in2,相當(dāng)于100萬個現(xiàn)在磁盤的存儲量。利用納米技術(shù)可以將動態(tài)隨機存儲器和電腦CPU縮小到70nm,晶體管的尺寸為100~200nm。結(jié)論:納米技術(shù)在電子信息產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用,將成為21世紀(jì)經(jīng)濟增長的一個主要發(fā)動機,其作用可使微電子學(xué)在20世紀(jì)后半葉對世界的影響相形見絀。舉例2:生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)中的納米技術(shù)采用納米超順磁載體制作的示蹤劑使核磁共振檢出的癌細(xì)胞尺寸大大降低,便于早期診斷、早期治療;利用納米技術(shù)輸送生物大分子藥物,可克服其吸收差、穩(wěn)定性低的缺點,實現(xiàn)其天然、高效等特點,顯示出良好的應(yīng)用前景;根據(jù)藥物分子的性質(zhì)設(shè)計納米顆粒表面及內(nèi)部結(jié)構(gòu),從而達(dá)到人為地設(shè)計藥物的靶向目標(biāo)及其釋放和作用方式,明顯提高藥效;利用納米技術(shù)制備支架、骨骼等植入材料,具有很好的生物相容性,并可發(fā)揮治療效果。結(jié)論:納米材料技術(shù)將在生物醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、人類健康等領(lǐng)域有重大的應(yīng)用。預(yù)計到2015年,納米技術(shù)在生物醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用,全球市場將達(dá)到2000億元。
4.1.1.3注重發(fā)展提升產(chǎn)品競爭力的新技術(shù)和新材料
傳統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展需要納米科技來提升其技術(shù)和產(chǎn)品的競爭力。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟的重要組成部分,這就決定了發(fā)展納米產(chǎn)業(yè)應(yīng)切入傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),努力提升對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品的更新?lián)Q代,提高競爭力,同時調(diào)整傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),實現(xiàn)經(jīng)濟增值。納米科技的發(fā)展需重視與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)相結(jié)合。納米技術(shù)在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用具有投入少、見效快、市場前景廣闊等特點,因此,將納米科技與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)合,可以有力促進(jìn)納米科技的推廣應(yīng)用。加強與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)合作,必須以市場需求為導(dǎo)向,發(fā)展具有市場潛力的產(chǎn)品和技術(shù),通過納米技術(shù)顯著提高傳統(tǒng)產(chǎn)品的競爭力。加強與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)合作,從一開始,就要積極吸納企業(yè)的參與投入,發(fā)展能顯著提高傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品的新技術(shù)和新材料。舉例1:紡織行業(yè)中的納米技術(shù)納米催化劑在化纖原料滌綸聚酯合成中的應(yīng)用,將使生產(chǎn)效率提高5倍以上,大大降低了生產(chǎn)周期和成本,這項技術(shù)在化纖行業(yè)的推廣可帶來數(shù)十億元的收益;利用納米技術(shù)對各類化纖進(jìn)行改性,使之具有功能性,如吸水吸濕纖維、變色纖維、芳香纖維、磁性纖維、防輻射纖維、遠(yuǎn)紅外纖維,還可采用復(fù)合紡絲法來生產(chǎn)功能化織物;納米功能氧化物填充到纖維中可制得各種差別化、功能化纖維,為纖維的發(fā)展帶來一場健康革命,其市場規(guī)模也超過二十億元。結(jié)論:納米技術(shù)的應(yīng)用將對紡織行業(yè)的發(fā)展起到巨大的推動作用。舉例2:建材行業(yè)中的納米技術(shù)納米技術(shù)在建材領(lǐng)域的應(yīng)用:利用納米材料的自潔功能可開發(fā)的抗菌防霉涂料、PPR供水管;利用納米材料具有的導(dǎo)電功能可開發(fā)的導(dǎo)電涂料;利用納米材料屏蔽紫外線的功能大大提高PVC塑鋼門窗的抗老化變形性能;利用納米材料可大大提高塑料管材的強度等。另外,納米抗菌不銹鋼塑料復(fù)合管、納米抗菌PPR管是在管材內(nèi)層塑料中添加納米級抗菌材料,經(jīng)共擠出而制成具有抗菌、衛(wèi)生自潔功能的管材。僅以PVC塑鋼門窗為例,近幾年我國每年城鄉(xiāng)工業(yè)和民用建筑的建造量平均約12億平方米,需要門窗3億平方米,年需塑鋼門窗約3000萬平方米,年需硬PVC異型材約30萬噸。結(jié)論:納米材料在建材中具有廣闊的市場應(yīng)用前景和巨大的經(jīng)濟、社會效應(yīng)。
4.1.1.4以市場需求為導(dǎo)向,加強服務(wù)意識,注重市場推廣
以市場成熟代替技術(shù)成熟是發(fā)展納米技術(shù)的最佳方式。改變傳統(tǒng)的“技術(shù)導(dǎo)向”為“市場導(dǎo)向”,始終堅持以市場需求為出發(fā)點和歸宿,以市場需求為拉動機制,著重推動具有應(yīng)用前景的新技術(shù)和新產(chǎn)品的開發(fā),注重對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造和提升,提升產(chǎn)品的競爭力,推動納米科技的產(chǎn)業(yè)化。著重發(fā)展有重大影響的方向與領(lǐng)域,注重納米技術(shù)與各個行業(yè)的交叉融合,使納米技術(shù)和產(chǎn)品能服務(wù)于各個行業(yè)。注重納米技術(shù)的市場推廣,加強納米科技與各個行業(yè)領(lǐng)域間的交叉融合,加強科研成果和企業(yè)及投資商之間的交流合作,建立信息交流平臺,創(chuàng)建科研成果轉(zhuǎn)化的渠道,為納米科技發(fā)展提供有力服務(wù)和支持。
4.2注重技術(shù)集成,實現(xiàn)自主創(chuàng)新
“創(chuàng)新”是科技發(fā)展的生命力所在。對于納米科技的發(fā)展,需加強新技術(shù)和新產(chǎn)品的原始性創(chuàng)新,提升產(chǎn)品和技術(shù)的競爭能力。同時在重視原始性創(chuàng)新的基礎(chǔ)上,更應(yīng)該注重具有重大應(yīng)用價值的集成創(chuàng)新,通過對集成要素的優(yōu)勢整合,提升集成整體的競爭能力,實現(xiàn)更大的市場價值。
4.2.1技術(shù)集成創(chuàng)新有利于形成市場競爭力
長期以來,人們比較注重單項技術(shù)繼發(fā)展,這是技術(shù)開發(fā)初級階段的必然過程。但從科技與經(jīng)濟結(jié)合的內(nèi)在要求來看,單項技術(shù)的研究開發(fā),因為缺乏與其它相關(guān)技術(shù)的銜接,在當(dāng)前很難形成有市場競爭力的產(chǎn)品或新興產(chǎn)業(yè),這就造成我國每年所取得的數(shù)萬項科技成果最終束之高閣,削弱了我國科技創(chuàng)新的基礎(chǔ)。
4.2.2技術(shù)集成創(chuàng)新將提高產(chǎn)業(yè)核心競爭力
核心競爭力的形成,不僅僅是一個創(chuàng)新過程,更是一個組織過程,使各種單項和分散的相關(guān)技術(shù)成果得到集成,其創(chuàng)新性以及由此確立的企業(yè)競爭優(yōu)勢和國家科技創(chuàng)新能力在價值上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過單項技術(shù)的突破。加強技術(shù)集成創(chuàng)新,是企業(yè)實現(xiàn)自主創(chuàng)新的新思考,也是企業(yè)獲得競爭優(yōu)勢、適應(yīng)知識經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵。
4.2.3納米技術(shù)的集成主要內(nèi)容
4.2.3.1納米科技成果的集成
將分散的技術(shù)集中,形成一個可達(dá)目標(biāo)功能的技術(shù)體系,即組合應(yīng)用性技術(shù)成果,也稱為技術(shù)捆綁或技術(shù)整合。納米科技成果的集成應(yīng)注意以下幾點:注重主題的策劃,選好技術(shù)與成果,實現(xiàn)目標(biāo)顯示度。(1)注重主題的策劃以市場需求為導(dǎo)向,關(guān)注市場需求的多樣化,強化產(chǎn)品的競爭意識;以納米技術(shù)或產(chǎn)品為關(guān)鍵要素,解決需求中的重大問題,具有行業(yè)導(dǎo)向性與共性;拓展解決方案的豐富性,注重外部資源的易取性;強化研發(fā)時間的迅捷性,凸顯研發(fā)質(zhì)量的配比性。(2)選好技術(shù)與成果始終堅持把市場需求作為出發(fā)點和歸宿點,選擇具有市場前景的技術(shù)和成果,選擇具有競爭優(yōu)勢的納米材料或技術(shù)為關(guān)鍵技術(shù)要素,具有前景的技術(shù)與成果,注重其成熟度和可靠性。同時加大中試研究力度、中試研究領(lǐng)域和資金投入,注重集成要素中技術(shù)和成果的協(xié)調(diào)與融合,優(yōu)勢互補,使集成整體具有新的價值。(3)實現(xiàn)目標(biāo)顯示度注重目標(biāo)功能的實現(xiàn),不僅要實現(xiàn)各項集成要素的功能目標(biāo),還應(yīng)實現(xiàn)集成系統(tǒng)的整體功能目標(biāo)。集成要素和集成系統(tǒng)的功能定量指標(biāo)應(yīng)具有競爭性,以實現(xiàn)其產(chǎn)品的顯示度,有利于產(chǎn)品的推廣。
4.2.3.2注重技術(shù)集成創(chuàng)新
(1)從納米科技發(fā)展到產(chǎn)業(yè)鏈上的集成協(xié)作在產(chǎn)業(yè)鏈的銜接上,由于納米技術(shù)的跨學(xué)科性,急需將努力的方向由“單打獨斗”轉(zhuǎn)向“集成協(xié)作”。實驗和技術(shù)上存在局限性,而研究的廣泛和復(fù)雜,造成設(shè)施難以完備;技術(shù)的成熟度不夠;研究成本高和周期長,造成產(chǎn)業(yè)化難度大。因此,僅依靠某一個工業(yè)部門或者研究機構(gòu),將無法加快推動納米科技的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化的步伐。結(jié)論:要實現(xiàn)和促進(jìn)納米技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,需要采用合理的產(chǎn)業(yè)化與投融資模式,推動納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈的全方位發(fā)展。這就是所謂的為了構(gòu)筑我國納米產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大戰(zhàn)略,也是目前國內(nèi)眾多研究機構(gòu)、企業(yè)正在的探索大聯(lián)合的適當(dāng)途徑。(2)納米科技發(fā)展產(chǎn)業(yè)鏈上的集成協(xié)作方式第一,建立國家級研究開發(fā)平臺,充分發(fā)揮國家級研究開發(fā)平臺的作用,推動各研究部門之間的交流合作,實現(xiàn)軟硬件資源共享,避免重復(fù)建設(shè)。第二,建立產(chǎn)業(yè)孵化基地。“科研-孵化-企業(yè)”一條龍式的產(chǎn)業(yè)化模式,有利于推動科研成果產(chǎn)業(yè)化,因此,在有條件的地方應(yīng)建立納米科技孵化基地。第三,加強產(chǎn)學(xué)研的合作。積極推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研一體化的進(jìn)程,把研究、開發(fā)和應(yīng)用過程的各個階段建成一個系統(tǒng),使之緊密銜接、相互交替,保證從科研到生產(chǎn)整個過程的連續(xù)性,從而使科研單位前期的研究、開發(fā)優(yōu)勢與企業(yè)工業(yè)化生產(chǎn)優(yōu)勢融為一體,促進(jìn)科技成果的轉(zhuǎn)化。(3)各領(lǐng)域科學(xué)研究人員間的協(xié)作從目前情況看,我國從事納米科技的研究人員,分屬不同的行業(yè)、部門,彼此之間信息溝通不暢,研究人員之間也缺乏必要的交流,致使研究力量大大分散,而且各地研究所重復(fù)研究、重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重。納米科技屬于多學(xué)科交叉的前沿研究領(lǐng)域,要動員和組織信息、物理、化學(xué)、生物、醫(yī)藥、材料等學(xué)科的專家參與納米科技的研究開發(fā),抓好多學(xué)科在納米科技方面的集成。結(jié)論:納米科技的多學(xué)科交叉特性必然要求加強各領(lǐng)域科學(xué)人員之間的協(xié)作。
4.2.3.3納米科技推廣注重技術(shù)集成創(chuàng)新的應(yīng)用案例分析
應(yīng)用1:“以應(yīng)用納米技術(shù)打造新世紀(jì)康居商住樓”思路(1)為了貫徹《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》以及“十一五”規(guī)劃中的要求,促進(jìn)生態(tài)人居環(huán)境和綠色建筑的發(fā)展,提出集成整合最先進(jìn)的納米技術(shù)研究成果,積極推動健康、環(huán)保的生態(tài)建筑技術(shù)的應(yīng)用與推廣。為打造康居示范工程提供有力的技術(shù)支持和保障,致力于搭建三大公共技術(shù)平臺,即居住環(huán)境健康性和安全性公共技術(shù)平臺;建筑物與居家用品節(jié)能和環(huán)保性公共技術(shù)平臺;資源綜合利用公共技術(shù)平臺。(2)應(yīng)用納米技術(shù)打造新世紀(jì)康居商住樓,可以體現(xiàn)在環(huán)保、健康、節(jié)能等方面的優(yōu)勢上。具體應(yīng)用可以包括外墻涂料、內(nèi)墻涂料、變色玻璃、地毯地板門、廚房、家用電器、衛(wèi)生潔具、床上用品、窗簾、玩具及衣物等。(3)面向生態(tài)人居環(huán)境和綠色建筑的發(fā)展的需要、面向《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》以及“十一五”規(guī)劃中的要求,新世紀(jì)康居樓的打造將對該行業(yè)及人們生活產(chǎn)生很大影響,將形成一個完整的產(chǎn)業(yè)鏈條,引導(dǎo)該行業(yè)的發(fā)展。以納米材料或技術(shù)為關(guān)鍵技術(shù)要素,具有競爭優(yōu)勢;選擇具有很好市場前景的納米改性內(nèi)外墻涂料、納米改性紡織品、納米改性陶瓷、應(yīng)用納米技術(shù)的太陽能電池等技術(shù)和產(chǎn)品,打造一個健康、環(huán)保、節(jié)能的居住環(huán)境,具有競爭優(yōu)勢。另外,選擇的納米改性內(nèi)外墻涂料、納米改性紡織品、納米改性陶瓷等成果技術(shù)成熟度較好。應(yīng)用2:“建立應(yīng)用于汽車產(chǎn)業(yè)的納米技術(shù)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈”思路(1)納米技術(shù)在汽車產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用,可以包括納米材料改性內(nèi)飾件、納米結(jié)構(gòu)超強鋼板、納米結(jié)構(gòu)鋁材料、高耐腐納米水性汽車涂料、納米隔熱涂料、納米材料改性高性能輪胎、高強度膠黏劑、納米汽車油、納米汽車燃油添加劑、納米傳感器、汽車動力應(yīng)用納米新型太陽能電池、納米汽車尾氣催化凈化材料等。(2)面向十一五規(guī)劃的“建設(shè)環(huán)境友好型,資源節(jié)約型社會”,面向中國巨大的汽車產(chǎn)業(yè)市場,中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展在近幾年速度迅猛,是世界上最大最有潛力的市場。選擇具有很好市場前景的納米改性內(nèi)飾件、納米改性涂料、納米改性高性能金屬材料、高強度膠黏劑、納米汽車尾氣催化凈化材料、納米汽車燃油添加劑及汽車動力應(yīng)用納米新型太陽能電池等技術(shù)和產(chǎn)品,具有競爭優(yōu)勢。納米技術(shù)在汽車上的廣泛應(yīng)用,將降低汽車各部件磨損、降低汽車消耗、減少汽車使用成本,還能消除汽車尾氣污染,改善排放??梢灶A(yù)見,納米技術(shù)在汽車產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用將對該行業(yè)及人們生活產(chǎn)生很大影響,將形成一個完整的產(chǎn)業(yè)鏈條,引導(dǎo)該行業(yè)的發(fā)展。應(yīng)用3:納米科技與新興行業(yè)、支撐行業(yè)及國家重大工程掛鉤納米科技與新興行業(yè)、支撐行業(yè)及國家重大工程的掛鉤可以吸引國家或地方政府等的財政撥款,同時可以吸引公司和企業(yè)的投資和參與。納米科技在新興行業(yè)、支撐行業(yè)及重大工程中等各領(lǐng)域中的滲透,將加快納米科技的產(chǎn)業(yè)化;納米科技在新興行業(yè)、支撐行業(yè)及重大工程中的應(yīng)用,將提升這些行業(yè)的技術(shù)含量,增加其競爭優(yōu)勢,推動其發(fā)展;同時對其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、經(jīng)濟增長方式的改變具有深遠(yuǎn)的影響。例如:納米技術(shù)及應(yīng)用國家工程研究中心以產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的方式,組織上海城建集團(tuán)、上海高校和科研院所利用納米技術(shù)和其它技術(shù)集成解決道路隧道內(nèi)的廢氣治理問題,這是納米科技在城市市政工程中的重要應(yīng)用,該項目已列入國家支撐計劃。結(jié)論:通過集成技術(shù)、產(chǎn)學(xué)研合作等方式與新興行業(yè)、支撐行業(yè)及國家重大工程掛鉤,容易吸引投資,促進(jìn)納米技術(shù)與其它技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的融合,從而促進(jìn)納米技術(shù)的發(fā)展。
4.3樹立誠信市場理念
4.3.1納米科技要健康跨越發(fā)展必須樹立誠信意識
誠信的本質(zhì)首先是經(jīng)濟規(guī)律,其次才表現(xiàn)為倫理性質(zhì)。誠信不足,敗事有余。市場經(jīng)濟就是信用經(jīng)濟,信用是現(xiàn)代市場經(jīng)濟的基石,沒有誠信,就沒有秩序,市場經(jīng)濟和社會道德就會陷入混亂之中。目前納米科技應(yīng)用研究很熱,市場上出現(xiàn)了魚目混珠的現(xiàn)象,虛假的“納米商品”,納米概念的炒作,嚴(yán)重擾亂了納米市場的秩序,誤導(dǎo)人們對納米的認(rèn)識,損害了納米科技的形象,嚴(yán)重阻礙了納米科技的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。結(jié)論:納米科技要健康跨越發(fā)展必須樹立誠信意識,誠信的市場經(jīng)濟理念。
4.3.2如何樹立誠信意識
加強誠信意識培養(yǎng);健全市場競爭機制,讓誠信成為人們自覺遵奉的客觀經(jīng)濟規(guī)律;強化監(jiān)督,建立相互補充、相互制約的誠信監(jiān)督體系;加快建立信用體系,規(guī)范信息傳遞和披露機制,發(fā)展資信評估行業(yè);強化法制建設(shè),為誠信規(guī)范提供堅實的法制保障。
4.4制定適合納米政策納米科技的應(yīng)用推廣,需要制定適
合納米科技發(fā)展的政策,保障納米科技的可持續(xù)發(fā)展。
4.4.1制定發(fā)展規(guī)劃,實施專項行動
第一,堅持“有所為,有所不為”的方針,制定納米科技的發(fā)展戰(zhàn)略,制定我國納米科技發(fā)展的近期、中長期規(guī)劃,對納米技術(shù)的基礎(chǔ)研究進(jìn)行整體規(guī)劃,制定國家納米科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃,集中力量,重點突破。第二,根據(jù)市場要求,依托現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢和基礎(chǔ),確定重點發(fā)展的產(chǎn)業(yè)及產(chǎn)品,引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。第三,按照市場需求,集中優(yōu)勢力量研究、開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)、市場潛力大、技術(shù)可行的項目和對未來有重大影響的關(guān)鍵領(lǐng)域,突出特色。
4.4.2建立創(chuàng)新體系,強化專利保護(hù)意識
組建全新機制的實體性創(chuàng)新平臺,建立以企業(yè)為主、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的納米科技創(chuàng)新體系。強調(diào)納米科技的原始創(chuàng)新,注重技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新、制度創(chuàng)新的有機結(jié)合,在原始創(chuàng)新基礎(chǔ)上,同時注重集成創(chuàng)新,強化專利保護(hù)意識,提高知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)在企業(yè)發(fā)展中的重要作用。另外,建立和健全納米技術(shù)成果產(chǎn)權(quán)保護(hù)制度,優(yōu)先資助擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的專利成果的產(chǎn)業(yè)化。
4.4.3重視人才培養(yǎng),加強技術(shù)交流
制定人才優(yōu)惠政策,鼓勵人才流動競爭,努力創(chuàng)造人盡其才、才盡其用的良好環(huán)境。建立培養(yǎng)和吸引納米科技人才的政策,培養(yǎng)高質(zhì)量的納米技術(shù)人才和領(lǐng)軍人物,引進(jìn)國外具有真才實學(xué)的優(yōu)秀人才。加強國內(nèi)外科研單位及企業(yè)之間關(guān)于納米技術(shù)的信息交流,建設(shè)開放式的國家納米技術(shù)信息交流平臺,加強國際交流和合作,擴大國際影響。
4.4.4加快基地建設(shè),吸引多元投資
鼓勵科研單位、高等院校與生產(chǎn)企業(yè)共建納米技術(shù)創(chuàng)新基地、開放式研究開發(fā)中心等,改善基礎(chǔ)設(shè)施條件,對共性關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān),建立以企業(yè)為主體,產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的納米技術(shù)創(chuàng)新體系,加速納米技術(shù)的研究開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化步伐。重視以政府政策資金為導(dǎo)向,建立多元投資融資體系,吸引風(fēng)險投資及民間投資,使其大規(guī)模地介入納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)并與科技界融合。同時,鼓勵納米科技型企業(yè)在資本市場上融資,加速納米成果的轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)推進(jìn)。4.4.5完善行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范技術(shù)市場重視標(biāo)準(zhǔn)意識,根據(jù)納米技術(shù)產(chǎn)品的性質(zhì)、用途,參照國際標(biāo)準(zhǔn),制定我國納米技術(shù)行業(yè)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),建立權(quán)威性的國家納米產(chǎn)品質(zhì)量檢測中心,使納米產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售有章可循。盡快制定出臺相關(guān)的政策法規(guī),規(guī)范納米市場,避免納米技術(shù)及應(yīng)用研究重復(fù)建設(shè)和過度競爭。
4.4.6加強科普宣傳,倡導(dǎo)科學(xué)道德
重視納米技術(shù)的普及工作,加強對納米科技的科普教育,使大眾對納米科技有正確的科學(xué)認(rèn)識,避免過分炒作和誤導(dǎo)。重視納米科技相關(guān)學(xué)科的建設(shè)工作,保障我國納米科技的可持續(xù)發(fā)展。
5納米科技成果介紹
納米技術(shù)及應(yīng)用國家工程研究中心積極整合社會資源,積極推動納米技術(shù)成果的轉(zhuǎn)化。
5.1應(yīng)用在環(huán)境領(lǐng)域的納米材料和技術(shù)
成果1:用于汽車尾氣催化凈化處理的介孔基催化材料成果簡介:孔道內(nèi)擔(dān)載貴金屬Pt/Rh/Pd的氧化鋯基(氧化鋯/氧化鈰)復(fù)合納米介孔催化劑。該催化劑采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的涂覆工藝,成功負(fù)載于金屬載體表面,經(jīng)檢測,排放性能及催化劑老化性能達(dá)到并優(yōu)于歐IV標(biāo)準(zhǔn)(GB18352.3)。技術(shù)特點與優(yōu)勢:特殊的介孔結(jié)構(gòu),高比表面積;貴金屬用量低,熱穩(wěn)定性好;優(yōu)良催化活性和穩(wěn)定性;抗老化性好。產(chǎn)業(yè)化前景:2007年我國汽車產(chǎn)量達(dá)到900萬輛,并逐年遞增。同時,我國將面臨新車必須全部加裝凈化器的局面,該項目具有極其廣闊的市場前景,其經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益十分巨大。成果2:光催化凈化室內(nèi)空氣應(yīng)用技術(shù)光催化室內(nèi)凈化技術(shù)現(xiàn)狀:不能有效地去除室內(nèi)空氣中;危害性很大的細(xì)微顆粒物;催化劑活性組分易流失;微孔容易被顆粒物堵塞,致使催化劑失活。技術(shù)創(chuàng)新:將高流速高效率靜電除塵與光催化凈化室內(nèi)空氣兩相單元技術(shù)有機的結(jié)合。技術(shù)內(nèi)容:包括性能好低成本的金屬泡沫網(wǎng)狀載體的制備技術(shù)、光催化凈化活性組份在金屬泡沫載體上負(fù)載技術(shù)、凈化室內(nèi)空氣污染物一體化新技術(shù)、金屬泡沫網(wǎng)狀物負(fù)載光催化材料、室內(nèi)光催化凈化器。產(chǎn)業(yè)化前景:目前我國城鎮(zhèn)裝修過的房屋中80%存在甲醛超標(biāo)問題。凈化室內(nèi)裝修污染的市場規(guī)模達(dá)100億元,并正以每年30%的速度增長,據(jù)預(yù)測2008年將達(dá)到200億元的市場規(guī)模。5.2應(yīng)用在能源領(lǐng)域的納米材料和技術(shù)成果3:鎳氫(MH/Ni)動力電池與鎳鋅動力電池技術(shù)內(nèi)容:鎳氫動力電池技術(shù);鋅鎳動力電池技術(shù);在電極中添加納米添加劑;提高電池的循環(huán)壽命;提高電池的安全性。應(yīng)用范圍:電動工具、割草機械、玩具模型、電動自行車、電動摩托車等。技術(shù)成果:《動力鎳氫電池用納米材料測試技術(shù)》項目被上海市高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化服務(wù)中心項目認(rèn)定辦公室認(rèn)定為上海市高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化項目。這意味著該中心又一項納米科技成果將走向市場。產(chǎn)業(yè)化前景:隨著WTO的加入,對動力電池的需求逐年增加。目前國內(nèi)市場對鎳氫動力電池的年需求量在數(shù)千萬節(jié)以上,也將在上千億的一次電池市場中占據(jù)一席之地。
5.3應(yīng)用在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的納米材料和技術(shù)成果
4:超臨界粉碎技術(shù)成果簡介:超臨界粉碎技術(shù),采用超臨界流體,通過改變壓力快速改變?nèi)芤旱娘柡投?,使溶質(zhì)瞬時成核、獲粒度均勻、超微細(xì)納米級、無污染高純度產(chǎn)品。通過此藥物微細(xì)化技術(shù),實現(xiàn)中藥的微納米化,促進(jìn)藥物的溶解性,提高藥物的生物利用度。成果內(nèi)容:水飛薊素微納米顆粒,超臨界流體增強溶液分散技術(shù)(SEDS),粒徑尺寸介于50~300nm,納米化后的藥物在水中溶解速率得到顯著改善。谷甾醇納米顆粒,氣溶膠溶液萃取系統(tǒng)(ASES)技術(shù),粒徑介于50~300nm,ASES處理后樣品結(jié)晶度降低;化學(xué)結(jié)構(gòu)沒有明顯改變。產(chǎn)業(yè)化前景:超臨界微納米加工產(chǎn)品:如納米水飛薊素、植物甾醇可應(yīng)用于相關(guān)藥物或油類產(chǎn)品,按1%的附加值計算,相關(guān)藥物或油品的產(chǎn)值達(dá)100億,該產(chǎn)品產(chǎn)值可達(dá)1億元。成果5:用于腹腔淋巴靶向治療的納米給藥系統(tǒng)成果簡介:以安全無毒的聚脂類生物降解聚合物為納米粒的骨架材料,用改良的乳化-液中干燥法制備載藥納米粒(NP)。腹腔化療方式治療卵巢癌,克服了紫杉醇游離藥物滲透性差、易過敏等缺點,并能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。技術(shù)特點和優(yōu)勢:解決了材料的安全性,采用經(jīng)FDA批準(zhǔn)載體材料;制備工藝可實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,粒徑及其分布可控制、重現(xiàn)性好,包裹率高,生產(chǎn)工藝條件不苛刻。產(chǎn)業(yè)化前景:全球卵巢癌每年新增病人19.2萬,死亡人數(shù)為11.4萬,其死亡率占婦科惡性腫瘤之首。建成應(yīng)用示范點,年創(chuàng)產(chǎn)值可達(dá)1000萬元。成果6:基于納米生物探針的微流控陣列蛋白質(zhì)芯片成果簡介:該芯片是一種納米生物技術(shù)與微生物芯片技術(shù)的集成產(chǎn)物。通過納米生物自組裝技術(shù)將靶蛋白配體組裝在納米粒子界面上,構(gòu)成納米生物探針,可以特異性地與各種生物樣品(血清、細(xì)胞培養(yǎng)液等)中的靶蛋白結(jié)合,并最終被捕獲在微流控陣列的特定檢測區(qū)域,通過納米粒子所發(fā)出的光學(xué)信號實現(xiàn)對多種靶蛋白的高特異高靈敏的同步多元分析。技術(shù)特點和優(yōu)勢:高靈敏、高分辨和低噪音;可以實現(xiàn)多種生物分子的同步檢測;具有在分析模式和使用便捷性上的多種優(yōu)勢。產(chǎn)業(yè)化前景:主要應(yīng)用領(lǐng)域有蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)功能研究、醫(yī)學(xué)診斷和醫(yī)療、新藥開發(fā)、生物工業(yè)、低樣品消耗和快速的芯片反應(yīng)器系統(tǒng),以及特定用途的專家系統(tǒng)。
5.4應(yīng)用在電子信息領(lǐng)域的納米材
料和技術(shù)成果7:CMP后清洗劑成果簡介:采用表面活性劑的分子設(shè)計技術(shù),利用表面活性劑的協(xié)同效應(yīng),研制了一系列高性能CMP后清洗劑。技術(shù)特點和優(yōu)勢:由表面活性劑、高性能功能性清洗助劑組成的水基清洗劑。適合拋光后高精度表面的超精密清洗。清洗效率高、對工件腐蝕小、殘留少等。技術(shù)現(xiàn)狀:用于硬盤清洗的清洗劑已得到世界最大硬盤基片生產(chǎn)商“深科技”的認(rèn)可,指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。硅片清洗劑已在國內(nèi)企業(yè)得到初步應(yīng)用。產(chǎn)業(yè)化前景:可廣泛用于計算機硬盤、硅片、玻璃基片等表面的超精密清洗。系一次性使用,因而電子行業(yè)的清洗劑具有巨大的市場。CMP后清洗劑利潤豐厚,以每年銷售1千噸計,利潤在1000萬元以上。成果8:高性能納米粒子拋光液成果簡介:化學(xué)機械拋光技術(shù)(CMP)是迄今幾乎唯一可以達(dá)到全局平面化的超精加工技術(shù),納米粒子拋光液是CMP技術(shù)的關(guān)鍵要素。通過解決納米粒子改性分散技術(shù)、納米粒子拋光液的配伍與精制技術(shù)、原子級拋光工藝技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù),成功制備出一系列含有納米磨粒的納米粒子拋光液。納米粒子拋光液由納米粒子研磨劑、功能性助劑、溶劑組成。技術(shù)特點和優(yōu)勢:在計算機硬盤基片的拋光中可以達(dá)到表面粗糙度(Ra)小于0.5;數(shù)字光盤母盤玻璃基片拋光中表面粗糙度達(dá)到4.68;均達(dá)到國際先進(jìn)水平。產(chǎn)業(yè)化前景:納米拋光液市場廣闊,用于高精加工的納米拋光液為消耗品,系一次性使用,不可循環(huán)使用以免影響拋光質(zhì)量,因而拋光液市場容量較大。
篇4
[關(guān) 鍵 詞]高新技術(shù);技術(shù)革命;經(jīng)濟社會變革
一、21世紀(jì)高新技術(shù)發(fā)展大趨勢
在2l世紀(jì)影響技術(shù)發(fā)展趨勢的基本因素主要是:第一,技術(shù)自身自主的發(fā)展,這是最重要的因素;第
二,科學(xué)發(fā)展?fàn)顟B(tài)對技術(shù)發(fā)展的巨大影響,科學(xué)發(fā)展的最新成就必然影響技術(shù)的發(fā)展方向和速度;第三,
社會和經(jīng)濟發(fā)展的需求將技術(shù)發(fā)展的速度、方向和規(guī)模產(chǎn)生巨大影響。
根據(jù)以上影響21世紀(jì)技術(shù)發(fā)展趨勢的基本因素,我們大體上可以推斷高新技術(shù)發(fā)展的三大領(lǐng)域的大趨勢。第一,以計算機為中心的信息技術(shù)革命將延續(xù)到2l世紀(jì)初期。全球“信息高速公路”浪潮的興起將成為“世紀(jì)工程”。它將成為全球的神經(jīng)中樞,使人類居住的地球就如同一個具有高度智慧的“大腦”。之所以出現(xiàn)這樣的趨勢,這是因為,其一,預(yù)計未來20年,半導(dǎo)體芯片集成度每18個月翻一番,價格減半的被稱之為“摩爾定律”的發(fā)展趨勢還會繼續(xù)。而與之并行的處理技術(shù)難度使計算能力每兩年提高一個數(shù)量級,預(yù)計到2005年計算能力將達(dá)到每秒千萬億次級。過去十年間,光纖的傳輸速率幾乎每年翻一番,近兩年達(dá)到每半年翻一番。其二,信息產(chǎn)業(yè)已成為經(jīng)濟增長的主要推動力。1995——1998年,信息技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)對美國國內(nèi)生產(chǎn)總值增長的貢獻(xiàn)率占l/3以上。據(jù)統(tǒng)計,1998年,全球電子產(chǎn)品市場規(guī)模為1.13萬億美元,2000年達(dá)到1.3萬億美元。其三,互聯(lián)網(wǎng)和電子商務(wù)高速增長。全球互聯(lián)網(wǎng)‘用戶從1996年不足4000萬戶增長到目前的2.6億戶,預(yù)計到2005年將超過10億戶。目前全球電子商務(wù)市場貿(mào)易總額已達(dá)1500億美元,預(yù)計到2003年將達(dá)到1.3萬億美元。未來10年,全世界國際貿(mào)易可能將會有1/3通過電子商務(wù)實現(xiàn)。
第二,生物學(xué)世紀(jì)正處在創(chuàng)新浪潮中,生物技術(shù)將得到有史以來從未有過的大發(fā)展。生物學(xué)發(fā)展最引人注目的是,它不僅在了解生命,還在改造生命,定向進(jìn)化成為生物技術(shù)的新熱點。在自然條件下需要幾年甚至幾十年才能實現(xiàn)的事情,現(xiàn)在可以在幾周甚至幾天內(nèi)實現(xiàn)。一系列大型計劃如《國際地圈及生物圈計劃》、《人類基因組作圖與預(yù)測計劃》、《人類前沿科學(xué)計劃》、《腦的10年》、《生物多樣性利用與保護(hù)研究》等的實現(xiàn),特使生物技術(shù)崛起?,F(xiàn)在生物技術(shù)研究成果不斷涌現(xiàn),應(yīng)用速度加快。人類面臨的一系列重大問題如人口膨脹、環(huán)境污染、糧食匱乏、疾病威脅等都緊迫地需要發(fā)展生物技術(shù)以求解決。圍繞著生物技術(shù)的發(fā)展,環(huán)境保護(hù)技術(shù)、農(nóng)業(yè)技術(shù)、生物——心理——社會技術(shù)等也將得到充分的發(fā)展,以致形成新的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)群。
第三,以納米科技為前沿和核心的新材料科技正在引發(fā)新的產(chǎn)業(yè)革命。納米科技應(yīng)用非常廣泛。即將到來的微型化和分子電子裝置浪潮——納米技術(shù),正在化學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)和電子工程學(xué)的交叉領(lǐng)域形成。這次浪潮的出現(xiàn),將引發(fā)一場比20世紀(jì)末達(dá)到鼎盛的微電子裝置更加引人注目的大規(guī)模行業(yè)變革。隨著納米科技的新發(fā)展,分子計算機、光子計算機、生物計算機、量子計算機在不久的將來就會出現(xiàn)。人們估計“后pc時代”正在到來。這是計算機技術(shù)發(fā)展的第三次浪潮的核心,它把計算機技術(shù)運用到各種日常和器具之中,同時使得它具有聯(lián)網(wǎng)功能和高度智能化,這一趨勢將從根本上改變現(xiàn)在個人計算機為中心的地位,扭轉(zhuǎn)計算機性能的總體格局。盡管在相當(dāng)程度上納米技術(shù)仍然存在很多末探知領(lǐng)域,但科學(xué)家從已經(jīng)獲得的知識推斷,納米技術(shù)將對材料與加工、電子學(xué)等計算機技術(shù)、醫(yī)藥與生物工程技術(shù)、環(huán)境與能源、國防科技等領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響。納米科技之所以將在2l世紀(jì)產(chǎn)生如此重大深遠(yuǎn)廣泛的影響,與納米材料本身在高科技中的地位密不可分。
2l世紀(jì)里,信息、生物和新材料代表了高新技術(shù)發(fā)展方向。在信息產(chǎn)業(yè)如火如荼的今天,新材料領(lǐng)域有一項技術(shù)引起了世界各國政府和科技界的高度關(guān)注,這就是納米技術(shù)。有人預(yù)言,處于2l世紀(jì)高技術(shù)前沿和核心地位的納米技術(shù)所引起的世界性技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)革命對社會經(jīng)濟、政治、國防等所產(chǎn)生的沖擊,將比以往的技術(shù)革命時代帶來的影響更為巨大。納米技術(shù)將會掀起新一輪的技術(shù)浪潮,領(lǐng)導(dǎo)下一場工業(yè)革命。人類將進(jìn)入一個新的時代——納米技術(shù)時代。
二、應(yīng)重視高新技術(shù)的發(fā)展對發(fā)展社會變革影響的研究
2l世紀(jì)是一個科技革命給經(jīng)濟社會發(fā)展帶來偉大變革的時代,世界性技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)革命對社會經(jīng)濟、政治、國防等所產(chǎn)生的沖擊,將比以往的技術(shù)革命時代帶來的影響更為巨大。信息、生物、納米技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展將會掀起新一輪的技術(shù)浪潮,領(lǐng)導(dǎo)丁一場工業(yè)革命。有鑒于此,研究高新技術(shù)對經(jīng)濟社會變革的巨大影響這一課題的意義就是要說明,技術(shù)革命的作用不能再用傳統(tǒng)的、等同于資金和勞動力等經(jīng)濟活動的外在因素來解釋,科學(xué)技術(shù)在促進(jìn)經(jīng)濟和社會發(fā)展的活動中是一種內(nèi)生因素,是一種特殊資源,是推動人類社會進(jìn)步的最高意義上的革命力量。新技術(shù)革命帶來的技術(shù)領(lǐng)域的變革,其直接后果是生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率的大幅度提高。然而,生產(chǎn)力的發(fā)展必然引起生產(chǎn)關(guān)系的變化。也就是說,新技術(shù)革命的影響不只是簡單的量的影響,而是會對生產(chǎn)過程中人與人的關(guān)系產(chǎn)生質(zhì)的影響;它不僅會引起經(jīng)濟的巨大變革,而且會引起社會的重大變革,這是一個客觀規(guī)律。也是研究高新技術(shù)發(fā)展對經(jīng)濟社會變革產(chǎn)生巨大影響這一重大課題的一個最基本的視角。
關(guān)于社會發(fā)展遠(yuǎn)景的思想及其實際體現(xiàn),已經(jīng)證明了人們有可能科學(xué)預(yù)見每一社會發(fā)展階段的最近結(jié)果,以及較遠(yuǎn)的后果。根據(jù)關(guān)于原則上可能認(rèn)識未來的思想,研究高新技術(shù)發(fā)展對經(jīng)濟社會變革的影響的方法論基礎(chǔ)是:社會實際是客觀實際,認(rèn)識實際的一般哲學(xué)方法,即辯證唯物主義和歷史唯物主義c這也是研究科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟社會的關(guān)系的方法論根據(jù)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)的具有方法論意義的新學(xué)科是研究高新技術(shù)發(fā)展對經(jīng)濟社會變革的影響的一般科學(xué)方法。這主要包括系統(tǒng)論、信息論和控制論。此外,研究高新技術(shù)發(fā)展對經(jīng)濟社會變革的影響這一課題的方法還應(yīng)包括經(jīng)濟學(xué)的研究方法和未來學(xué)研究未來本身的方法等。
研究高新技術(shù)發(fā)展對經(jīng)濟社會變革的影響這一課題的主要途徑應(yīng)該是,一切從實際出發(fā),深入國內(nèi)外科研院所、高等院校、高新技術(shù)企業(yè)調(diào)查研究了解高新技術(shù)研究和應(yīng)用的實際情況;廣泛搜集國內(nèi)外有關(guān)高新技術(shù)研究發(fā)展方面的各種資料,在占有豐富資料的基礎(chǔ)上研究它對經(jīng)濟社會變革正在發(fā)生和將要發(fā)生的影響;召開有科學(xué)家、企業(yè)家、經(jīng)濟學(xué)家、人文社會科學(xué)家參加的學(xué)術(shù)研討會,建立自然科學(xué)家與人文社會科學(xué)家之間的對話機制,共同探討科技進(jìn)步和人類社會發(fā)展的未來,使自然科學(xué)和經(jīng)濟學(xué)、未來學(xué)、人文社會科學(xué)交叉互補,充分發(fā)揮學(xué)科綜合優(yōu)勢,博采眾長、優(yōu)勢互補,以取得各學(xué)科綜合研究成果。
研究高新技術(shù)發(fā)展對經(jīng)濟社會變革的影響目的就是要在跨人新的21世紀(jì)之時,面對世界經(jīng)濟和科技前所未有的大發(fā)展,面對前所未有的激烈國際競爭,警醒國人,我們也面臨著一次大的機遇和姚戰(zhàn),呼喚國人的科技意識,逆水行舟,不進(jìn)則退,抓住機遇,開拓進(jìn)取,贏得主動,發(fā)展壯大,是中華民族必須肩負(fù)的歷史責(zé)任。抓住高新技術(shù)革命的機遇,思考應(yīng)變的政策的戰(zhàn)略,及時作出新世紀(jì)的正確戰(zhàn)略決策,迎頭趕上,奮起直追,以新的技術(shù)革命來促進(jìn)整個經(jīng)濟社會的全面進(jìn)步,實現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興。
從宏觀經(jīng)濟全局來觀察,高新技術(shù)革命的影響主要體現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化上。由于新技術(shù)革命的沖擊,一些原有的產(chǎn)業(yè)會逐步消亡,一些新的產(chǎn)業(yè)會迅速成長起來,更多的產(chǎn)業(yè)在新技術(shù)革命的影響之下,則會重新改組或改造,這既包括技術(shù)的改造,也包括組織與管理方式的改造。
從技術(shù)變革到經(jīng)濟變革,新技術(shù)革命,預(yù)示了一種全新的經(jīng)濟運行模式。它以新技術(shù)革命的豐碩成果為技術(shù)基礎(chǔ),以科技創(chuàng)新作為發(fā)展動力,以全球一體化的高度的生產(chǎn)社會化和國際化為宏觀背景,以“后pc”時代的信息技術(shù)系統(tǒng)提供支持和科學(xué)決策為指導(dǎo),它的發(fā)展必將為人類帶來更高水平的物質(zhì)文明和精神文明。
新技術(shù)革命不僅會引起人類經(jīng)濟社會發(fā)展的變革,而且經(jīng)濟變革會進(jìn)一步引起人類社會的深刻變革。經(jīng)濟關(guān)系的變革對于全社會來說,是帶有根本性的、全面的變革。作為人類社會一切活動的基礎(chǔ),經(jīng)濟形態(tài)的變革必然通過各種渠道、各種方式影響到社會的各個方面、各個角落,從而導(dǎo)致整個社會生活的全面變革,從而形成新的社會格局。在2l世紀(jì)科技新時代里,社會的變革還會將更為全面和更加深刻。
高科技時代帶來的社會變革,首先將發(fā)生在法律領(lǐng)域,立法和法制建設(shè)就顯得非常重要;其次,它對人們的道德觀念將提出新的挑戰(zhàn),人類需要新的思維方式和新的思想觀念。第三,隨著高新技術(shù)的應(yīng)用和普及,人們的工作方式、生活方式、休閑方式等都將發(fā)生巨大變化。最后,由新科技引發(fā)的技術(shù)革命對傳統(tǒng)的教育也會引起巨大的沖擊。在以上各方面的社會變革中,人們的思想觀念的變革是最根本的變革。事實上,正是在2l世紀(jì)新的技術(shù)革命帶來的這場大變革中,人類將不斷地重新認(rèn)識自己,重新認(rèn)識自己與大自然與社會的相互關(guān)系。而這個認(rèn)識的過程正是人類及其社會走向新的文明水平必須邁上的臺階。
篇5
本書的內(nèi)容可分為五大熱門的技術(shù),即納米技術(shù)、太陽能電池技術(shù)、生物醫(yī)藥及臨床應(yīng)用技術(shù)、應(yīng)用于可持續(xù)發(fā)展的工業(yè)等離子體技術(shù)。由標(biāo)題可知,這些應(yīng)用以及本書的讀者都涉及多個領(lǐng)域。本書橫跨材料科學(xué)、工業(yè)化學(xué)、物理學(xué)、工程學(xué)等學(xué)科,是從事工業(yè)及學(xué)術(shù)研究,還有以應(yīng)用為導(dǎo)向的等離子體技術(shù)研究人員的必備參考書籍。
本書內(nèi)容分為34章:1.等離子體簡介;2.低溫等離子體在環(huán)境技術(shù)上的應(yīng)用;3.大氣等離子體空氣污染控制,固體廢物和水處理技術(shù):基礎(chǔ)及展望;4.高壓低溫等離子體的光學(xué)診斷分析;5.關(guān)于靜電集塵器和低溫等離子體反應(yīng)器的流模型的激光分析;6.水等離子體在環(huán)境技術(shù)上的應(yīng)用;7.大氣等離子體中的有機污染化學(xué);8.廣域等離子體的產(chǎn)生及應(yīng)用;9.減壓熱解氣體的低溫等離子體廢氣處理系統(tǒng);10.制藥及生物醫(yī)學(xué)工程中的等離子體技術(shù);11.用重介質(zhì)等離子體技術(shù)制造的碳磁性納米微粒靶向樹突狀細(xì)胞;12.脈沖功率及等離子體在生物系統(tǒng)和活體有機系統(tǒng)中的應(yīng)用;13.等離子體聚合技術(shù)在生物材料方面的應(yīng)用;14.常壓大氣環(huán)境下的等離子體滅菌;15.用低壓電感耦合等離子體放電來消除致病生物殘留物;16.射頻放電產(chǎn)生氧自由基用于滅菌和蛋白質(zhì)處理;17.由等離子體引發(fā)的接枝聚合改性聚對苯二甲酸乙二酯表面的親水性和生物活性;18.薄膜硅太陽電池的等離子體處理策略及討論;19.大面積甚高頻等離子體的特性;20.在減輕由SiH4放電作用下形成的納米顆粒的沉積產(chǎn)生的高抗光照穩(wěn)定性條件下a―si:H薄膜的沉積;21.診斷并建模SiH4/H2等離子體,研究在雙重頻率源下的微晶硅沉積作用;22.類金剛石碳質(zhì)物簡介;23.類金剛石碳質(zhì)物的應(yīng)用;24.類金剛石碳質(zhì)物在生物過程中的應(yīng)用;25.等離子體處理半導(dǎo)體納米氮化硼立方晶薄膜;26.等離子體沉積中類金剛石碳質(zhì)物薄膜的摩擦原理;27.脈沖直流等離子體下的類金剛石碳質(zhì)物薄膜的生長;28.N―Ti02薄膜的等離子體沉積;29.有關(guān)生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的類金剛石碳質(zhì)物和多層薄膜的疏水性研究;30.從微等離子體中得到新型的電磁活性介質(zhì);31.用調(diào)幅脈沖射頻放電裝配納米微塊;32.等離子體放電的托馬森散射診斷;33.低壓冷態(tài)等離子體中的晶化納米灰塵粒子的生長;34.等離子體洞室中細(xì)微顆粒的收集與去處。
本書包含多名日本工業(yè)等離子體技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的專家、學(xué)者的多年的研究成果,內(nèi)容新穎實用,具有很大的啟發(fā)及指導(dǎo)意義。本書與其同一出版社的另外一本著作《Advanced Plasma Technology》(Riccardo dagostino等著,F(xiàn)ebruary 2008)內(nèi)容互為補充,參照閱讀更易深入理解其內(nèi)容。本書適合所有相關(guān)專業(yè)的學(xué)生、教師、研究人員及工程技術(shù)人員參考。
靳紹巍,博士生
篇6
這是一個極靠譜的青年,認(rèn)準(zhǔn)了,就會堅持走下去?!翱蒲惺呛芗拍氖?。成功之后,鮮花和掌聲都來了,但大多數(shù)時候沒有這些。所以更重要的是在表面上不成功的時候怎么去做。”他說。
認(rèn)準(zhǔn)ALD,就全方位地去學(xué)習(xí)
2002年夏天,剛剛大學(xué)畢業(yè)的馮昊登上了飛往大洋彼岸的航班。他的目的地是美國伊利諾州的芝加哥市,美國西北大學(xué)就在那座城市的北邊。他將在那里完成博士階段的學(xué)習(xí)。
“我選擇了納米催化領(lǐng)域?!苯邮苓^北京大學(xué)化學(xué)系4年的系統(tǒng)學(xué)習(xí)后,馮昊對自己的方向有了新的把握?!按呋笔且粋€傳統(tǒng)的領(lǐng)域,而納米科學(xué)是推動21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的支柱之一,納米技術(shù)在催化領(lǐng)域的應(yīng)用將使這個傳統(tǒng)的領(lǐng)域綻放出嶄新的光芒。就是在納米催化領(lǐng)域的鉆研過程中馮昊接觸到了原子層沉積技術(shù)。
ALD在本質(zhì)上屬于一種薄膜制備技術(shù)。它能夠以單原子層為單位操縱物質(zhì)表面的組成和結(jié)構(gòu),是一種真正意義上的納米技術(shù)?!斑@是人類目前能夠達(dá)到的最高的薄膜厚度控制精度?!?/p>
與其他沉積技術(shù)不同,ALD技術(shù)最突出的特點是不挑基底材料的形貌結(jié)構(gòu)?!耙话愠练e技術(shù)要求靶必須對著要沉積的源,才能做到局部均勻沉積。但ALD不管材料的表面有多復(fù)雜,都可以在所有的表面上形成均勻的鍍層?!痹谛屑已劾铮訉映练e技術(shù)以其三維均勻性和可作用于大面積表面的特質(zhì)彰顯著它的獨特魅力,只要用它,就可以得到完整、均勻、無缺陷的薄膜。即使是在具有高比表面積和復(fù)雜孔道結(jié)構(gòu)的粉體材料上,它也能使被沉積物質(zhì)以納米薄膜或粒子的形式均勻分布于材料的全部表面。
“原子層沉積技術(shù)還有一個特點,工作溫度可以很低。相對于化學(xué)氣相沉積技術(shù),它對基底材料的損壞就很小。”潛臺詞是,借助該技術(shù)可以在各種材料表面直接引入所需的物理或化學(xué)性質(zhì),在很大程度上改造材料的表面性能,而不必?fù)?dān)心影響材料本體的性能。“ALD技術(shù)可以用來處理對溫度敏感的材料,包括西安近代化學(xué)研究所感興趣的一些含能材料?!边@自然是后話,但當(dāng)時,馮昊的確是被ALD技術(shù)迷倒了。
“ALD能在原子層面上改變物質(zhì)表面的組成和結(jié)構(gòu),非常適合用來合成一些嚴(yán)格遵循設(shè)計方案的納米材料,對于催化研究領(lǐng)域這是一種革命性的方法。讓我產(chǎn)生了非常濃厚的興趣?!?/p>
他連續(xù)用了兩個“非常”來強調(diào)。那時,ALD技術(shù)在催化領(lǐng)域的應(yīng)用還鮮為人知,但是它最為經(jīng)典的應(yīng)用已經(jīng)在微電子領(lǐng)域呈現(xiàn)。
摩爾定律說:集成電路上可容納的元器件的數(shù)目,約每隔18~24個月便會增加一倍,性能也將提升一倍。
“發(fā)展到今天,電路集成度已經(jīng)非常高了,器件尺度也已經(jīng)非常小,再往下突破就很難?!瘪T昊以芯片制造工藝舉例,在20納米的尺度上去控制三維器件的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)非常困難,可是對于ALD,20納米對應(yīng)的厚度差不多就是200個原子層,輕而易舉就能實現(xiàn)。時至今日,關(guān)于摩爾定律的生命力到底有多長一直存在爭議,馮昊相信,在原子層沉積技術(shù)的幫助下,摩爾定律還可以延續(xù)下去。
微電子、新能源、新材料、化工、環(huán)保、醫(yī)療……原子層沉積技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊,用馮昊的話說,這是一個具有爆炸性發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù),雖然目前在我國還沒能廣為人知,在未來的10?20年中很有可能會取得長足的進(jìn)步并獲得普遍應(yīng)用。
5年的博士生涯并沒有完全滿足馮昊對原子層沉積技術(shù)的癡迷。博士畢業(yè)后,他沒有和大多數(shù)同學(xué)一樣選擇去杜邦、美孚這樣待遇優(yōu)厚的跨國企業(yè)工作,而是走進(jìn)了美國阿貢國家實驗室,更全面、深入地學(xué)習(xí)ALD技術(shù)。“將來無論做什么,這都會是一個很好的儲備。這個階段也是我在美國收獲最多的時候?!?/p>
回國做原創(chuàng)研究,路要一步步走
早在上世紀(jì)70年代,芬蘭工程師Suntola提出了原子層沉積的概念和基本理論,基于這些原理制備的多晶熒光材料ZnS以及非晶Al2O3絕緣膜迅速被用于平板顯示器制造工業(yè)。這是國際上最早出現(xiàn)的ALD技術(shù)。上世紀(jì)90年代中期,日本和美國在電子工業(yè)中引入ALD技術(shù),市場上也開始出現(xiàn)商業(yè)化ALD設(shè)備。
“ALD的優(yōu)勢就是從那時候開始逐漸顯現(xiàn)出來的。進(jìn)入21世紀(jì),ALD技術(shù)在國際上已經(jīng)發(fā)展得相當(dāng)成熟,可我國在2005年前后還不大了解這項技術(shù)?!瘪T昊說。
2011年,ALD技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展速度依然滯后,而對這一技術(shù)的需求卻在持續(xù)上升。經(jīng)過幾年的錘煉,馮昊已經(jīng)初步具備了獨立從事科學(xué)研究的能力。他決定回國。對一個年輕人來說,在更需要他的地方才更能夠更好的發(fā)揮他的作用,他堅信回國能帶來更大的事業(yè)發(fā)展空間。
其實,回國的原因也不是一個方面就能夠簡單概括的?!霸诎l(fā)達(dá)國家每個人的基本生活品質(zhì)很容易得到保證,但是外國人的事業(yè)上升空間遠(yuǎn)不如土生土長的本地人廣闊,比如在申請研究經(jīng)費、建立課題組等方面,很容易處于劣勢?;貒脑挘蠹叶际且粯拥?,不存在種族歧視。何況這些年,國家也通過各種人才引進(jìn)計劃,給我們提供了一些做事的基本條件。”
他最終選擇了在“家門口”的西安近代化學(xué)研究所。出生于1979年的馮昊是家中獨子,在他看來,既然回國,自然是回到最有歸屬感的地方,離父母越近越好?!皼r且,我回國是要做事的,一線城市生活成本太高,我不可能整天只想著怎么掙錢養(yǎng)家,要想靜下心來做科研,還是要在一個生活壓力不要太大的地方?!薄把芯克鶎θ瞬乓M(jìn)工作也非常重視,在實驗場地、啟動經(jīng)費、人員和儀器設(shè)備等方面都提供了很好的保障,為我們搭建了一個比較完善的事業(yè)平臺。”
在西安近代化學(xué)研究所,馮昊開始組建ALD材料表面工程專業(yè)組,對于這個以軍工技術(shù)研究為主的研究所來說,這是一個全新的領(lǐng)域。他的工作重點是基于ALD技術(shù)的納米材料合成與表面修飾改性,具體涉及ALD技術(shù)在多相催化、含能材料、功能薄膜材料等領(lǐng)域的應(yīng)用。他的理想是將ALD技術(shù)的潛力全面挖掘出來,為自己的祖國服務(wù)。
“我們國家沒有參與ALD技術(shù)的發(fā)展過程,在很長一段時間內(nèi)是空白的。近些年來,國家通過引進(jìn)一些海外人才在短時間內(nèi)迅速把基礎(chǔ)研究水平提了上去,在某些研究方向上甚至可以與國際先進(jìn)水平齊平。但是,對一項先進(jìn)技術(shù)的全盤掌握是需要一定時間積累的,不能一蹴而就。我們一定要沉下心來好好打基礎(chǔ),把欠缺的技術(shù)能力補足?!?/p>
馮昊認(rèn)為,對ALD技術(shù)的全盤掌握要通過裝備制造、基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)三方面來呈現(xiàn)?!拔覀冃枰鰺衢T的研究,但同時我們也需要做設(shè)備、做應(yīng)用?!?/p>
因此,在項目組成立初期,他沒有急于從國外購買ALD設(shè)備開展科研項目,而是致力于建立實驗設(shè)備的自主研發(fā)能力?!白鲞@件事,要花錢,不能發(fā)文章,也不能直接產(chǎn)生效益,表面看起來出力不討好,但是非常重要。如果沒有設(shè)備開發(fā)能力,做基礎(chǔ)研究很容易受限于可獲取的實驗設(shè)備,無法采用一些新的方法;而應(yīng)用研究往往針對的是特定的研究對象,對設(shè)備的結(jié)構(gòu)、功能、生產(chǎn)能力都會有特殊要求,如果不具備設(shè)備開發(fā)能力很難實現(xiàn)?!?/p>
除了擺脫對國外技術(shù)的依賴以外,馮昊選擇以設(shè)備開發(fā)作為開端,還因為這是訓(xùn)練團(tuán)隊全面掌握ALD技術(shù)理論精髓、培養(yǎng)自主創(chuàng)新能力的最佳途徑。
進(jìn)行ALD設(shè)備研發(fā)是一項復(fù)雜的工作,需要掌握化學(xué)、化工、真空機械、電路控制、計算機軟件編寫等方面的專業(yè)知識和技能。馮昊開始認(rèn)認(rèn)真真地打起“地基”,從組成ALD系統(tǒng)的每一個零配件到各個控制系統(tǒng)的集成,把設(shè)備的制造過程仔細(xì)梳理了一遍。他沒有走簡單復(fù)制國外設(shè)備的“捷徑”,而是對設(shè)備的主體結(jié)構(gòu)、控制軟件等核心組成部分進(jìn)行了重新設(shè)計,大量采用了國產(chǎn)零部件、電路元器件、閥門和儀表,不但大幅壓縮了設(shè)備成本,同時使得實驗系統(tǒng)的維修和改裝變得簡單易行,有效降低了技術(shù)門檻。經(jīng)過將近一年的努力,馮昊和他的團(tuán)隊最終克服了重重困難,成功完成了ALD實驗系統(tǒng)的研發(fā)任務(wù)。這臺灌注了整個團(tuán)隊智慧和汗水的先進(jìn)實驗設(shè)備承載著這些年輕人的夢想,將帶著他們在科學(xué)研究的廣闊天地里開啟屬于他們自己的旅程。
馮昊的ALD技術(shù)版圖
回國之初,馮昊最大的愿望就是把ALD技術(shù)在國內(nèi)開展起來,并且結(jié)合國情,將它用到最需要的領(lǐng)域里去,形成自主創(chuàng)新的技術(shù)體系。經(jīng)過幾年的發(fā)展,馮昊的科研版圖已經(jīng)擴展至四個板塊。
自主知識產(chǎn)權(quán)ALD系統(tǒng)研發(fā)已經(jīng)成為團(tuán)隊的核心能力之一,也是團(tuán)隊堅持發(fā)展的研究方向。一次,看到女兒又在玩心愛的“樂高”,馮昊突然想到ALD系統(tǒng)其實也可以按照不同功能劃分為幾個模塊,不同模塊之間采用通用接口連接。這種設(shè)計方法拓展了設(shè)備的功能和適應(yīng)性,為ALD反應(yīng)系統(tǒng)定制提供了一種低成本方案?!耙驗椴煌I(lǐng)域?qū)LD設(shè)備的需求不同,我們采取了一種模塊化的設(shè)計思想?!彼e例道,“就像攢電腦一樣,你想要什么樣子的顯卡和主板,可以自己去電子城買了然后裝起來,組成最符合你需要的電腦。在ALD設(shè)備訂制上也是一樣。”按照這種模塊化的設(shè)備設(shè)計思想,他又先后開發(fā)出幾臺結(jié)構(gòu)和功能各不相同的ALD系統(tǒng),分別用在團(tuán)隊各個主要研究方向上。
目前,馮昊正在帶領(lǐng)團(tuán)隊重點攻克針對粉體材料批量化制備的ALD設(shè)備和相關(guān)技術(shù)。“ALD的傳統(tǒng)工作對象是類似于晶體硅片這樣的平面基底,對于粉體樣品處理能力的不足是制約ALD技術(shù)在新能源、新材料這樣的領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用的瓶頸?!薄拔覀儨?zhǔn)備通過設(shè)計特殊的反應(yīng)器和ALD反應(yīng)方式使粉體床層在反應(yīng)過程中處于一種不斷運動的狀態(tài),充分暴露出顆粒的全部外表面,降低擴散阻力,用這種方法來提高對粉體材料的處理能力?!薄斑@個裝置一旦建成,將能夠大大縮短實驗室取得的研究成果與實際應(yīng)用的距離。”
納米催化算是馮昊的老本行。自從他第一天走進(jìn)美國西北大學(xué)催化中心算起,在這個領(lǐng)域里馮昊已經(jīng)耕耘了十幾個年頭。如今,擁有了ALD這項強大的表面工程技術(shù)手段,催化對于他變得更加得心應(yīng)手。
對于催化劑制備而言,ALD是一種顛覆性的技術(shù)。它不再依賴溶解、浸漬、沉淀、過濾、洗滌、灼燒等繁雜的濕法化學(xué)工藝,所有的催化劑合成步驟都在高度自動化的儀器設(shè)備中完成。借助ALD技術(shù)手段,可以以任意催化劑載體為基底,修飾載體孔道結(jié)構(gòu)、沉積特定的催化活性物種及助劑,并實現(xiàn)對催化劑尺寸和結(jié)構(gòu)的靈活調(diào)控,從而提高催化劑的活性、選擇性和穩(wěn)定性。
在納米催化領(lǐng)域,馮昊用他取得的一系列原創(chuàng)性成果不斷刷新著ALD技術(shù)的應(yīng)用版圖:將ALD技術(shù)修飾的陽極氧化鋁薄膜用作納米催化反應(yīng)器陣列,降低了選擇性氧化反應(yīng)中過度氧化副反應(yīng)產(chǎn)物的生成;通過ALD技術(shù)分別合成單體和多聚體釩氧化物,研究了不同結(jié)構(gòu)的氧化物對烷烴及其選擇性氧化中間產(chǎn)物的催化作用,闡明了催化反應(yīng)發(fā)生的過程機理;借助ALD技術(shù)合成了納米和亞納米鈀催化劑及鉑―釕雙金屬催化劑,在低溫下實現(xiàn)了甲醇向氫氣的高效轉(zhuǎn)化;利用ALD氧化鋁對鈀納米粒子進(jìn)行包覆,形成一種具有優(yōu)秀抗燒結(jié)性能的穩(wěn)定催化結(jié)構(gòu);研究了ALD反應(yīng)過程中鈀納米粒子在活性炭表面的形成和生長機理,探索了利用ALD技術(shù)進(jìn)行真正的工業(yè)催化劑合成的可行性;利用ALD氧化鋅對不同結(jié)構(gòu)的分子篩進(jìn)行改性,合成出分別適用于烷烴脫氫和芳香化反應(yīng)的新型催化劑;利用ALD氧化鈦對高比表面積二氧化硅纖維進(jìn)行表面改造,制造出一種具有極高活性的光催化材料。
“To make things happen,是做催化的人的夢想。”他說,“具體指的就是按照設(shè)計好的結(jié)構(gòu)把催化劑合成出來,實現(xiàn)預(yù)期的功能。而ALD就是可以把這個夢想變成現(xiàn)實的一種手段。”
在西安近代化學(xué)研究所,馮昊和他的團(tuán)隊還開創(chuàng)了ALD含能材料表面工程這一全新的研究方向?!伴_發(fā)先進(jìn)的含能材料對我們國家的重要意義不言而喻。但是很多先進(jìn)的含能材料在應(yīng)用中都存在嚴(yán)重的問題,其中有些問題可以通過調(diào)整材料的表面性質(zhì)得到改善。關(guān)鍵是不能在修改材料表面性質(zhì)的時候把材料本體的能量密度也改變了。ALD能夠達(dá)到很高的控制精度,借助它能夠在幾乎不影響材料能量密度的同時顯著改變材料表面性質(zhì)?!毖刂@個思路,馮昊和他的研究團(tuán)隊大膽開創(chuàng)了ALD含能材料表面工程這一研究方向。經(jīng)過一段時間的探索,他們初步證實了ALD技術(shù)在高性能納米含能材料合成、含能材料能量輸出結(jié)構(gòu)控制、材料安全性、穩(wěn)定性、工藝性提升等方面的重要用途?!澳壳斑@些工作主要還是處于基礎(chǔ)研究層面,距離真正的應(yīng)用還有很長的路要走。但是這些研究能夠為一些制約新型含能材料應(yīng)用的瓶頸問題提供一種全新的解決思路和方法?!?/p>
馮昊團(tuán)隊的另一項原創(chuàng)性研究是微通道反應(yīng)器表面工程。在化工反應(yīng)進(jìn)行過程中,反應(yīng)器、換熱器等部件內(nèi)壁會發(fā)生結(jié)焦,嚴(yán)重影響到熱裂化、重整等反應(yīng)的正常運行。這個問題對于一些微通道反應(yīng)器尤為明顯?!拔覀兺ㄟ^設(shè)計開發(fā)特殊的ALD反應(yīng)設(shè)備和薄膜制備方法,將反應(yīng)器內(nèi)表面的金屬組分蔽掉,做出一個新的惰性的表面來抑制積碳的生成。通過對薄膜組成和結(jié)構(gòu)的精確調(diào)控,我們可以實現(xiàn)不改變基底金屬材料的熱傳導(dǎo)和機械特性,但顯著提高反應(yīng)器運行壽命的目標(biāo)。”這一研究成果已被應(yīng)用于航天領(lǐng)域,并在一定程度上解決了長期困擾業(yè)界的技術(shù)難題。“我們的ALD技術(shù)具有其他手段無法比擬的優(yōu)勢,這是項目委托單位對我們技術(shù)能力的評價。除了在航天系統(tǒng)中應(yīng)用外,這個技術(shù)在民用方面也有很大的推廣空間。這也是我迄今為止最滿意的一項科研成果。”
現(xiàn)在,馮昊的科研團(tuán)隊已經(jīng)初具規(guī)模,團(tuán)隊骨干成員接近10人。他們與外界的合作也越來越多,一些高校、研究所和企業(yè)慕名前來,以科研合作或者聯(lián)合培養(yǎng)研究生的方式學(xué)習(xí)ALD技術(shù),把它用到自己感興趣的研究中?!拔覀冊敢庀驀鴥?nèi)其他單位輸出ALD技術(shù),包括提供科研所需的基本設(shè)備和技術(shù)培訓(xùn)?!薄癆LD是一項適用性極廣的技術(shù),畢竟我們的精力和能力都有限,不可能挖掘出ALD的全部潛力。所以我希望有更多的人能夠參與進(jìn)來,一起把ALD技術(shù)在各個相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用做起來,產(chǎn)出更多原創(chuàng)性的成果,為我們國家解決更多的問題?!?/p>
篇7
現(xiàn)實社會中,全世界的小孩都玩捉迷藏,誰都可以一輩子回味兒童游戲的歡樂,那遙遠(yuǎn)的隱身實踐何嘗不正是虛實轉(zhuǎn)化欲望的萌芽。只有城里的小孩體會過哈哈鏡,誰也忘不了神奇的變形曾經(jīng)的傻笑,那驚喜的背后或許刻下了實虛轉(zhuǎn)化的烙印。部分小孩可能因為新衣裳而盼望過年,誰也不會否認(rèn)光鮮的外表何等甜蜜,但是他(她)們基本不會意識到這種化自卑為異彩的幸福里就包含實虛轉(zhuǎn)化的成份。大多數(shù)人對高尖技術(shù)的本質(zhì)難以理喻,捧讀其專著味同嚼蠟,少有收獲。但是,這不妨普通讀者從自我興趣出發(fā),通過不同的角度對自然和人類的創(chuàng)新加以審視和討論,在認(rèn)識論的海闊天空里遨游。
1 光學(xué)的技術(shù)創(chuàng)新及其應(yīng)用
為了紀(jì)念千年來人類在光和光應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的重大發(fā)現(xiàn),提高公眾對光的重要性的認(rèn)識,推進(jìn)光在能源、教育、農(nóng)業(yè)和健康方面的發(fā)展,聯(lián)合國早前宣布2015年為“光和光基技術(shù)國際年” [1]。
1.1 關(guān)于實虛轉(zhuǎn)化技術(shù)的歷程,有很多令人驕傲的成果
在專家學(xué)者關(guān)于光學(xué)理論發(fā)展的主線上,1015年阿拉伯學(xué)者伊本?海賽姆的五卷本光學(xué)著作發(fā)表;1815年菲涅爾提出光波理論;1865年麥克斯偉提出光電磁傳播理論;1905年愛因斯坦提出光電效應(yīng)理論,1915年又通過廣義相對論將光列為宇宙學(xué)的內(nèi)在要素;1965年英籍港人高錕在光傳輸于光纖的光通信方面取得成就,后來獲得諾貝爾獎[1]。英國科學(xué)家道爾頓(John Dalton,1766-1844)被稱為天才,原因之一是他對自己缺陷的認(rèn)識深刻到推動人類的知識,知道自己的色覺問題而請求死后解剖他的眼睛。
在光學(xué)知識的普及教育認(rèn)識上,已知光的形式多種,包括引起人類視覺的可見光以及人眼不能識別的紅外線、紫外線、X射線、γ射線、無線電波和微波。北京大學(xué)教授饒毅在科學(xué)網(wǎng)上的《色》,通過物理學(xué)中色與波長的關(guān)系,以及神經(jīng)生物學(xué)中色與感覺的關(guān)系展示了視錯覺(Visual Illusion),不是所有的動物都有視覺,植物只有光感而沒有視覺,感光細(xì)胞具有高度的敏感性。
在工程技術(shù)的主線上,光學(xué)材料的發(fā)展是從板狀硬性鏡面到纖維狀柔性線條的形態(tài)變化過程,也是從原材料直接加工到納米技術(shù)復(fù)合材料的發(fā)展過程,材料表面加工技術(shù)也是一條由粗到精的輔線。光功能似乎無窮無盡,應(yīng)用于圖像信號通訊增強人們的聯(lián)系和交流,應(yīng)用于雜技魔術(shù)娛樂人們的生活,應(yīng)用于夜視、無損檢測拓展人類肉眼的能力,應(yīng)用于提高光效技術(shù)可以限制能源浪費并減少光污染,應(yīng)用于腐蝕分析可以保護(hù)文化遺產(chǎn),應(yīng)用于探索未知以了解我們棲息的世界和生存的宇宙[1],現(xiàn)實中很多豐富多彩的信息被轉(zhuǎn)化成單調(diào)乏味的數(shù)字,實虛轉(zhuǎn)化早已白天黑夜?jié)B透人類社會生活。
1.2 關(guān)于實虛轉(zhuǎn)化技術(shù)的現(xiàn)狀,有很多進(jìn)行中的工作
從技術(shù)而言,實現(xiàn)了從傳統(tǒng)的變換光學(xué)方法的第1代,到光學(xué)傳遞函數(shù)的第2代,再以這兩者為基礎(chǔ),拓展到在正折射率材料上實現(xiàn)隱身及幻覺的發(fā)展的第2.5代。而量子隱形傳態(tài)技術(shù)無疑是革命性的全新一代。2015年2月26日出版的《自然》以封面標(biāo)題的形式公報了中國科技大學(xué)潘建偉項目組的“多自由度量子體系的隱形傳態(tài)”研究成果[2],利用單光子非破壞測量技術(shù)實現(xiàn)自旋和軌道角動量多自由度貝爾態(tài)測量,搭建了6光子11量子比特的糾纏實驗平臺,量子信息可以被瞬間傳遞并被復(fù)制,量子物理一個深遠(yuǎn)而令人費解的預(yù)言邁開了現(xiàn)實的第一步,實現(xiàn)了原來只在科幻中的“超時空傳輸”,證實了愛因斯坦的想象。2009年,他們研制了“量子電話樣機”,并在商業(yè)光纖網(wǎng)的基礎(chǔ)上組建了可自由擴充的光量子電話網(wǎng),實現(xiàn)了“即通及安全”的量子保密電話。國家目前正以此建設(shè)世界最長的量子保密通信骨干網(wǎng)絡(luò)工程――“京滬干線”,并實施戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項“量子科學(xué)實驗”工程。未來十年,量子保密通信有望走向大規(guī)模應(yīng)用。
從功能而言,實現(xiàn)了從包袱似的立體隱身、到地毯式的平面隱身,從近程幻覺到遠(yuǎn)程幻覺,從負(fù)折射率材料再到正折射率材料的升級。實現(xiàn)了從音頻到遠(yuǎn)程視頻,實現(xiàn)了從電腦模擬到3D打印。3D打印機功能上與激光成型技術(shù)一樣,采用分層加工、迭加成形,即通過逐層增加材料來生成3D實體,這是斷層掃描的逆過程,斷層掃描是把某個東西“切”成無數(shù)疊加的片,3D打印就是把一片一片的打印疊加到一起,成為一個立體物體,其中的模擬原型也可以通對實物進(jìn)行3D掃描測量來獲取成像。
從應(yīng)用對象而言,實現(xiàn)了從單種斗篷到多種斗篷,從斗篷的具體實物到照明物體的概念化,再到把具有折射率材料的范圍從點擴成面覆蓋。顯然,這樣的認(rèn)識還是感性和表層的。
1.3 關(guān)于實虛轉(zhuǎn)化技術(shù)的未來,有太多令人鼓舞的課題
在核心技術(shù)理論上,光的波粒二象性實質(zhì)是指其同時具有波動性和粒子性所融為一體的二重性,還是此時的波動性和彼時的粒子性所一分為二的二元性?如果是后者,其轉(zhuǎn)換是瞬間即現(xiàn)的還是有過程的?轉(zhuǎn)換過程有哪些影響因素?轉(zhuǎn)換的條件是如何的?能物理建?;驍?shù)學(xué)建模嗎?還有,云計算能從變幻莫測的極光模擬中提取出規(guī)律性嗎?
在關(guān)聯(lián)技術(shù)研究上,無論光學(xué)隱幻技術(shù)發(fā)展得多強大,那還是一門光學(xué)。其應(yīng)用僅僅是刺激人類的視覺而已,這還是一個靜悄悄的世界。那么,把聲學(xué)交叉進(jìn)來,通過對波場波動特性的調(diào)制,付之以生動的靈性。無論光學(xué)隱幻技術(shù)發(fā)展得多完美,那也還是一門相對的技術(shù)。其基礎(chǔ)強烈依靠照明物的外形結(jié)構(gòu),這還是一個表面化的世界。那么,把多余的結(jié)構(gòu)撇除,通過對光學(xué)數(shù)字信號重組技術(shù),彌補照明物輕量化后、與傳統(tǒng)比較的缺失。在工程技術(shù)應(yīng)用上,以光電磁及其傳播理論為基礎(chǔ),以納米材料及其加工理論為微觀和細(xì)觀技術(shù)代表,以海市蜃樓及其模擬技術(shù)為宏觀典型的研究可成為近期的研究熱點。
2 實虛轉(zhuǎn)化技術(shù)的哲學(xué)解讀
2.1 實虛轉(zhuǎn)化換代質(zhì)變
2008年科學(xué)家已宣布他們距離制成可使人類隱身的材料僅有一步之遙。據(jù)稱,來自美國加州大學(xué)伯克利分校的研究人員開發(fā)出了一種新型納米材料,可使3D物體周圍的光線折射后繞過物體,從而達(dá)到隱形的效果,研究團(tuán)隊表示今后將有足夠大的這種材料出現(xiàn),可使人類隱身。該成果也已經(jīng)發(fā)表在《自然》和《科學(xué)》上,其原理主要基于負(fù)折射現(xiàn)象,這是俄國科學(xué)家Veselago在1968年提出的:當(dāng)光波從具有正折射率的材料入射到具有負(fù)折射率材料的界面時,光波的折射與常規(guī)折射相反,入射波和折射波處在于界面法線方向同一側(cè)。負(fù)折射率材料是在本世紀(jì)初才開發(fā)出來的,此前負(fù)折射現(xiàn)象只能在人不可見的微波波段實現(xiàn),而新材料則能夠在可見光波段實現(xiàn)負(fù)折射。新材料使用納米級網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的銀和鎂氟化物,研究人員表示光線在這種材料中傳播就像水流繞過石頭一樣,結(jié)果是從物體正面僅可以看到背面?zhèn)鱽淼墓饩€。另一方面,這種材料可以迅速應(yīng)用于通信和其他領(lǐng)域,例如使用這種負(fù)折射率材料制造“超級透鏡”,能夠突破光波衍射極限,觀察到更微小的物體。
應(yīng)該說,上述報道的技術(shù)內(nèi)容還未超出汪教授講座的范圍,也即由于第1代和第2代最后都要獲取電磁參數(shù)實現(xiàn)實虛轉(zhuǎn)化,這不是技術(shù)的質(zhì)變,只是同一技術(shù)的不同技巧。由于第2.5代避開了對材料參數(shù)的要求,即使還需要獲取電磁參數(shù)實現(xiàn)實虛轉(zhuǎn)化,但是所依賴的物理參數(shù)已改變,已是技術(shù)的質(zhì)變。
2.2 實虛互化循環(huán)升級
從實物到隱形只是實虛轉(zhuǎn)化的第一步,其表現(xiàn)是從有到無。從實物到幻覺是實虛轉(zhuǎn)化的第二步,幻覺(偽裝)多了欺騙,其表現(xiàn)是從有經(jīng)過原有的無、到了新的有。因此,實現(xiàn)了有無有的循環(huán)。但是這只是單向循環(huán),或者說是簡單的循環(huán)。正如該技術(shù)的材料從負(fù)折射率材料到正折射率材料的升級一樣,該技術(shù)也只有進(jìn)一步從“實虛轉(zhuǎn)化”發(fā)展到“虛實轉(zhuǎn)化”,也就是從順變到逆變,從單向轉(zhuǎn)化上升到雙向互轉(zhuǎn),雙向簡單循環(huán),才能為“虛 實互轉(zhuǎn)”打下基礎(chǔ),混亂中找到一一對應(yīng)、有條不紊。最終實現(xiàn)雙向復(fù)雜循環(huán)。否則,就像字體轉(zhuǎn)換結(jié)果的亂碼,宛如天書。但是,虛實互化技術(shù)的實現(xiàn)也就同時意味著實虛轉(zhuǎn)化技術(shù)的危機,當(dāng)對方能虛實轉(zhuǎn)化時,我方的實虛轉(zhuǎn)化就失去了意義。這種從無到有、從研發(fā)到淘汰的技術(shù)生態(tài),究竟是雙向復(fù)雜循環(huán)的螺旋升級,還是哲學(xué)中的物極必反呢?
2.3 組合技術(shù)放大效應(yīng)
百多年前,人類進(jìn)入了機電一體化時代,現(xiàn)在,光機電磁一體化技術(shù)已嫻熟應(yīng)用在社會的各個角落。時髦的管理者常拿1+1>2來諄諄強調(diào)組合的放大作用,古老的傳說也同時告誡人們關(guān)于兩個和尚沒水吃的無奈。這是什么原理呢?肯定不是化學(xué)反應(yīng),但是也不能完全肯定全部是物理作用的結(jié)果。也許是組合與混合的微妙區(qū)別,或者是局部與整體的正確關(guān)系。
可以預(yù)見的是,這些正確的組合也不夠了,人類欲罷不能的貪婪終將通過云計算技術(shù)把時間這個動態(tài)因素、通過納米技術(shù)把材料這個靜態(tài)因素,也一并深刻地嫁接進(jìn)去,培育出虛實融化、變幻無常的奇妙世界。科學(xué)技術(shù)真是第一力。
2.4 實虛轉(zhuǎn)化永遠(yuǎn)處于量變質(zhì)變的動態(tài)發(fā)展中
這是時展的必然。慢吞吞的轉(zhuǎn)化絕不是隱方的大忌,同樣在野外開闊地隱身,狙擊手的服裝只要隨環(huán)境漸變,但是有時也要隨強光劇變。任何劇變就意味著超大規(guī)模量的計算或微元。幻覺還分為靜幻和動幻。浙江大學(xué)是國內(nèi)光學(xué)研究的佼佼者,研發(fā)的光學(xué)隱形材料――光在該裝置內(nèi)“轉(zhuǎn)彎”,但穿過裝置后仍按原來的方向傳播。據(jù)研發(fā)人員透露,下一步就是要讓這種材料也能讓電磁波“轉(zhuǎn)彎”。據(jù)悉,浙大的“光學(xué)工程”在全國95個“一級學(xué)科”中排名第一。實虛轉(zhuǎn)化技術(shù)的動態(tài)既包括技術(shù)自我發(fā)展,也包括技術(shù)應(yīng)用環(huán)境的適應(yīng)性。春夏秋冬的全球地理,白天黑夜的世界風(fēng)貌,前身后世的高山海洋,該技術(shù)都能貼切服務(wù)、運用自如嗎?
2.5 實虛互化技術(shù)反映事物的矛盾性
矛盾是事物發(fā)展的動力源泉。戰(zhàn)爭對安全的需要與現(xiàn)實有矛盾。那么,從周邊環(huán)境實時取樣,分解其構(gòu)成編程成模塊,使得戰(zhàn)艦可與大洋波濤實虛互化,戰(zhàn)機可與藍(lán)天云彩實虛互化,戰(zhàn)車可與山林灌木實虛互化。交通對安全的需要與現(xiàn)實有矛盾。那么,從事故環(huán)境的車水馬龍時段實時取樣,在環(huán)境的事故多發(fā)時段連續(xù)播放,從虛到實強烈提示安全標(biāo)識,引導(dǎo)過往人車秩序井然。而奔馳工程師研制的隱形奔馳將不可避免地發(fā)生嚴(yán)重相撞事故,現(xiàn)實還有人對其充滿癡迷,認(rèn)為可以在任何地方停車而不用擔(dān)心被開罰單。不過,也許要賠的是癡迷者的生命。青春對美麗的需要與現(xiàn)實有矛盾。那么,從本人的臉龐掃描取樣,分解其色素組織編程調(diào)制,使得紅逗暗瘡可與紅粉嬌嫩實虛互化。奧運會對健體強魄的精神與巨額投入的現(xiàn)實需要有矛盾。那么,從虛到實轉(zhuǎn)換出一盤不耗燃料的熊熊圣火來興奮大眾吧。公園對著名景觀的需要與現(xiàn)實有矛盾。那么,從虛到實塑造一個遠(yuǎn)隔千山萬水的風(fēng)暴名勝來過把癮吧。觀眾對晚會魔術(shù)的需要與現(xiàn)實有矛盾。那么,從虛到實塑造一個翻天覆地的英豪來崇拜吧。
2.6 實虛互化技術(shù)反映事物的相對性
從物質(zhì)的層面來說,虛與假兩個概念沒有什么區(qū)別。發(fā)散思維中的哲學(xué)使概念的創(chuàng)新形成原理的創(chuàng)新,具備相對性。以實虛來分析,與真假就不等同,有實的真和實的假,例如空中的彩虹和色盲,也有虛的真和虛的假,例如鏡中花和影視作品中的穿越。實虛真假構(gòu)成了圖1所示的12種概念關(guān)系,如果再把有和無這兩個概念加進(jìn)去,則可產(chǎn)生20種相對的概念關(guān)系。如果進(jìn)一步把空這概念加進(jìn)去,就更多概念關(guān)系。因此,從哲學(xué)的角度來說,概念的組合相互促進(jìn)發(fā)散。
圖1 概念的交互關(guān)系
光學(xué)的三原色也具有相對性,自然界以紅、黃、藍(lán)為三原色,計算機則以紅、綠、藍(lán)為三原色。這是因為人眼接收到的光線本來就有兩種類型:一種是反射光或透射光,另一種是光源直接發(fā)出的光。我們在自然界中看到的大部分物體都是因為反射光或透射光的作用,而計算機顯示器上出現(xiàn)的色彩則是光源的作用。因此出現(xiàn)兩種“三原色”沒有孰對孰錯,只是相對的光源類型不同而已。那么,當(dāng)打印電腦中設(shè)計的彩色模型時,是否要把綠色轉(zhuǎn)換成黃色才有等同的視覺效果呢?
2.7 實虛轉(zhuǎn)化技術(shù)的能動規(guī)律
實虛互化技術(shù)不僅被人類掌握,也屬于動植物的生物技能。動物在實踐中主動演化自己,通過偽裝伏擊獵物,通過扮妝吸引異性或恐嚇競爭對,這成功的背后沒有主動的認(rèn)識嗎?禾雀花模擬禾花雀,蝴蝶蘭模擬蝴蝶,而蝴蝶又模擬生存環(huán)境中各種花的圖案,蘭花螳螂、魔花螳螂和刺花螳螂則已分不清是動物模擬植物,還是植物模擬動物,這相互依賴的背后肯定包涵著智慧。
水中的章魚帝可以從形和色兩方面協(xié)調(diào)雙變,不可一世;地上的變色龍雖則有的進(jìn)化與樹枝近形,但大多在危急時就只能以色隱形,或者就在茫茫沙漠中枯?ㄒ皇潰歡?空中短命的彩蝶居然懂得變換翼面單色微粒的排列間隙來折射光線,從而表現(xiàn)出不是顏色的艷麗,這也符合前面所述的兩種三原色的原理,不枉此生。因此從廣義而言,人類并不是納米技術(shù)的發(fā)明者,動植物要積極主動得多??蓱z的是,憤怒小鳥受玻璃幕墻實物虛景的欺騙,不撞南墻不回頭、撞了南墻頭破血流,悲慘一生。因此,在實虛轉(zhuǎn)化技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用中,人類不但需向生物虛心學(xué)習(xí),還需要檢討如何尊重自然,發(fā)揮更大的主觀能動性。
篇8
前些年人們很少會為電池電量不足而發(fā)愁,手機需要充電但每周大概充一次就足夠了;MP3播放機使用幾個AAA電池就可以用很久;電動車的數(shù)量極少,所以充電困難的問題并不突出。而現(xiàn)如今,智能手機的電池能夠應(yīng)付一天的頻繁使用已經(jīng)是難能可貴了,被認(rèn)為續(xù)航時間“超長”的iPad實際上用半天就沒電了,而被視為節(jié)能環(huán)保先鋒的電動車,充電的問題已經(jīng)成為了制約其發(fā)展的關(guān)鍵問題。很明顯,在各種電子設(shè)備快速發(fā)展的情況下,電池技術(shù)已經(jīng)跟不上步伐。
現(xiàn)有電池技術(shù)似乎已經(jīng)走入了死胡同,全世界的研究人員都在問同樣的問題:現(xiàn)有技術(shù)是否能夠繼續(xù)優(yōu)化?或者我們是否需要開發(fā)新的架構(gòu)?我們是否有必要為每一個設(shè)備開發(fā)一種專用的電池?世界各國的研究人員正嘗試不同的方法,研發(fā)更強大的電池。有的嘗試用廉價的材料制作電池,有的努力提高電池的容量,有的則讓電池的充電時間可以更短。下面,CHIP將為大家介紹這些未來可能改變我們生活的電池技術(shù)。
快速充電的強力電池
和其他的零配件相比,電池需要較大的空間,并且重量比較大,對智能手機和電力車的設(shè)計有著很大的影響。因而,許多大學(xué)的研究室以及生產(chǎn)廠商都著力于研究改良現(xiàn)有鋰離子電池的設(shè)計,以讓鋰離子電池的容量更大并且充電速度更快。
電池的基本原理非常簡單,充放電的過程也就是鋰離子通過電解液在電極之間來回移動的過程,鋰原子在電離成鋰離子時發(fā)射電子,通過電子運動產(chǎn)生電壓。但這一過程存在一個問題,那就是每一個鋰原子的轉(zhuǎn)移只產(chǎn)生一個電子。為此,研究人員正致力于研究解決的辦法,以提高電池能量密度。與此同時,也在研究如何讓鋰離子在兩個電極之間更快地移動,以便加快充電的速度。
美國伊利諾伊州西北大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出了一種硅陽極的電池,其性能將是傳統(tǒng)電池的10倍。而在另一個項目中,該大學(xué)的研究人員提出不必改變鋰離子的移動速度,只需縮短其路徑,即可加快充電的速度。研究人員通過聚苯乙烯建模并電鍍上鎳,再加熱蒸發(fā)聚苯乙烯留下多孔鎳骨架,設(shè)計出了一個導(dǎo)電性能極高的三維納米陰極結(jié)構(gòu),可有利于離子的快速運動,同時也縮短了離子到達(dá)電極的距離。只需充電10s的時間,該電池即可讓手機使用一整天,而該大學(xué)兩個項目的兩種技術(shù)的相結(jié)合,意味著只需充不到2min的電,即可支持手機持續(xù)通話超過100h。
能量密度超高的電池
卡爾斯魯厄理工學(xué)院(KIT)的納米技術(shù)研究所馬克西米利安?菲希特納博士正領(lǐng)導(dǎo)研究人員努力優(yōu)化鋰離子電池,根據(jù)菲希特納博士的介紹,他們用幾種原始材料與一種鋰鹽混合并加熱,由此生成了一種帶有含碳納米管的全新納米結(jié)構(gòu)材料。目前這種穩(wěn)定的鐵碳材料能量密度已達(dá)到現(xiàn)有材料的兩倍,然而,對于電動車來說,這仍然是不夠用的,因而,研究人員的目標(biāo)是充分開發(fā)這種新材料的潛力,使鋰離子電池的能量密度提高5倍。
除了全新的納米結(jié)構(gòu)材料,該研究所也嘗試制定新的架構(gòu),研發(fā)一種可能比鋰離子蓄電池的能量密度高20倍的新型電池。這種電池使用金屬陽極和金屬氟化物陰極,據(jù)研究人員介紹這種材料的一大優(yōu)勢是,能量密度高達(dá)5000Wh/l,即便是汽油的能量密集也僅有約9000Wh/l,而目前的鋰離子電池則只有區(qū)區(qū)的250Wh/l。但根據(jù)菲希特納博士的介紹,迄今為止他們的研究成果還只是樣品電池,推向市場還需要時間。
便宜又安全可靠的電池
英國利茲大學(xué)的研究人員正致力于處理另外的問題:設(shè)計新的電池解決現(xiàn)有電池制造成本過高、市場價格昂貴的問題,以及解決現(xiàn)有電池的危險,即熱量、沖擊和短路都有可能導(dǎo)致電池爆炸的問題。
研究人員已經(jīng)設(shè)計出了能夠克服上述現(xiàn)有電池缺陷的凝膠電池,這種電池70%由果凍型的聚合物電解質(zhì)組成,它們不可燃并且生產(chǎn)成本低廉。其結(jié)構(gòu)非常簡單,只需用箔片壓制成型,并在陽極和陰極之間填充凝膠即可,生產(chǎn)成本比現(xiàn)有電池低許多。
凝膠電池的另一個優(yōu)點是它的靈活性,它可以被切割成任何尺寸并可以折疊,與傳統(tǒng)電池相比,它更能夠適應(yīng)各種設(shè)備的設(shè)計需求,例如做成薄片狀安放在OLED顯示器或筆記本電腦鍵盤下方。但遺憾的是凝膠電池的儲電能力并不比現(xiàn)有的鋰離子電池強,這限制了其發(fā)展的空間。目前,凝膠電池已經(jīng)開始在智能手機上進(jìn)行測試。
可充當(dāng)外殼的復(fù)合電池
倫敦帝國學(xué)院的研究人員也正在研究新的電池,他們的設(shè)計似乎更令人著迷:讓智能手機、筆記本電腦、平板電腦和電動車的外殼同時兼具電池功能。根據(jù)該項目的協(xié)調(diào)人員埃米爾?格林哈爾希博士介紹,未來的電動車如果使用復(fù)合結(jié)構(gòu)電池制作車頂、發(fā)動機罩和車尾行李箱蓋,那么這些電池提供的電量大約能夠讓汽車行駛130km。使用這種復(fù)合結(jié)構(gòu)電池的電動車不再需要承載沉重的電池,所以會更輕,而且省卻電池的車體空間也更大。
在該研究項目的基礎(chǔ)上,研究人員研發(fā)了一種超級電容器,與普通的電容器相比它具有更高的容量,并且可以在車輛加速等情況下,短時間內(nèi)提供高于電池標(biāo)稱值的能量供電動車使用。
在材料上,研究人員使用了碳纖維作為電極材料,電解液則是一種高分子凝膠,隔離的絕緣體是玻璃纖維。截止到目前,復(fù)合結(jié)構(gòu)電池已經(jīng)有幾個原型,但研究人員無法預(yù)測何時會在市場上推出商用產(chǎn)品。
5min充完電的車用電池
普芬茨塔爾的弗勞恩霍夫化學(xué)技術(shù)研究所(ICT)正在研究一種有趣的車用液體電池,他們的設(shè)計不僅可以縮小電池的體積,更重要的是能夠讓任何大小的電池都能夠瞬間完成充電。這對于傳統(tǒng)的電池來說是不可能的,因為如果希望短時間為大容量電池充電,那么除了需要耗費額外的能源之外,沒有冷卻系統(tǒng)的電池還會產(chǎn)生過熱的問題。
研究人員設(shè)計的氧化還原液體電池是燃料電池和蓄能式電池的混合物,其能量密度僅略低于鋰離子電池,使用這種電池的電動車能夠在5min~10min之內(nèi)完成充電。能夠?qū)崿F(xiàn)快速充電的奧秘在于存儲在兩個罐子中的液體電解質(zhì),水泵可以通過兩種液體的離子交換膜更換電池中的電解液。如果電解液沒有包含足夠的能量,那么罐子只需進(jìn)行簡單地抽空和裝填即可完成充電。
使用這一設(shè)計的電池幾乎不產(chǎn)生廢棄物,因為充電站可以將電解質(zhì)重新回收利用。電解質(zhì)的再充電可以考慮利用環(huán)保能源,結(jié)合太陽能技術(shù),或者風(fēng)力渦輪機。目前,弗勞恩霍夫已經(jīng)有了一些非常小的氧化還原液體電池的原型。
納米機器人的納米電池
得克薩斯州休斯頓賴斯大學(xué)的研究人員也正在研究新的電池,但是他們要驅(qū)動的設(shè)備小很多,那是準(zhǔn)備在人體中活動的納米機器人,它們運載藥物幫助檢查和治療人體的疾病。這種機器人在醫(yī)療領(lǐng)域已經(jīng)研究多年,但尚未公布,不過,賴斯大學(xué)的研究人員已經(jīng)研究出了機器人所使用的電源,一種微小的納米電池。由于納米電池非常小,因而,其應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛,也將包括醫(yī)療以外的其他領(lǐng)域。
納米電池由數(shù)以千計的納米線組成,每一根納米線的長度不大于150nm,電池的總體厚度也僅有50 000nm,人的眼睛幾乎看不見它,而人的頭發(fā)與其100 000nm的寬度相比也顯得“巨大”??沙浞烹姷募{米線是一種混合型的電化裝置,陽極是鎳和錫,陰極為聚苯胺,納米線可排成陣列供電,凝膠型聚氧化乙烯(PEO)作為導(dǎo)體,也作為隔離層,鋁和銅鍍于納米線陣列模板上作為導(dǎo)線。目前,研究人員正在對該電池的穩(wěn)定性進(jìn)行進(jìn)一步的研究,因為最新版本的納米電池在20個充電周期后,容量會大幅降低。
為透明設(shè)備設(shè)計的電池
新的電池不僅能量密度更大、充電更快,并且變得越來越小,研究人員甚至還試圖改變電池的外觀。對于新一代透明設(shè)備來說,電池必須也是透明的,否則丑陋的電池會對外觀造成很大的影響。例如目前已經(jīng)研究出透明顯示器,當(dāng)采用這種顯示器制作能夠像報紙一樣卷曲的透明閱讀器時,所配備的電池也必須是透明的。加利福尼亞州斯坦福大學(xué)的SLAC實驗室研究團(tuán)隊已經(jīng)制造出了一個透明的鋰離子電池,根據(jù)研究員楊遠(yuǎn)的介紹,這款電池采用紗窗狀的網(wǎng)格結(jié)構(gòu),格子中的每一條線大約只有35μm寬,而小于50μm的東西肉眼是不可見的。
電池以聚二甲基硅氧烷(PDMS)作為基礎(chǔ)材料,陽極為鋰錳氧化物,陰極為尖晶石結(jié)構(gòu)的鋰鈦氧化物納米粉末,凝膠狀的電解質(zhì)同時兼具電解液和隔膜作用。據(jù)研究人員介紹,電池透明度接近60%,而且非常靈活,可以通過陣列提高能量。這對透明電池來說非常必要,因為其能量密度僅有鋰離子電池的一半左右?,F(xiàn)階段,透明電池的制造工藝仍過于復(fù)雜,成本也難與鋰離子電池競爭。
升級網(wǎng)絡(luò)延長電池續(xù)航
研究人員不僅在研發(fā)新的電池,也嘗試研究新的節(jié)能技術(shù)。眾所周知,移動設(shè)備電池續(xù)航時間不足是最大的問題,特別是在使用無線網(wǎng)絡(luò)的過程中需要耗費大量的電力,為此,杜克大學(xué)的賈斯汀?曼維利爾開發(fā)出了一種無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)“SleepWell”,它可以讓移動設(shè)備在使用無線網(wǎng)絡(luò)時續(xù)航時間延長1倍。該技術(shù)能夠在設(shè)備無數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r候自動進(jìn)入待機狀態(tài),并且無線網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備能夠在客戶端執(zhí)行下載等大流量操作時,自動排隊執(zhí)行。排隊的客戶端將處在下載待機狀態(tài),在接到路由器指令后再以全速進(jìn)行下載,避免多個客戶端同時進(jìn)行需要大流量操作而影響速度,浪費大量的時間和電池能量。
“SleepWell”與無線網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)無關(guān),需通過固件升級加入現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中,目前,開發(fā)商希望盡快完成測試,并說服無線設(shè)備制造商加入這一技術(shù)。
按鍵機械能轉(zhuǎn)為電能
對于電池的一種較新的想法是通過壓電技術(shù)為其充電,這樣可以讓筆記本電腦等設(shè)備在用戶按鍵的同時獲得能源,使頻繁使用的設(shè)備不至于太快耗盡電量。越用電越多,這聽起來像是一個悖論,不過它有可能成為現(xiàn)實。澳大利亞墨爾本皇家理工大學(xué)(RMIT大學(xué))的研究人員已經(jīng)成功地在10nm~100nm尺寸的領(lǐng)域證實了利用壓電納米材料采集能源的概念。
根據(jù)研究人員介紹,壓電技術(shù)能整合到慢跑鞋中為手機充電,或是讓筆記本電腦使用者在打字的過程中發(fā)電,甚至將人體的血壓轉(zhuǎn)換為心律調(diào)整器的供電來源,最終甚至可以創(chuàng)造一種永久性的電池。但實現(xiàn)該架構(gòu)的過程會很復(fù)雜,而且不太適用于大量生產(chǎn),目前,研究人員正加緊解決存在的問題以及壓電技術(shù)與現(xiàn)有電子科技產(chǎn)品整合的方案。
鋰離子電池使用秘訣
對于電池,似乎所有人都非常熟悉,但是如何正確地使用電池,大部分人卻知之甚少,甚至許多人都有不少錯誤的觀念,下面CHIP將為大家提供正確的知識。
正確地顯示電池容量
要正確地使用電池,必須正確地掌握電池的容量,而正確地顯示電池容量,設(shè)備和電池必須能夠相互協(xié)調(diào),但是由于電池在使用一段時間后會因為老化等問題出現(xiàn)容量變化,設(shè)備電池容量顯示系統(tǒng)并不能夠了解這些變化,因而,必須校準(zhǔn)電池容量顯示。校準(zhǔn)的方法很簡單,如果設(shè)備提供校準(zhǔn)功能可直接使用,否則可將電池充滿電,然后插入電池,使用至電量幾乎耗盡。請注意,不要完全耗盡,否則可能損壞電池。一般來說,我們大概需要每月校準(zhǔn)一次,方可確保電池容量正確顯示。
某些電池必須完全放電而某些不能
鎳電池有所謂的記憶效應(yīng),因而在充電前必須完全地放電,而鋰離子電池則完全相反,如果耗盡電量,它將會損壞,一般情況下它可能降低20%的容量,而最壞的情況是它可能完全損壞,無法再使用。由于目前的設(shè)備大多使用鋰離子電池,因而,如果電池即將耗盡,那么應(yīng)在其耗盡之前關(guān)閉設(shè)備,避免電池?fù)p壞。
無法充滿電的電池
智能手機充電后電池容量很快就跌到90%,這有可能是電池出現(xiàn)了問題,但是更可能是充電器的原因,電池并沒有損壞。和耗盡電量一樣,過充和過放對于鋰離子電池來說都是致命的,盡量避免電池在充滿電之后繼續(xù)插在充電器上,長期進(jìn)行這種涓流充電將導(dǎo)致電池?fù)p壞。
反復(fù)充電電池可充電至115%
關(guān)閉手機,在電池充滿電之后,立即取下充電器,并再次插入。多次重復(fù)這個步驟,電池將能夠超額充電。對于部分設(shè)備來說,這一方法是可行的,但是如上所述,過充和過放對于鋰離子電池來說都是致命的,因而我們強烈建議不要使用類似的方法為電池充電。
充電過程與充電周期的差異
電池的壽命是有限的,大多約1000個充電周期,但是這并不意味著,我們的電池只能夠充電1000次就報廢了。因為充電的過程并不等同于一個充電周期。將電池電量用完,再充滿為一個完整的充電周期,而我們?nèi)绻刻煊?0%,然后再充滿電,那么兩次充電才算一個充電周期。
篇9
[論文摘要]高校承擔(dān)著產(chǎn)業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)研究任務(wù),對于完善國家創(chuàng)新系統(tǒng)、促進(jìn)國際技術(shù)轉(zhuǎn)移有著十分重要的作用。技術(shù)轉(zhuǎn)移包括直接技術(shù)轉(zhuǎn)移和間接技術(shù)轉(zhuǎn)移,高校應(yīng)該充分發(fā)揮自身綜合資源優(yōu)勢,選擇適宜的國際技術(shù)轉(zhuǎn)移路徑,在建設(shè)創(chuàng)新型國家中發(fā)揮更大的作用。
[論文關(guān)鍵詞]高?!H技術(shù)轉(zhuǎn)移 直接技術(shù)轉(zhuǎn)移 間接技術(shù)轉(zhuǎn)移
在技術(shù)國際化和經(jīng)濟全球化的今天,國際技術(shù)轉(zhuǎn)移已成為推動技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步的重要手段之一。作為國家創(chuàng)新系統(tǒng)中的重要組成部分,高校承擔(dān)著產(chǎn)業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)研究任務(wù),對于完善我國國家創(chuàng)新系統(tǒng)、促進(jìn)國際技術(shù)轉(zhuǎn)移有著十分重要的作用。應(yīng)該充分發(fā)揮自身綜合資源優(yōu)勢,努力推動國際技術(shù)轉(zhuǎn)移,在建設(shè)創(chuàng)新型國家中發(fā)揮更大的作用。
一、國際技術(shù)轉(zhuǎn)移中心的建設(shè)
1.組織機構(gòu)的建設(shè)。我國高校國際技術(shù)轉(zhuǎn)移中心一般是依托各高校的國家技術(shù)轉(zhuǎn)移中心建立起來的。2001年,清華大學(xué)等6所高校率先成立了國家技術(shù)轉(zhuǎn)移中心;到2009年,國家科技部已認(rèn)定大連交通大學(xué)國家技術(shù)轉(zhuǎn)移中心等134個技術(shù)轉(zhuǎn)移中心為國家技術(shù)轉(zhuǎn)移示范機構(gòu)。高校國家技術(shù)轉(zhuǎn)移中心在開展國內(nèi)技術(shù)轉(zhuǎn)移的同時,也在國際技術(shù)轉(zhuǎn)移方面進(jìn)行了成功的探索。例如,2001年6月,清華大學(xué)國際技術(shù)轉(zhuǎn)移中心正式掛牌成立;2006年4月,大連理工大學(xué)和日本巖手大學(xué)共同成立了國際聯(lián)合與技術(shù)轉(zhuǎn)移中心;2009年6月,浙江大學(xué)、浙江加州國際納米技術(shù)研究院和美國加州大學(xué)洛杉磯分校共建國際技術(shù)轉(zhuǎn)移中心。
2.運行機制。在高校,國際技術(shù)轉(zhuǎn)移中心是跨院系的機構(gòu),職能定位于開展國際技術(shù)轉(zhuǎn)移工作,開展國際間人才交流與培訓(xùn),向國內(nèi)企業(yè)介紹國外優(yōu)秀技術(shù)成果,并為國內(nèi)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新提供全方位的各類服務(wù),通過技術(shù)轉(zhuǎn)移實現(xiàn)國際與國內(nèi)先進(jìn)科技成果的雙向流動。例如,2007年11月,大連理工大學(xué)、大連四達(dá)鑄造有限公司和日本巖手大學(xué)三方簽署技術(shù)保密、技術(shù)合作與指導(dǎo)協(xié)議,旨在對日本巖手大學(xué)的“有關(guān)灰鑄鐵高強度化技術(shù)”的轉(zhuǎn)讓進(jìn)行支持與指導(dǎo)。
3.技術(shù)信息協(xié)作網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)。建立完善、有效的國際技術(shù)交易信息網(wǎng)絡(luò),是發(fā)達(dá)國家技術(shù)市場運行的共同特點,也是其技術(shù)市場充滿活力、成交規(guī)模大的有力保證。近年來,高校在建設(shè)國內(nèi)技術(shù)信息協(xié)作網(wǎng)絡(luò)平臺的同時,逐步實現(xiàn)與國際技術(shù)轉(zhuǎn)移市場接軌。2011年1月,在國家科技部和北京市政府支持下,中科院國際技術(shù)轉(zhuǎn)移中心和牛津大學(xué)ISIS創(chuàng)新有限公司等15個國家和地區(qū)的42家知名技術(shù)轉(zhuǎn)移與創(chuàng)新服務(wù)機構(gòu)共同發(fā)起成立了國際技術(shù)轉(zhuǎn)移平臺協(xié)作網(wǎng)絡(luò)。通過開放技術(shù)項目和技術(shù)需求信息庫,舉辦多種形式的跨國技術(shù)轉(zhuǎn)移活動,將國內(nèi)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新需求與海外優(yōu)質(zhì)資源雙向?qū)?,吸引全球?yōu)秀創(chuàng)新成果向中國轉(zhuǎn)移及產(chǎn)業(yè)化。
二、國際技術(shù)轉(zhuǎn)移的方式
篇10
關(guān)鍵詞:經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整;自動化儀器儀表;發(fā)展
自動化儀器儀表是一種高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),這推動著經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的發(fā)展進(jìn)程,是構(gòu)成信息化產(chǎn)業(yè)的重要部分。由于以往的儀器儀表科技水平較為落后,已經(jīng)很難達(dá)到現(xiàn)在的企業(yè)設(shè)備需求,在經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整這種情況下,應(yīng)該進(jìn)行分析自動化儀器儀表的經(jīng)濟結(jié)構(gòu),對其做出科學(xué)合理的措施,如何更好地調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)自動化儀器儀表的發(fā)展思路,對于當(dāng)前是值得研究的一項課題。
1 對基于經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整自動化儀表發(fā)展進(jìn)行分析的必要性
首先,自動化儀器儀表要在當(dāng)前我國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行,我國這幾年已經(jīng)把經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整作為應(yīng)對經(jīng)濟危機的長期發(fā)展,以確保在其進(jìn)一步調(diào)整中促進(jìn)經(jīng)濟發(fā)展,調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)作為新時代長遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo),在政策配合下對重要任務(wù)進(jìn)行調(diào)整以促進(jìn)經(jīng)濟的發(fā)展。自動化儀器儀表高科技工業(yè)設(shè)備,這種設(shè)備的生產(chǎn)操作能促進(jìn)我國國民經(jīng)濟的發(fā)展。在競爭激烈、完全自動化的情況下,儀器儀表公司為了更好的發(fā)展,應(yīng)該要對相關(guān)的業(yè)務(wù)進(jìn)行創(chuàng)新改革,來滿足當(dāng)代企業(yè)的需求,對于自動化儀器儀表行業(yè)雖然具有一定的科技含量,一些微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的自動化儀器在一些大型項目中使用效果不錯,并設(shè)立了相關(guān)生產(chǎn)、研發(fā)和銷售體系、和研發(fā)部門、以及質(zhì)量檢測部門,這樣可以培養(yǎng)企業(yè)的科研人員,以及特殊功能的產(chǎn)品業(yè)務(wù)形成,但這些自動化儀器儀表行業(yè)與國外的做出比較,還是有些不足,國內(nèi)欠缺高檔、大型設(shè)備,這些往往都是引進(jìn)海外,而問題的最主要因素是在于自動化儀器儀表的受眾大部分都是國內(nèi)的中小型企業(yè),這些企業(yè)都缺乏人手,在一定程度上,不能有效地支持金融資源,在同類產(chǎn)品的國際競爭中處于劣勢狀態(tài)。再加上自動化儀器儀表屬于高科技產(chǎn)業(yè),中國有豐富的勞動力資源,即使不是它的根本作用。由于在發(fā)展規(guī)劃上沒有達(dá)到要求,我國雖然在自動化儀器儀表行業(yè)投入了大量資金資源,但也沒有實現(xiàn)提升自動化儀器儀表行業(yè)的利益。在該研究體系,一些研究機構(gòu)過渡到儀器業(yè)務(wù),然而,由于其關(guān)鍵技術(shù)和共性產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究較少,對市場需求的發(fā)展不能以最大的滿足。
與此同時,自中國加入WTO后,關(guān)稅已經(jīng)降低,使我國大量涌入外國儀器,國內(nèi)與國外儀器儀表有技術(shù)的差距,加上國內(nèi)企業(yè)在自動化儀器儀表上,都是在打價格戰(zhàn)爭,或者靠與研究機構(gòu)的關(guān)系才在市場上取得的競爭優(yōu)勢,不能與外國公司相競爭。對于未來的趨勢將是自動化微電子技術(shù)、集成技術(shù)、納米技術(shù)和超導(dǎo)技術(shù)的高科技,自動化儀表在速度、靈敏度、穩(wěn)定性、成本和環(huán)保方面都提出了更高的要求。在這種情況下,在經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上必須進(jìn)行對自動化儀器儀表的調(diào)整。
2 基于經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整自動化儀表發(fā)展措施
世界經(jīng)濟的一體化使得世界經(jīng)濟構(gòu)成了一個整體,一旦有經(jīng)濟危機出現(xiàn),就會對全球的經(jīng)濟產(chǎn)生巨大的影響,這也包括中國的經(jīng)濟,經(jīng)濟危機在帶來不利影響的同時也帶來了機遇,這就要求我國對經(jīng)濟發(fā)展結(jié)構(gòu)在實踐中進(jìn)行調(diào)整,尤其是對于高水平的高科技自動化儀器儀表行業(yè)的調(diào)整至關(guān)重要,只有做好自身的調(diào)整才能應(yīng)對危機與機遇到來。
2.1 抓住機遇,突破核心技術(shù)
如今隨著高科技的儀器已成為自動化儀器儀表的發(fā)展趨勢。為了適應(yīng)這一趨勢,國內(nèi)自動化儀器儀表公司需要加快改革以實現(xiàn)其計算機化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和多功能的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。在改造過程中,還應(yīng)該繼續(xù)引進(jìn)國外的高科技成果,對其做出研究并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行跨學(xué)科的設(shè)計,與精良的工藝相結(jié)合,從企業(yè)的實際出發(fā),重點對服務(wù)領(lǐng)域作出分析,不斷地對關(guān)鍵的系統(tǒng)和產(chǎn)品做出創(chuàng)新,以實現(xiàn)自主創(chuàng)新能力。提高產(chǎn)品的數(shù)字化以更好地開展產(chǎn)業(yè)研究成果并付諸實踐,更好地使我國的自動化儀器儀表走向高速、方便、快捷的道路,更好地利用全方位的可靠性產(chǎn)品信息運用到企業(yè)的發(fā)展中去。
2.2 抓住機遇,加大對資源的整合
就目前而言,若要發(fā)展經(jīng)濟結(jié)構(gòu)下的自動化儀器儀表,應(yīng)該選擇合適的發(fā)展模式,擺脫對國外資本和技術(shù)發(fā)展模式的依賴,這就必須從國內(nèi)現(xiàn)實出發(fā),為國內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展尋求道路。為了滿足這一需求,儀器儀表企業(yè)應(yīng)加快創(chuàng)新和研發(fā)高科技的進(jìn)程,在人才上要著力培養(yǎng)掌握好科技技能,才能增強產(chǎn)品的科技含量,使其在激烈的市場競爭中可以利用有利資源優(yōu)勢來進(jìn)行創(chuàng)新,從而解決企業(yè)發(fā)展過程中缺乏核心技術(shù)的問題。同時還可以引進(jìn)或收購國外企業(yè)相關(guān)的核心技術(shù),在自我創(chuàng)新的同時多借鑒他國科技和研究以促進(jìn)國內(nèi)儀器儀表企業(yè)的發(fā)展。
2.3 抓住機遇,發(fā)展稅收優(yōu)惠政策
在當(dāng)前我國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整狀態(tài)下,國內(nèi)市場的自動化儀器儀表在需求上處于下降趨勢。這就需要將自動化儀器儀表引入國際市場。例如,一些中低檔自動化儀器儀表產(chǎn)品,已轉(zhuǎn)移到發(fā)展中市場,如印度,印度尼西亞和越南,因為這些在大量建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施的國家是自動化儀器儀表中低檔產(chǎn)品的重要客源,需求量較大,從而對國內(nèi)市場有了外部客源的引入,而這些都需要我國在政策上對產(chǎn)業(yè)市場交易的大力支持。只有這樣,才能保障市場運行的順利。
3 結(jié)束語
總之,在當(dāng)前世界經(jīng)濟的一體化構(gòu)建中,對于以往的儀器儀表需要進(jìn)行改革創(chuàng)新,智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化儀器儀表已成為儀器儀表行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。在這種趨勢所迫下,我國自動化儀器儀表的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整是必須的,并采取適當(dāng)?shù)母纳拼胧?,才能促進(jìn)儀器儀表行業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]屈平.我國儀器儀表行業(yè)發(fā)展綜述[J].電器工業(yè),201307-05.