納米化學論文模板(10篇)

導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇納米化學論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

        研究論文

        (1)多壁納米碳管對磷酸鐵鋰正極材料熱穩定性及表面形貌的影響 mária filkusová andrea fedorková renáta

        oriňáková andrej oriňák2 zuzana nováková lenka kantárová

        動態

        (7)第十一屆全國新型炭材料學術研討會征文通知 無

        研究論文

        (8)氧化硅包覆單壁碳納米管納米電纜的制備 張艷麗 侯鵬翔 劉暢

        動態

        (13)thc系列耐高溫阻燃熱固性酚醛樹脂 無

        研究論文

        (14)多壁碳納米管的對氨基苯磺酸鈉修飾及對cu^2＋的吸附性能 鄭凈植 胡建 杜飛鵬

        動態

        (19)《新型炭材料》2011年sci影響因子0．914 無

        研究論文

        (20)磁場處理對ldpe及其碳納米管復合材料電導特性的影響 韓寶忠 馬鳳蓮 郭文敏 王艷潔 蔣慧

        動態

        (25)西安誠瑞科技發展有限公司 高低溫炭化爐、液相（氣相）沉積爐、石墨化爐 無

        研究論文

        (26)碳納米管/鐵氰化鎳/聚苯胺雜化膜對抗壞血酸的電催化氧化 馬旭莉 孫守斌 王忠德 楊宇嬌 郝曉剛 臧楊 張忠林 劉世斌

        (33)水輔助化學氣相沉積制備定向碳納米管 劉庭芝 劉勇 多樹旺 孫曉剛 黎靜

        (39)通過高溫裂解酚醛樹脂制備氣體分離用炭膜——裂解溫度及臭氧后處理的作用分析 mohammad mahdyarfar toraj

        mohammadi ali mohajeri

        動態

        (46)納米植物炭黑 無

        研究論文

        (47)中孔炭負載二氧化鈦光催化劑的制備及降解甲基橙 因博 王際童 徐偉 龍東輝 喬文明 凌立成

        (55)co2捕集用具有多級孔結構納米孔炭的制備 唐志紅 韓卓 楊光智 趙斌 沈淑玲 楊俊和

        研究簡報

        (61)高分散性氧化石墨烯基雜化體的制備及其熱穩定性增強 張樹鵬 宋海歐

        (66)相互連接的碳微米球的制備與磁性 文劍鋒 莊葉 湯怒江 呂麗婭 鐘偉 都有為

        (71)碳化物衍生碳涂層的表面劃痕織構能降低摩擦 眭劍 呂晉軍

        動態

篇2

由于納米技術對國家未來經濟、社會發展及國防安全具有重要意義，世界各國（地區）紛紛將納米技術的研發作為21世紀技術創新的主要驅動器，相繼制定了發展戰略和計劃，以指導和推進本國納米科技的發展。目前，世界上已有50多個國家制定了國家級的納米技術計劃。一些國家雖然沒有專項的納米技術計劃，但其他計劃中也往往包含了納米技術相關的研發。

（1）發達國家和地區雄心勃勃

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計劃（NNI），其宗旨是整合聯邦各機構的力量，加強其在開展納米尺度的科學、工程和技術開發工作方面的協調。2003年11月，美國國會又通過了《21世紀納米技術研究開發法案》，這標志著納米技術已成為聯邦的重大研發計劃，從基礎研究、應用研究到研究中心、基礎設施的建立以及人才的培養等全面展開。

日本政府將納米技術視為“日本經濟復興”的關鍵。第二期科學技術基本計劃將生命科學、信息通信、環境技術和納米技術作為4大重點研發領域，并制定了多項措施確保這些領域所需戰略資源（人才、資金、設備）的落實。之后，日本科技界較為徹底地貫徹了這一方針，積極推進從基礎性到實用性的研發，同時跨省廳重點推進能有效促進經濟發展和加強國際競爭力的研發。

歐盟在2002—2007年實施的第六個框架計劃也對納米技術給予了空前的重視。該計劃將納米技術作為一個最優先的領域，有13億歐元專門用于納米技術和納米科學、以知識為基礎的多功能材料、新生產工藝和設備等方面的研究。歐盟委員會還力圖制定歐洲的納米技術戰略，目前，已確定了促進歐洲納米技術發展的5個關鍵措施：增加研發投入，形成勢頭；加強研發基礎設施；從質和量方面擴大人才資源；重視工業創新，將知識轉化為產品和服務；考慮社會因素，趨利避險。另外，包括德國、法國、愛爾蘭和英國在內的多數歐盟國家還制定了各自的納米技術研發計劃。

（2）新興工業化經濟體瞄準先機

意識到納米技術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化經濟體，為了保持競爭優勢，也紛紛制定納米科技發展戰略。韓國政府2001年制定了《促進納米技術10年計劃》，2002年頒布了新的《促進納米技術開發法》，隨后的2003年又頒布了《納米技術開發實施規則》。韓國政府的政策目標是融合信息技術、生物技術和納米技術3個主要技術領域，以提升前沿技術和基礎技術的水平；到2010年10年計劃結束時，韓國納米技術研發要達到與美國和日本等領先國家的水平，進入世界前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施建設為基礎，以追求“學術卓越”和“納米科技產業化”為目標，意在引領臺灣知識經濟的發展，建立產業競爭優勢。

（3）發展中大國奮力趕超

綜合國力和科技實力較強的發展中國家為了迎頭趕上發達國家納米科技發展的勢頭，也制定了自己的納米科技發展戰略。中國政府在2001年7月就了《國家納米科技發展綱要》，并先后建立了國家納米科技指導協調委員會、國家納米科學中心和納米技術專門委員會。目前正在制定中的國家中長期科技發展綱要將明確中國納米科技發展的路線圖，確定中國在目前和中長期的研發任務，以便在國家層面上進行指導與協調，集中力量、發揮優勢，爭取在幾個方面取得重要突破。鑒于未來最有可能的技術浪潮是納米技術，南非科技部正在制定一項國家納米技術戰略，可望在2005年度執行。印度政府也通過加大對從事材料科學研究的科研機構和項目的支持力度，加強材料科學中具有廣泛應用前景的納米技術的研究和開發。

2、納米科技研發投入一路攀升

納米科技已在國際間形成研發熱潮，現在無論是富裕的工業化大國還是渴望富裕的工業化中國家，都在對納米科學、技術與工程投入巨額資金，而且投資迅速增加。據歐盟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。私人的納米技術研究資金估計為20億歐元。這說明，全球對納米技術研發的年投資已達50億歐元。

美國的公共納米技術投資最多。在過去4年內，聯邦政府的納米技術研發經費從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《21世紀納米技術研究開發法》，在2005～2008財年聯邦政府將對納米技術計劃投入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的經費。

日本目前是僅次于美國的第二大納米技術投資國。日本早在20世紀80年代就開始支持納米科學研究，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，根據第六個框架計劃，歐盟對納米技術的資助每年約達7.5億美元，有些人估計可達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年內中央政府的納米技術研究支出達到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年在納米技術相關領域中投資6億美元，每年穩中有增，平均每年達1億美元。韓國每年的納米技術投入預計約為1.45億美元，而新加坡則達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年的納米技術研發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，據致力于納米技術行業研究的美國魯克斯資訊公司2004年的一份年度報告稱，很多私營企業對納米技術的投資也快速增加。美國的公司在這一領域的投入約為17億美元，占全球私營機構38億美元納米技術投資的46%。亞洲的企業將投資14億美元，占36%。歐洲的私營機構將投資6.5億美元，占17%。由于投資的快速增長，納米技術的創新時代必將到來。

3、世界各國納米科技發展各有千秋

各納米科技強國比較而言，美國雖具有一定的優勢，但現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

根據中國科技信息研究所進行的納米論文統計結果，2000—2002年，共有40370篇納米研究論文被《2000—2002年科學引文索引（SCI）》收錄。納米研究論文數量逐年增長，且增長幅度較大，2001年和2002年的增長率分別達到了30.22%和18.26%。

2000—2002年納米研究論文，美國以較大的優勢領先于其他國家，3年累計論文數超過10000篇，幾乎占全部論文產出的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都超過了3000篇。而且以上5國2000—2002年每年的納米論文產出大都超過了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、西班牙發表的論文數也較多，各國3年累計論文總數都超過了1000篇，且每年的論文數排位都可以進入前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）在申請納米技術發明專利方面美國獨占鰲頭

據統計：美國專利商標局2000—2002年共受理2236項關于納米技術的專利。其中最多的國家是美國（1454項），其次是日本（368項）和德國（118項）。由于專利數據來源美國專利商標局，所以美國的專利數量非常多，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。多數國家納米論文數與專利數所占比例的反差較大，在論文數最多的20個國家和地區中，專利數所占比例超過論文數所占比例的國家和地區只有美國、日本和中國臺灣。這說明，很多國家和地區在納米技術研究上具備一定的實力，但比較側重于基礎研究，而實用化能力較弱。

（3）就整體而言納米科技大國各有所長

美國納米技術的應用研究在半導體芯片、癌癥診斷、光學新材料和生物分子追蹤等領域快速發展。隨著納米技術在癌癥診斷和生物分子追蹤中的應用，目前美國納米研究熱點已逐步轉向醫學領域。醫學納米技術已經被列為美國國家的優先科研計劃。在納米醫學方面，納米傳感器可在實驗室條件下對多種癌癥進行早期診斷，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行早期診斷。2004年，美國國立衛生研究院癌癥研究所專門出臺了一項《癌癥納米技術計劃》，目的是將納米技術、癌癥研究與分子生物醫學相結合，實現2015年消除癌癥死亡和痛苦的目標；利用納米顆粒追蹤活性物質在生物體內的活動也是一個研究熱門，這對于研究艾滋病病毒、癌細胞等在人體內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年有望商業化。

雖然醫學納米技術正成為納米科技的新熱點，納米技術在半導體芯片領域的應用仍然引人關注。美國科研人員正在加緊納米級半導體材料晶體管的應用研究，期望突破傳統的極限，讓芯片體積更小、速度更快。納米顆粒的自組裝技術是這一領域中最受關注的地方。不少科學家試圖利用化學反應來合成納米顆粒，并按照一定規則排列這些顆粒，使其成為體積小而運算快的芯片。這種技術本來有望取代傳統光刻法制造芯片的技術。在光學新材料方面，目前已有可控直徑5納米到幾百納米、可控長度達到幾百微米的納米導線。

日本納米技術的研究開發實力強大，某些方面處于世界領先水平，但尚未脫離基礎和應用研究階段，距離實用化還有相當一段路要走。在納米技術的研發上，日本最重視的是應用研究，尤其是納米新材料研究。除了碳納米管外，日本開發出多種不同結構的納米材料，如納米鏈、中空微粒、多層螺旋狀結構、富勒結構套富勒結構、納米管套富勒結構、酒杯疊酒杯狀結構等。

在制造方法上，日本不斷改進電弧放電法、化學氣相合成法和激光燒蝕法等現有方法，同時積極開發新的制造技術，特別是批量生產技術。細川公司展出的低溫連續燒結設備引起關注。它能以每小時數千克的速度制造粒徑在數十納米的單一和復合的超微粒材料。東麗和三菱化學公司應用大學開發的新技術能把制造碳納米材料的成本減至原來的1／10，兩三年內即可進入批量生產階段。

日本高度重視開發檢測和加工技術。目前廣泛應用的掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡、近場光學顯微鏡等的性能不斷提高，并涌現了諸如數字式顯微鏡、內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品。科學家村田和廣成功開發出亞微米噴墨印刷裝置，能應用于納米領域，在硅、玻璃、金屬和有機高分子等多種材料的基板上印制細微電路，是世界最高水平。

日本企業、大學和研究機構積極在信息技術、生物技術等領域內為納米技術尋找用武之地，如制造單個電子晶體管、分子電子元件等更細微、更高性能的元器件和量子計算機，解析分子、蛋白質及基因的結構等。不過，這些研究大都處于探索階段，成果為數不多。

歐盟在納米科學方面頗具實力，特別是在光學和光電材料、有機電子學和光電學、磁性材料、仿生材料、納米生物材料、超導體、復合材料、醫學材料、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%，高分子和化學合成材料也是一個重要方面，而在納米電子學、納米器件和納米生物醫學研究方面與發達國家有明顯差距。

4、納米技術產業化步伐加快

目前，納米技術產業化尚處于初期階段，但展示了巨大的商業前景。據統計：2004年全球納米技術的年產值已經達到500億美元，2010年將達到14400億美元。為此，各納米技術強國為了盡快實現納米技術的產業化，都在加緊采取措施，促進產業化進程。

美國國家科研項目管理部門的管理者們認為，美國大公司自身的納米技術基礎研究不足，導致美國在該領域的開發應用缺乏動力，因此，嘗試建立一個由多所大學與大企業組成的研究中心，希望借此使納米技術的基礎研究和應用開發緊密結合在一起。美國聯邦政府與加利福尼亞州政府一起斥巨資在洛杉礬地區建立一個“納米科技成果轉化中心”，以便及時有效地將納米科技領域的基礎研究成果應用于產業界。該中心的主要工作有兩項：一是進行納米技術基礎研究；二是與大企業合作，使最新基礎研究成果盡快實現產業化。其研究領域涉及納米計算、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用于美國國防工業。

美國的一些大公司也正在認真探索利用納米技術改進其產品和工藝的潛力。IBM、惠普、英特爾等一些IT公司有可能在中期內取得突破，并生產出商業產品。一個由專業、商業和學術組織組成的網絡在迅速擴大，其目的是共享信息，促進聯系，加速納米技術應用。

日本企業界也加強了對納米技術的投入。關西地區已有近百家企業與16所大學及國立科研機構聯合，不久前又建立了“關西納米技術推進會議”，以大力促進本地區納米技術的研發和產業化進程；東麗、三菱、富士通等大公司更是紛紛斥巨資建立納米技術研究所，試圖將納米技術融合進各自從事的產業中。

篇3

由于納米技術對國家未來經濟、社會發展及國防安全具有重要意義，世界各國（地區）紛紛將納米技術的研發作為21世紀技術創新的主要驅動器，相繼制定了發展戰略和計劃，以指導和推進本國納米科技的發展。目前，世界上已有50多個國家制定了國家級的納米技術計劃。一些國家雖然沒有專項的納米技術計劃，但其他計劃中也往往包含了納米技術相關的研發。

（1）發達國家和地區雄心勃勃

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計劃（NNI），其宗旨是整合聯邦各機構的力量，加強其在開展納米尺度的科學、工程和技術開發工作方面的協調。2003年11月，美國國會又通過了《21世紀納米技術研究開發法案》，這標志著納米技術已成為聯邦的重大研發計劃，從基礎研究、應用研究到研究中心、基礎設施的建立以及人才的培養等全面展開。

日本政府將納米技術視為“日本經濟復興”的關鍵。第二期科學技術基本計劃將生命科學、信息通信、環境技術和納米技術作為4大重點研發領域，并制定了多項措施確保這些領域所需戰略資源（人才、資金、設備）的落實。之后，日本科技界較為徹底地貫徹了這一方針，積極推進從基礎性到實用性的研發，同時跨省廳重點推進能有效促進經濟發展和加強國際競爭力的研發。

歐盟在2002—2007年實施的第六個框架計劃也對納米技術給予了空前的重視。該計劃將納米技術作為一個最優先的領域，有13億歐元專門用于納米技術和納米科學、以知識為基礎的多功能材料、新生產工藝和設備等方面的研究。歐盟委員會還力圖制定歐洲的納米技術戰略，目前，已確定了促進歐洲納米技術發展的5個關鍵措施：增加研發投入，形成勢頭；加強研發基礎設施；從質和量方面擴大人才資源；重視工業創新，將知識轉化為產品和服務；考慮社會因素，趨利避險。另外，包括德國、法國、愛爾蘭和英國在內的多數歐盟國家還制定了各自的納米技術研發計劃。

（2）新興工業化經濟體瞄準先機

意識到納米技術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化經濟體，為了保持競爭優勢，也紛紛制定納米科技發展戰略。韓國政府2001年制定了《促進納米技術10年計劃》，2002年頒布了新的《促進納米技術開發法》，隨后的2003年又頒布了《納米技術開發實施規則》。韓國政府的政策目標是融合信息技術、生物技術和納米技術3個主要技術領域，以提升前沿技術和基礎技術的水平；到2010年10年計劃結束時，韓國納米技術研發要達到與美國和日本等領先國家的水平，進入世界前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施建設為基礎，以追求“學術卓越”和“納米科技產業化”為目標，意在引領臺灣知識經濟的發展，建立產業競爭優勢。

（3）發展中大國奮力趕超

綜合國力和科技實力較強的發展中國家為了迎頭趕上發達國家納米科技發展的勢頭，也制定了自己的納米科技發展戰略。中國政府在2001年7月就了《國家納米科技發展綱要》，并先后建立了國家納米科技指導協調委員會、國家納米科學中心和納米技術專門委員會。目前正在制定中的國家中長期科技發展綱要將明確中國納米科技發展的路線圖，確定中國在目前和中長期的研發任務，以便在國家層面上進行指導與協調，集中力量、發揮優勢，爭取在幾個方面取得重要突破。鑒于未來最有可能的技術浪潮是納米技術，南非科技部正在制定一項國家納米技術戰略，可望在2005年度執行。印度政府也通過加大對從事材料科學研究的科研機構和項目的支持力度，加強材料科學中具有廣泛應用前景的納米技術的研究和開發。

2、納米科技研發投入一路攀升

納米科技已在國際間形成研發熱潮，現在無論是富裕的工業化大國還是渴望富裕的工業化中國家，都在對納米科學、技術與工程投入巨額資金，而且投資迅速增加。據歐盟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。私人的納米技術研究資金估計為20億歐元。這說明，全球對納米技術研發的年投資已達50億歐元。

美國的公共納米技術投資最多。在過去4年內，聯邦政府的納米技術研發經費從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《21世紀納米技術研究開發法》，在2005～2008財年聯邦政府將對納米技術計劃投入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的經費。

日本目前是僅次于美國的第二大納米技術投資國。日本早在20世紀80年代就開始支持納米科學研究，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，根據第六個框架計劃，歐盟對納米技術的資助每年約達7.5億美元，有些人估計可達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年內中央政府的納米技術研究支出達到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年在納米技術相關領域中投資6億美元，每年穩中有增，平均每年達1億美元。韓國每年的納米技術投入預計約為1.45億美元，而新加坡則達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年的納米技術研發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，據致力于納米技術行業研究的美國魯克斯資訊公司2004年的一份年度報告稱，很多私營企業對納米技術的投資也快速增加。美國的公司在這一領域的投入約為17億美元，占全球私營機構38億美元納米技術投資的46%。亞洲的企業將投資14億美元，占36%。歐洲的私營機構將投資6.5億美元，占17%。由于投資的快速增長，納米技術的創新時代必將到來。

3、世界各國納米科技發展各有千秋

各納米科技強國比較而言，美國雖具有一定的優勢，但現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

根據中國科技信息研究所進行的納米論文統計結果，2000—2002年，共有40370篇納米研究論文被《2000—2002年科學引文索引（SCI）》收錄。納米研究論文數量逐年增長，且增長幅度較大，2001年和2002年的增長率分別達到了30.22%和18.26%。

2000—2002年納米研究論文，美國以較大的優勢領先于其他國家，3年累計論文數超過10000篇，幾乎占全部論文產出的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都超過了3000篇。而且以上5國2000—2002年每年的納米論文產出大都超過了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、西班牙發表的論文數也較多，各國3年累計論文總數都超過了1000篇，且每年的論文數排位都可以進入前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）在申請納米技術發明專利方面美國獨占鰲頭

據統計：美國專利商標局2000—2002年共受理2236項關于納米技術的專利。其中最多的國家是美國（1454項），其次是日本（368項）和德國（118項）。由于專利數據來源美國專利商標局，所以美國的專利數量非常多，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。多數國家納米論文數與專利數所占比例的反差較大，在論文數最多的20個國家和地區中，專利數所占比例超過論文數所占比例的國家和地區只有美國、日本和中國臺灣。這說明，很多國家和地區在納米技術研究上具備一定的實力，但比較側重于基礎研究，而實用化能力較弱。

（3）就整體而言納米科技大國各有所長

美國納米技術的應用研究在半導體芯片、癌癥診斷、光學新材料和生物分子追蹤等領域快速發展。隨著納米技術在癌癥診斷和生物分子追蹤中的應用，目前美國納米研究熱點已逐步轉向醫學領域。醫學納米技術已經被列為美國國家的優先科研計劃。在納米醫學方面，納米傳感器可在實驗室條件下對多種癌癥進行早期診斷，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行早期診斷。2004年，美國國立衛生研究院癌癥研究所專門出臺了一項《癌癥納米技術計劃》，目的是將納米技術、癌癥研究與分子生物醫學相結合，實現2015年消除癌癥死亡和痛苦的目標；利用納米顆粒追蹤活性物質在生物體內的活動也是一個研究熱門，這對于研究艾滋病病毒、癌細胞等在人體內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年有望商業化。

雖然醫學納米技術正成為納米科技的新熱點，納米技術在半導體芯片領域的應用仍然引人關注。美國科研人員正在加緊納米級半導體材料晶體管的應用研究，期望突破傳統的極限，讓芯片體積更小、速度更快。納米顆粒的自組裝技術是這一領域中最受關注的地方。不少科學家試圖利用化學反應來合成納米顆粒，并按照一定規則排列這些顆粒，使其成為體積小而運算快的芯片。這種技術本來有望取代傳統光刻法制造芯片的技術。在光學新材料方面，目前已有可控直徑5納米到幾百納米、可控長度達到幾百微米的納米導線。

日本納米技術的研究開發實力強大，某些方面處于世界領先水平，但尚未脫離基礎和應用研究階段，距離實用化還有相當一段路要走。在納米技術的研發上，日本最重視的是應用研究，尤其是納米新材料研究。除了碳納米管外，日本開發出多種不同結構的納米材料，如納米鏈、中空微粒、多層螺旋狀結構、富勒結構套富勒結構、納米管套富勒結構、酒杯疊酒杯狀結構等。

在制造方法上，日本不斷改進電弧放電法、化學氣相合成法和激光燒蝕法等現有方法，同時積極開發新的制造技術，特別是批量生產技術。細川公司展出的低溫連續燒結設備引起關注。它能以每小時數千克的速度制造粒徑在數十納米的單一和復合的超微粒材料。東麗和三菱化學公司應用大學開發的新技術能把制造碳納米材料的成本減至原來的1／10，兩三年內即可進入批量生產階段。

日本高度重視開發檢測和加工技術。目前廣泛應用的掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡、近場光學顯微鏡等的性能不斷提高，并涌現了諸如數字式顯微鏡、內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品。科學家村田和廣成功開發出亞微米噴墨印刷裝置，能應用于納米領域，在硅、玻璃、金屬和有機高分子等多種材料的基板上印制細微電路，是世界最高水平。

日本企業、大學和研究機構積極在信息技術、生物技術等領域內為納米技術尋找用武之地，如制造單個電子晶體管、分子電子元件等更細微、更高性能的元器件和量子計算機，解析分子、蛋白質及基因的結構等。不過，這些研究大都處于探索階段，成果為數不多。

歐盟在納米科學方面頗具實力，特別是在光學和光電材料、有機電子學和光電學、磁性材料、仿生材料、納米生物材料、超導體、復合材料、醫學材料、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%，高分子和化學合成材料也是一個重要方面，而在納米電子學、納米器件和納米生物醫學研究方面與發達國家有明顯差距。

4、納米技術產業化步伐加快

目前，納米技術產業化尚處于初期階段，但展示了巨大的商業前景。據統計：2004年全球納米技術的年產值已經達到500億美元，2010年將達到14400億美元。為此，各納米技術強國為了盡快實現納米技術的產業化，都在加緊采取措施，促進產業化進程。

美國國家科研項目管理部門的管理者們認為，美國大公司自身的納米技術基礎研究不足，導致美國在該領域的開發應用缺乏動力，因此，嘗試建立一個由多所大學與大企業組成的研究中心，希望借此使納米技術的基礎研究和應用開發緊密結合在一起。美國聯邦政府與加利福尼亞州政府一起斥巨資在洛杉礬地區建立一個“納米科技成果轉化中心”，以便及時有效地將納米科技領域的基礎研究成果應用于產業界。該中心的主要工作有兩項：一是進行納米技術基礎研究；二是與大企業合作，使最新基礎研究成果盡快實現產業化。其研究領域涉及納米計算、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用于美國國防工業。

美國的一些大公司也正在認真探索利用納米技術改進其產品和工藝的潛力。IBM、惠普、英特爾等一些IT公司有可能在中期內取得突破，并生產出商業產品。一個由專業、商業和學術組織組成的網絡在迅速擴大，其目的是共享信息，促進聯系，加速納米技術應用。

日本企業界也加強了對納米技術的投入。關西地區已有近百家企業與16所大學及國立科研機構聯合，不久前又建立了“關西納米技術推進會議”，以大力促進本地區納米技術的研發和產業化進程；東麗、三菱、富士通等大公司更是紛紛斥巨資建立納米技術研究所，試圖將納米技術融合進各自從事的產業中。

篇4

由于納米技術對國家未來經濟、社會發展及國防安全具有重要意義，世界各國（地區）紛紛將納米技術的研發作為21世紀技術創新的主要驅動器，相繼制定了發展戰略和計劃，以指導和推進本國納米科技的發展。目前，世界上已有50多個國家制定了國家級的納米技術計劃。一些國家雖然沒有專項的納米技術計劃，但其他計劃中也往往包含了納米技術相關的研發。

（1）發達國家和地區雄心勃勃

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計劃（NNI），其宗旨是整合聯邦各機構的力量，加強其在開展納米尺度的科學、工程和技術開發工作方面的協調。2003年11月，美國國會又通過了《21世紀納米技術研究開發法案》，這標志著納米技術已成為聯邦的重大研發計劃，從基礎研究、應用研究到研究中心、基礎設施的建立以及人才的培養等全面展開。

日本政府將納米技術視為“日本經濟復興”的關鍵。第二期科學技術基本計劃將生命科學、信息通信、環境技術和納米技術作為4大重點研發領域，并制定了多項措施確保這些領域所需戰略資源（人才、資金、設備）的落實。之后，日本科技界較為徹底地貫徹了這一方針，積極推進從基礎性到實用性的研發，同時跨省廳重點推進能有效促進經濟發展和加強國際競爭力的研發。

歐盟在2002—2007年實施的第六個框架計劃也對納米技術給予了空前的重視。該計劃將納米技術作為一個最優先的領域，有13億歐元專門用于納米技術和納米科學、以知識為基礎的多功能材料、新生產工藝和設備等方面的研究。歐盟委員會還力圖制定歐洲的納米技術戰略，目前，已確定了促進歐洲納米技術發展的5個關鍵措施：增加研發投入，形成勢頭；加強研發基礎設施；從質和量方面擴大人才資源；重視工業創新，將知識轉化為產品和服務；考慮社會因素，趨利避險。另外，包括德國、法國、愛爾蘭和英國在內的多數歐盟國家還制定了各自的納米技術研發計劃。

（2）新興工業化經濟體瞄準先機

意識到納米技術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化經濟體，為了保持競爭優勢，也紛紛制定納米科技發展戰略。韓國政府2001年制定了《促進納米技術10年計劃》，2002年頒布了新的《促進納米技術開發法》，隨后的2003年又頒布了《納米技術開發實施規則》。韓國政府的政策目標是融合信息技術、生物技術和納米技術3個主要技術領域，以提升前沿技術和基礎技術的水平；到2010年10年計劃結束時，韓國納米技術研發要達到與美國和日本等領先國家的水平，進入世界前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施建設為基礎，以追求“學術卓越”和“納米科技產業化”為目標，意在引領臺灣知識經濟的發展，建立產業競爭優勢。

（3）發展中大國奮力趕超

綜合國力和科技實力較強的發展中國家為了迎頭趕上發達國家納米科技發展的勢頭，也制定了自己的納米科技發展戰略。中國政府在2001年7月就了《國家納米科技發展綱要》，并先后建立了國家納米科技指導協調委員會、國家納米科學中心和納米技術專門委員會。目前正在制定中的國家中長期科技發展綱要將明確中國納米科技發展的路線圖，確定中國在目前和中長期的研發任務，以便在國家層面上進行指導與協調，集中力量、發揮優勢，爭取在幾個方面取得重要突破。鑒于未來最有可能的技術浪潮是納米技術，南非科技部正在制定一項國家納米技術戰略，可望在2005年度執行。印度政府也通過加大對從事材料科學研究的科研機構和項目的支持力度，加強材料科學中具有廣泛應用前景的納米技術的研究和開發。

2、納米科技研發投入一路攀升

納米科技已在國際間形成研發熱潮，現在無論是富裕的工業化大國還是渴望富裕的工業化中國家，都在對納米科學、技術與工程投入巨額資金，而且投資迅速增加。據歐盟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。私人的納米技術研究資金估計為20億歐元。這說明，全球對納米技術研發的年投資已達50億歐元。

美國的公共納米技術投資最多。在過去4年內，聯邦政府的納米技術研發經費從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《21世紀納米技術研究開發法》，在2005～2008財年聯邦政府將對納米技術計劃投入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的經費。

日本目前是僅次于美國的第二大納米技術投資國。日本早在20世紀80年代就開始支持納米科學研究，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，根據第六個框架計劃，歐盟對納米技術的資助每年約達7.5億美元，有些人估計可達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年內中央政府的納米技術研究支出達到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年在納米技術相關領域中投資6億美元，每年穩中有增，平均每年達1億美元。韓國每年的納米技術投入預計約為1.45億美元，而新加坡則達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年的納米技術研發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，據致力于納米技術行業研究的美國魯克斯資訊公司2004年的一份年度報告稱，很多私營企業對納米技術的投資也快速增加。美國的公司在這一領域的投入約為17億美元，占全球私營機構38億美元納米技術投資的46%。亞洲的企業將投資14億美元，占36%。歐洲的私營機構將投資6.5億美元，占17%。由于投資的快速增長，納米技術的創新時代必將到來。

3、世界各國納米科技發展各有千秋

各納米科技強國比較而言，美國雖具有一定的優勢，但現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

根據中國科技信息研究所進行的納米論文統計結果，2000—2002年，共有40370篇納米研究論文被《2000—2002年科學引文索引（SCI）》收錄。納米研究論文數量逐年增長，且增長幅度較大，2001年和2002年的增長率分別達到了30.22%和18.26%。

2000—2002年納米研究論文，美國以較大的優勢領先于其他國家，3年累計論文數超過10000篇，幾乎占全部論文產出的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都超過了3000篇。而且以上5國2000—2002年每年的納米論文產出大都超過了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、西班牙發表的論文數也較多，各國3年累計論文總數都超過了1000篇，且每年的論文數排位都可以進入前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）在申請納米技術發明專利方面美國獨占鰲頭

據統計：美國專利商標局2000—2002年共受理2236項關于納米技術的專利。其中最多的國家是美國（1454項），其次是日本（368項）和德國（118項）。由于專利數據來源美國專利商標局，所以美國的專利數量非常多，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。多數國家納米論文數與專利數所占比例的反差較大，在論文數最多的20個國家和地區中，專利數所占比例超過論文數所占比例的國家和地區只有美國、日本和中國臺灣。這說明，很多國家和地區在納米技術研究上具備一定的實力，但比較側重于基礎研究，而實用化能力較弱。

（3）就整體而言納米科技大國各有所長

美國納米技術的應用研究在半導體芯片、癌癥診斷、光學新材料和生物分子追蹤等領域快速發展。隨著納米技術在癌癥診斷和生物分子追蹤中的應用，目前美國納米研究熱點已逐步轉向醫學領域。醫學納米技術已經被列為美國國家的優先科研計劃。在納米醫學方面，納米傳感器可在實驗室條件下對多種癌癥進行早期診斷，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行早期診斷。2004年，美國國立衛生研究院癌癥研究所專門出臺了一項《癌癥納米技術計劃》，目的是將納米技術、癌癥研究與分子生物醫學相結合，實現2015年消除癌癥死亡和痛苦的目標；利用納米顆粒追蹤活性物質在生物體內的活動也是一個研究熱門，這對于研究艾滋病病毒、癌細胞等在人體內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年有望商業化。

雖然醫學納米技術正成為納米科技的新熱點，納米技術在半導體芯片領域的應用仍然引人關注。美國科研人員正在加緊納米級半導體材料晶體管的應用研究，期望突破傳統的極限，讓芯片體積更小、速度更快。納米顆粒的自組裝技術是這一領域中最受關注的地方。不少科學家試圖利用化學反應來合成納米顆粒，并按照一定規則排列這些顆粒，使其成為體積小而運算快的芯片。這種技術本來有望取代傳統光刻法制造芯片的技術。在光學新材料方面，目前已有可控直徑5納米到幾百納米、可控長度達到幾百微米的納米導線。

日本納米技術的研究開發實力強大，某些方面處于世界領先水平，但尚未脫離基礎和應用研究階段，距離實用化還有相當一段路要走。在納米技術的研發上，日本最重視的是應用研究，尤其是納米新材料研究。除了碳納米管外，日本開發出多種不同結構的納米材料，如納米鏈、中空微粒、多層螺旋狀結構、富勒結構套富勒結構、納米管套富勒結構、酒杯疊酒杯狀結構等。

在制造方法上，日本不斷改進電弧放電法、化學氣相合成法和激光燒蝕法等現有方法，同時積極開發新的制造技術，特別是批量生產技術。細川公司展出的低溫連續燒結設備引起關注。它能以每小時數千克的速度制造粒徑在數十納米的單一和復合的超微粒材料。東麗和三菱化學公司應用大學開發的新技術能把制造碳納米材料的成本減至原來的1／10，兩三年內即可進入批量生產階段。

日本高度重視開發檢測和加工技術。目前廣泛應用的掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡、近場光學顯微鏡等的性能不斷提高，并涌現了諸如數字式顯微鏡、內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品。科學家村田和廣成功開發出亞微米噴墨印刷裝置，能應用于納米領域，在硅、玻璃、金屬和有機高分子等多種材料的基板上印制細微電路，是世界最高水平。

日本企業、大學和研究機構積極在信息技術、生物技術等領域內為納米技術尋找用武之地，如制造單個電子晶體管、分子電子元件等更細微、更高性能的元器件和量子計算機，解析分子、蛋白質及基因的結構等。不過，這些研究大都處于探索階段，成果為數不多。

歐盟在納米科學方面頗具實力，特別是在光學和光電材料、有機電子學和光電學、磁性材料、仿生材料、納米生物材料、超導體、復合材料、醫學材料、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%，高分子和化學合成材料也是一個重要方面，而在納米電子學、納米器件和納米生物醫學研究方面與發達國家有明顯差距。

4、納米技術產業化步伐加快

目前，納米技術產業化尚處于初期階段，但展示了巨大的商業前景。據統計：2004年全球納米技術的年產值已經達到500億美元，2010年將達到14400億美元。為此，各納米技術強國為了盡快實現納米技術的產業化，都在加緊采取措施，促進產業化進程。

美國國家科研項目管理部門的管理者們認為，美國大公司自身的納米技術基礎研究不足，導致美國在該領域的開發應用缺乏動力，因此，嘗試建立一個由多所大學與大企業組成的研究中心，希望借此使納米技術的基礎研究和應用開發緊密結合在一起。美國聯邦政府與加利福尼亞州政府一起斥巨資在洛杉礬地區建立一個“納米科技成果轉化中心”，以便及時有效地將納米科技領域的基礎研究成果應用于產業界。該中心的主要工作有兩項：一是進行納米技術基礎研究；二是與大企業合作，使最新基礎研究成果盡快實現產業化。其研究領域涉及納米計算、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用于美國國防工業。

美國的一些大公司也正在認真探索利用納米技術改進其產品和工藝的潛力。IBM、惠普、英特爾等一些IT公司有可能在中期內取得突破，并生產出商業產品。一個由專業、商業和學術組織組成的網絡在迅速擴大，其目的是共享信息，促進聯系，加速納米技術應用。

日本企業界也加強了對納米技術的投入。關西地區已有近百家企業與16所大學及國立科研機構聯合，不久前又建立了“關西納米技術推進會議”，以大力促進本地區納米技術的研發和產業化進程；東麗、三菱、富士通等大公司更是紛紛斥巨資建立納米技術研究所，試圖將納米技術融合進各自從事的產業中。

篇5

主管單位：教育部

主辦單位：天津大學

出版周期：雙月刊

出版地址：天津市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1672-6030

國內刊號：12-1351/O3

郵發代號：6-177

發行范圍：國內外統一發行

創刊時間：2003

期刊收錄：

CA 化學文摘(美)(2009)

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

EI 工程索引(美)(2009)

中國科學引文數據庫(CSCD―2008)

核心期刊：

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篇6

納米貴不貴？好不好吃？

1983年，劉忠范大學本科畢業后便赴日留學。他先后在日本橫濱國立大學、東京大學取得了碩士和博士學位，并在東京大學和分子科學研究所做博士后。

攻讀博士期間，劉忠范師從國際著名光電化學家藤島昭先生做研究，他很為老師的工作精神所感動，年過半百仍撲在事業上。

自幼養成的勤奮習慣和藤島昭先生的表率，使劉忠范在日學習期間取得很大成功，獲得了日本政府獎學金并在《Nature》雜志上發表了學術論文。與中國不同的社會環境，也讓埋頭讀書不問世事的劉忠范更加開朗起來。這時，北京大學化學系的教授蔡生民找到了他，不止一次地邀請劉忠范回國，并且用真誠的話語

打動了他。

他選擇了北大。十幾年后回憶起來，劉忠范仍覺得，“北大是最適合我的”。

在研究領域，劉忠范選擇了納米。

人們接受納米有一個過程。1997年9月27日，北京大學成立了納米科技中心，這是中國高校的第一個跨院系、跨學科從事納米交叉學科研究的綜合性研究中心。劉忠范接到很多電話，有人問：“聽說你們搞出一種納米，貴不貴？好不好吃？”劉忠范只好幽默地回答他，“納米太小了，既不好吃，恐怕也吃不飽。”

近年來，納米技術掀起了陣陣熱潮，也漸漸出現在人們生活中。納米技術將為目前許多技術難題提供新的解決方案和思路，也會進一步提高人們的生活水平并有可能在很大程度上改變人們的生活方式。1986年諾貝爾物理獎得主羅雷爾說，曾重視微米科技的國家，今天都已成為發達國家，而納米科技則為人們提供了新的發展機遇，今天重視納米科技的國家必將在未來的高科技競爭中獨領。

科技部最年輕首席科學家

1994年，劉忠范申請了科技部攀登計劃項目，經費500萬元。劉忠范成為這個項目的首席科學家，也是當時科技部最年輕的首席科學家。他從此開始了納米攀登之旅。

“當時，我們是做納米級的信息存儲技術，相當于超級光盤。”劉忠范說，這個項目共有三個承擔單位，還包括當時的北大電子學系——現在的信息科學技術學院的吳全德院士、薛增泉教授以及吉林大學化學系的李鐵津教授。吳先生盡管年事已高，但對‘納米’非常敏感。吳老先生和薛教授都是做信息技術的，尤其有感于我國微電子技術發展的曲折和落后現狀，而納米技術應該是一個難得的機會。因此，“我們之間產生了強烈共鳴，覺得應該醞釀一個計劃，大張旗鼓地在納米領域開拓——這就是北京大學納米科技中心成立的初衷”。

1993年，劉忠范回國后，他親手建立起光電智能材料研究室。起初什么都沒有，完全從零開始做。有幾間空房子，每一個插頭在什么地方，都要劉忠范自己設計后找人安裝，桌椅板凳都是他自己一件件買來的。搞前沿研究需要先進設備，為了購買這些設備，他省吃儉用，甚至到了摳門的程度。劉忠范花50多萬元買了一臺用于看原子和分子的STM儀器，這差不多是國內最早進口的洋玩意。儀器需要配置防震臺，由于資金緊張，劉忠范只能帶著學生親自動手。

創業是艱辛的。當年的劉忠范人稱“拼命三郎”，每天最早進樓的是他，最晚一個走出實驗室的還是他。由于總是工作到深夜，樓門早已關閉，因此他經常翻越化學樓的鐵門，“因此練就了一副好身手”，他自嘲道。

科研工作很辛苦，但也充滿了快樂。在劉忠范眼里，研究的一大樂趣就是和學生一道創造故事。學生一個錯誤的實驗設計帶來了熱化學燒孔存儲技術；一位女同學的頑固不化和他的堅持加包容收獲了石墨烯的偏析生長方法，進而開啟了石墨烯生長過程工程學研究之門。回憶起這些往事，劉忠范的臉上洋溢著成就感。

“要向兩頭進軍”

十幾年來，中國納米科技發展得飛快。從數量上看，已經與美國并駕齊驅，論文的檔次也越來越高，盡管原創性和影響力尚有待提高。劉忠范為中國納米的發展簡單勾勒了三部曲：科學、技術和工程。

談起與自己一同成長的北大納米科技中心，劉忠范說，北大的納米研究，總體上還處于納米科學的層面。經過十幾年的努力，已經取得了長足進步，在國內外擁有了一定的學術影響和地位，化學學院、信息學院和物理學院的納米團隊功不可沒。當然，我們還缺少重大突破，需要從高原到高峰的飛躍。

劉忠范特別推崇團隊精神和團隊文化建設。說起他的研究團隊，他總是強調，他所取得的些許成績，都是團隊成員共同拼搏、共同奮斗的結果。他的研究團隊，從最初的幾個人、十幾個人，發展到今天的幾十個人，不斷地壯大著，也形成了獨具一格的團隊文化。正是這樣的團隊文化，帶來了一個又一個的學術研究成果，也使北大成為國際知名的低維碳材料研究基地。他的信條是：人才決定潛力，機制決定效率，文化決定高度。

劉忠范最自豪的不是他發表的300多篇學術論文，而是培養了一批熱愛科學、熱愛納米的弟子。他的弟子絕大多數都在國內外知名學術機構從事科研工作。他更希望將來有一天他被稱為教育家，而不僅僅是一名科學家。

“ 責任是通向偉大的代價”，這是丘吉爾的一句名言。劉忠范深深地感受到越來越多的社會責任。兒時刻骨銘心的貧窮經歷使他對農村教育和失學兒童問題極為關注，并力所能及地為此做些事情。他設立的獎學金拯救了不少瀕臨失學的兒童。人生是永不停息的馬拉松。前人在指引著我們，后人在追趕著我們，我們始終處在激烈的競爭中。劉忠范正不斷翻山越嶺，向科學高峰攀登。（來源：科技日報，本刊有刪節）

篇7

Development of resonance rayleigh scattering spectrum method of application

LV Zhao-xia，LI Tai-shan，LI Mao-jing

(1Qinggong College, Heibei United University ,Tangshan 063009 ,China;

2、Tangshan Environmental Monitoring Central station,Tangshan 063000,China))

Abstract:Resonance rayleigh scattering spectrum method is a new method with developmental future. In this article, the application of resonance rayleigh scattering spectrum method can be divided into three parts：nanocrystal and we have been presented and reviewed about them, And proposed the development trends about synthetic methods.

Keywords:Resonance rayleigh scattering; nanostructured material; synthetic methods; reviewed;development trends

共振瑞利散射（RRS）作為一種新分析技術始于二十世紀九十年代初，Pasternack[1]等首次用共振散射技術研究卟啉類化合物在核酸分子上的J型堆積，顯示出該方法在研究生物大分子的識別、組裝、超分子排列[2]以及多個分析領域[3]的應用前景。劉紹璞等則率先研究小分子之間借靜電引力、疏水作用和電荷轉移作用而形成離子締合物產生強烈的RRS信號，從另一角度豐富和拓展了研究內容。目前，共振瑞利散射光譜法在生物大分子的測定、藥物分析、納米微粒和痕量無機物離子的研究和分析中得到越來越多的應用，已發展成為一種高靈敏度、操作簡便、儀器價廉和應用廣泛的新方法。本文歸納出共振瑞利散射法的三大主要應用：納米微粒、納米反應、非納米反應。并提出了它的發展方向。

1、共振瑞利散射光譜法的應用領域

1.1 納米微粒

納米微粒是納米微粒本身具有共振瑞利散射特性。近來，從納米微粒和界面形成這一觀點出發，通過對一些無機納米粒子的RRS光譜研究發現，（1）一些金屬納米粒子具有量子呈色效應和RRS效應，并產生RRS峰；（2）根據物理學共振原理，結合金屬納米微粒體系的光譜研究，認為RRS系納米微粒界面超分子能帶中的電子與入射光子相互作用導致瑞利散射光信號急劇增大的現象；（3）較大粒徑納米粒子和界面的形成是導致散射光信號增強的根本原因；（4）納米粒子的RRS效應、光源發射光譜和檢測器光譜響應曲線、光吸收是產生RRS峰的三個重要因素等。

研究結果表明，RRS光譜是研究無機納米粒子的一種靈敏的光譜技術。金、銀、碘化亞汞、硫化鎘、碲化鎘等液相納米粒子均顯示出RRS效應，產生特征RRS峰[4~8]。

1.2 納米反應

共振瑞利散射納米反應是納米微粒與蛋白質、核酸、多糖、染料、生物堿、藥物等發生反應引起的納米顆粒的共振瑞利散射光譜峰值的改變。

1.2.1 無機離子分析

周賢杰等[9]用銀納米微粒與酚藏花紅相互作用的共振瑞利散射光譜可為研究和檢測銀納米微粒提供一種簡便、靈敏的新方法。張慶甫等[10]研究了金納米棒與EDTA-Cu2+相互作用的共振光散射特征，建立了一種測定水中痕量銅離子的新方法[10]。

1.2.2 藥物分析

魯群岷等[11]利用金納米微粒作探針，建立共振瑞利散射光譜法可測定血液中一定范圍內亞甲藍的含量。何佑秋[12]用金納米微粒作探針，提出共振瑞利散射光譜法測定痕量卡那霉素的新方法，還可以測定鹽酸雷洛昔芬的含量。李太山等[7]制備出性能優異的碲化鎘納米晶與氨基糖苷類抗生素相互作用，建立了硫酸阿米卡星和硫酸小諾毒素的測定方法，王齊研究了硫化鎘納米晶與氨基糖苷類抗生素相互作用。王齊等[13]還利用硫化鎘納米微粒作探針共振瑞利散射測定了某些蒽環類抗癌藥物，而魯群岷用金納米微粒作探針共振瑞利散射同樣測定了某些蒽環類抗癌藥物。胡蓉研發小組[14]用CdSe量子點作探針共振瑞利散射法測定血樣中的阿米卡星含量。閆曙光等[15]用CdTe 量子點作探針共振瑞利散射法測定臨床上的抗凝劑物質肝素鈉含量。利用金納米的特殊的物理化學性質，以未經化學修飾的金納米直接作為探針，RRS法測定某些生物堿（如鹽酸小檗堿，硫酸奎寧）。

1.2.3 生物大分子分析

閆煒等[16]研究小組建立了一種用CdTe/CdS量子點共振瑞利散射光譜法快速檢測細胞色素C的方法。王齊等[17]研究了銅納米微粒與維生素B1相互作用的共振瑞利散射光譜。劉丹等[18]用CdSe量子點作探針共振瑞利散射法測定葡聚糖硫酸鈉的含量。王文星等[19]以沒食子酸為還原劑和穩定劑制備出的Ag/Au核殼納米粒子為探針，共振瑞利散射光譜測定人血清總蛋白。范小青在碩士論文中開發了CdTe量子點與卵清白蛋白、牛血清白蛋白的相互作用。劉正文的碩士論文用CdTe量子點作探針共振瑞利散射測定了γ-球蛋白含量。

1.2.4 其它分析

RRS光譜技術還可用金納米微粒作探針測定牛奶中的三聚氰胺的含量[20]。陳啟凡等[21]利用共振瑞利散射技術研究了金納米微粒與溶菌酶的相互作用，將納米金作為測定溶菌酶的探針。

1.3 非納米反應

共振瑞利散射非納米反應是非納米微粒與蛋白質、核酸、多糖、染料、生物堿、藥物等發生反應引起的納米顆粒的共振瑞利散射光譜峰值的改變。

1.3.1 無機離子分析

黃亞勵等[22]利用I3-與硫酸耐而藍生成穩定的離子締合物，碘能定量氧化As3+，且散射強度的改變值ΔIRRS與As3+濃度呈線性關系而建立了一種測定尿中痕量砷的共振瑞利散射新方法，還有人用此法測定了環境水樣中痕量砷（Ⅲ）。羅道成等[23]研究出鉛-碘化鉀-羅丹明6G離子締合物在315nm波長處產生強烈的共振瑞利散射光譜，其光強度I與Pb2+的質量濃度在一定范圍內成線性關系，可用于測定環境水樣中的痕量鉛。韓志輝等[24]人在銀-鄰菲羅啉-茜素紅體系中，開發出共振瑞利散射法測定痕量銀的一種新方法。倪欣等[25]也報道了痕量銀的共振瑞利散射法測定。劉運美等[26]在鈷(1I)-PAN-SDBS體系中用共振瑞利散射法測定了鈷的含量。Long X F等用RRS光譜技術測定天然水和生物樣品中的Al(III)。

1.3.2 藥物分析

邢高娃等[27]在一定條件下，以甲基藍-銪稀土配合物為光散射探針，建立了靈敏的測定美他環素的共振瑞利散射分析測定新方法。郭思斌[28]應用固綠與硫酸軟骨素作用形成結合產物時，在一定范圍內溶液的RRS強度與硫酸軟骨素濃度成正比，建立可測定其含量的方法。胡小莉等使用共振瑞利散射法測定氨基糖苷類和四環素類抗生素類藥物．王芬等[29]同樣采用共振瑞利散射光譜研究了某些蒽環類抗癌藥物與剛果紅的相互作用。許東坡等[30]用12-鎢磷酸共振瑞利散射光譜法測定鹽酸苯海拉明。王媚的論文中開發了共振瑞利散射光譜法在氟喹諾酮類抗生素藥物分析中的應用，如鋱-氟喹諾酮類抗生素-茜素紅、銪-氟喹諾酮類抗生素-鉻天青S、鈷-氟喹諾酮類抗生素-剛果紅等相互作用的反應體系。某論文以溴甲酚綠、溴酚藍、硅鉬酸為探針建立了簡便、快速測定奈替米星的共振瑞利散射的新方法。胡慶紅還用麗春紅S共振瑞利散射法測定硫酸小諾霉素。

1.3.3 生物大分子分析

肖錫林等[31]建立了共振瑞利散射法測定尿中微量白蛋白的檢測新方法。劉紹璞教授及學生研究發現利用RRS光譜可研究蛋白質和雜多化合物的反應繼而測定蛋白質，同時也利用RRS光譜研究了核酸和勞氏紫的反應，發現RRS信號的增強和核酸的濃度在一定范圍內成比例，該法有很寬的線性范圍和很高的靈敏度，可用于核酸的測定。田麗的論文建立了中性紅與透明質酸鈉、透明質酸鈉-溴化十六烷基吡啶締合物、三氨基三苯甲烷染料與硫酸皮膚素和健那綠與硫酸軟骨素體系相互作用的共振瑞利散射光譜及其分析應用等。劉俊鐵則利用茜素紅-銪光譜探針用于蛋白質分子的分光光度研究與檢測，還利用甲基藍與血紅蛋白相互作用的共振瑞利散射光譜研究及小分子的影響。

1.3.4 其它分析

西南大學研究小組用共振瑞利散射法測定了鹽浸中的亞鐵氰化鉀，還研究了乙基紫共振瑞利散射法測定碘酸鉀、羧甲基纖維素鈉含量，鹵離子與陽離子表面活性劑相互作用的共振瑞利散射光譜，溴酚藍共振瑞利散射光譜法測定痕量陽離子表面活性劑。RRS光譜技術還可用來測定β-環糊精的包結常數。

2、展望

綜述所述，目前可用共振瑞利散射光譜法在納米與非納米反應體系中測定無機離子、藥物分析、生物大分子等多種物質含量。相比較而言，納米反應體系測定物質的含量相對較少。隨著社會進步，納米科學技術不斷發展，可制備出更多種類且具有共振瑞利散射特性的納米晶，來測定更多品種、更痕量的物質含量，是以后共振瑞利散射法的發展方向。

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篇8

【論文摘要】:無機化學是化學學科里其它各分支學科的基礎學科，在近年來取得較突出的進展，主要表現在固體材料化學、配位化學等方面。未來無機化學的發展特點是各學科交叉縱橫相互滲透，用以解決工業生產與人民生活的實際問題。文章就當代無機化學研究的前沿與未來發展趨勢做了簡要闡述。

當前無機化學的發展趨向主要是新型的無機化合物的合成和應用，以及新的研究領域的開辟和建立。因此21世紀理論與計算方法的運用將大大加強理論和實驗更加緊密的結合。同時各學科間的深入發展和學科間的相互滲透，形成許多學科的新的研究領域。例如，生物無機化學就是無機化學與生物學結合的邊緣學科；固體無機化學是十分活躍的新興學科；作為邊沿學科的配位化學日益與其它相關學科相互滲透與交叉。

根據國際上最新進展和我國的具體情況,文章就“無機合成與制備化學研究進展”和“我國無機化學最新研究進展”兩個方面進行闡述：

一、無機合成與制備化學研究進展

無機合成與制備在固體化學和材料化學研究中占有重要的地位,是化學和材料科學的基礎學科。發展現代無機合成與制備化學,不斷地推出新的合成反應和路線或改進和綠化現有的陳舊合成方法,不斷地創造與開發新的物種,將為研究材料結構、性能(或功能)與反應間的關系、揭示新規律與原理提供基礎。近年來無機合成與制備化學研究的新進展主要表現為以下幾個方面：

（一）極端條件合成

在現代合成中愈來愈廣泛地應用極端條件下的合成方法與技術來實現通常條件下無法進行的合成,并在這些極端條件下開拓多種多樣的一般條件下無法得到的新化合物、新物相與物態。超臨界流體反應之一的超臨界水熱合成就是無機合成化學的一個重要分支。

（二）軟化學合成

與極端條件下的合成化學相對應的是在溫和條件下功能無機材料的合成與晶化,即溫和條件下的合成或軟化學合成。由于苛刻條件對實驗設備的依賴與技術上的不易控制性,減弱了材料合成的定向程度。而溫和條件下的合成化學——即“軟化學合成”,正是具有對實驗設備要求簡單和化學上的易控性和可操作性特點,因而在無機材料合成化學的研究領域中占有一席之地。

（三）缺陷與價態控制

缺陷與特定價態的控制是固體化學和固體物理重要的研究對象,也是決定和優化材料性能的主要因素。材料的許多性質如發光、導電、催化等都和缺陷與價態有關。晶體生長行為和材料的反應性與缺陷關系密切,因此,缺陷與價態在合成中的控制顯然成為重要的科學題。缺陷與特定價態的生成和變化與材料最初生成條件有關,因此，可通過控制材料生成條件來控制材料中的缺陷和元素的價態。

（四）計算機輔助合成

計算機輔助合成是在對反應機理有了了解的基礎上進行的理論模擬過程。國際上一般為建立與完善合成反應與結構的原始數據庫,再在系統研究其合成反應與機理的基礎上,應用神經網絡系統并結合基因算法、退火、Monte2Carlo優化計算等建立有關的合成反應數學模型與能量分布模型,并進一步建立定向合成的專家決策系統。

（五）組合化學

組合化學是利用組合論的思想和理論,將構建單元通過有機/無機合成或化學法修飾,產生分子多樣性的群體(庫),并進行優化選擇的科學。組合化學用于合成肽組合庫,也稱組合合成、組合庫和自動合成法。組合方法同時用n個單元與另外一組n′個單元反應,得到所有組合的混合物,即n+n′個構建單元產生n×n′批產物。

（六）理想合成

理想合成是從易得的起始物開始,經過一步簡單、安全、環境友好、反應快速、100%產率獲得目標產物。趨近理想合成策略之一是開發一步合成反應，如富勒烯及相關高級結構的合成,從易得的石墨出發,只需一步反應即得到目標產物,產率44%。趨近理想合成策略之二為單元操作。相對復雜的分子,如藥物、天然產物的合成,需要多步反應完成。在自然界里,生物采取多級合成的策略,在眾多酶的作用下,用前一步催化反應的產物作為后續反應的起始物,直至目的產物的生成。

（七）仿生合成

仿生合成無論從理論還是從應用上都將具有非常誘人的前景。無機合成與制備化學在生物礦化、有機/無機納米復合、無機分子向生物分子轉化等研究領域發揮重要作用。用一般常規方法難于進行的非常復雜的合成如何利用生物合成將其變為高效、有序、自動進行的合成。例如生物體對血紅素的合成可以從最簡單的酪氨酸經過一系列酶的作用很容易地合成出結構極為復雜的血紅素。因此,仿生合成將成為21世紀合成化學中的前沿領域。

二、我國無機化學研究最新進展

近幾年我國無機化學基礎研究取得突出進展，成果累累，主要在以下幾個方面取得了令人矚目的成績：

(1)中科大錢逸泰、謝毅研究小組在水熱合成工作的基礎上，在有機體系中設計和實現了新的無機化學反應，在相對低的溫度下制備了一序列非氧化物納米材料。溶劑熱合成原理與水熱合成類似，以有機溶劑代替水，在密封體系中實現化學反應。他們在苯中280度下將GaCl3和Li3N反應制得納米GaN的工作發表在Science上。

(2)吉林大學馮守華、徐如人研究組應用水熱合成技術，從簡單的反應原料出發成功地合成出具有螺旋結構的無機-有機納米復合材料，M（4，4''''-bipy）2(VO2)2(HPO4)4(M=Co;Ni)。在這兩個化合物中，PO4四面體和VO4三角雙錐通過共用氧原子交替排列形成新穎的V/P/O無機螺旋鏈。

(3)南京大學熊仁根、游效曾等在光學活性類沸石的組裝及其手性拆分功能研究方面設計和合成具有手性與催化功能的無機有機雜化多維結構，他們改性了光學活性的天然有機藥物（奎寧），以它作為配體同金屬離子自組裝構成了一個能進行光學拆分消旋2-丁醇和3-甲基-2-丁醇，拆分率達98﹪以上的三維多孔類沸石。

(4)中國科學院福建物質結構研究所洪茂椿,吳新濤等在納米材料和無機聚合物方面的工作引起國內外同行的廣泛重視。他們成功地合成納米金屬分子籠（nanometer-sizedmetallomolecularcage）,還成功的構筑了一個新型的具有納米級孔洞的類分子篩[{Zn4(OH)2(bdc)3}.4(dmso)2H2O]n，其中孔洞的大小近一納米。在金屬納米線和金屬-有機納米板的合成和結構的研究成果斐然。設計合成了一些金屬納米線，金屬-非金屬納米線和金屬有機納米板。

(5)北京大學高松研究小組在磁分子材料的研究方面取得了突出成果。在水溶液中以1：1：1的摩爾比緩慢擴散K3[M（CN）6]（M=Fe3+，Co3+），bpym(2,2''''-bipyrimidine)和Nd(NO3)3,合成了第一例氰根橋聯的4f-3d二維配位高分子[NdM(bpym)(H2O)4(CN)6]。3H2O，24個原子形成的二維拓撲結構。

(6)清華大學李亞棟研究組在新型一維納米結構的制備、組裝方面取得了突出的進展。李亞棟課題組首次發現了由具有準層狀結構特性的金屬鉍形成的一種新型的單晶多壁金屬納米管，有關研究成果在美國化學會志上（J.Am.Chem.Soc.123(40),9904-9905,2001）報道。這是國際上首例由金屬形成的單晶納米管，鉍納米管的發現為無機納米管的形成機理和應用研究提供了新的對象和課題。

面對生命科學、材料科學、信息科學等其他學科迅速發展的挑戰和人類對認識和改造自然提出的新要求，化學在不斷地創造出新的物質和品種來滿足人民的物質文化生活，造福國家，造福人類。當前，資源的有效開發利用、環境保護與治理、社會和經濟的可持續發展、人口與健康和人類安全、高新材料的開發和應用等向我國的科學工作者提出一系列重大的挑戰性難題，迫切需要化學家在更高層次上進行化學的基礎研究和應用研究，發現和創造出新的理論、方法和手段，并從學科自身發展和為國家目標服務兩個方面不斷提出新的思路和戰略設想，以適應21世紀科學發展的需求。

參考文獻

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篇9

“盡自己力量努力做事。”沈小平教授這樣簡單地概括自己的科研工作生涯，給人的印象卻是真正的踏踏實實做學問、一心一意搞研究的學者風范。

立足前沿 沉下心來搞創新

長期以來，盡管教學工作繁忙，科研條件有限，但沈小平教授始終要求自己沉下心來，堅持科研工作不動搖。近年來，瞄準本領域國際國內的最新研究進展，他的研究工作一直處于國際前沿領域，先后主持和參與了國家自然科學基金項目六項、省部級科研項目3項、以及國家和省級重點實驗室開放課題多項，在化學和材料學領域取得了多項研究進展。

一方面，沈小平教授課題組成功制備了石墨烯與各種金屬、合金、氧化物、硫化物、鐵酸鹽等的復合材料，研究了這類材料在吸附、催化、氣體傳感、鋰離子電池等領域的應用。其中，他們采用簡單的低溫回流方法制備出了結構和形貌可控的石墨烯（RGO）/Ni納米復合材料，發現該復合材料對于對硝基苯酚（4-NP）的還原反應具有優異的催化性能。他們首次合成了石墨烯負載的FeNi合金和NiCo合金納米粒子。在合成RGO-FeNi復合物中，他們首次得到了FeNi合金納米花，并發現石墨烯作為基底材料對于FeNi合金納米花的形成起到了關鍵作用。通過定向流動自組裝法，他們將該材料制備成磁性紙片，所得的復合材料顯示軟鐵磁性，使其在磁性存儲、生物分離、水處理和電磁波吸收等領域有潛在的應用價值。他們合成的RGO-Nico復合物不僅具有鐵磁性質，而且對4-NP的還原具有很好的催化活性，是一種可磁性分離的高效催化劑。他們同時發現了石墨烯對于催化活性和穩定性的促進作用，這使得RGO-NixCo100-x復合材料在催化方面具有潛在的應用價值。

其次，沈小平教授等人首次用一種通用的方法合成了基于石墨烯的各種鐵酸鹽（MnFe2O4，ZnFe2O4，CoFe2O4和NiFe2O4）復合材料，首次將石墨烯復合材料的磁性，吸附性和光催化性三者結合于一體，將該復合材料設計成高吸附、高催化活性的可磁分離材料。他們發現吸附主要是石墨烯的作用，而光催化性和磁性主要是鐵酸鹽的貢獻。石墨烯的高吸附活性以及MFe2O4納米粒子的磁學和光催化性能使得該復合材料在環境領域有著潛在的應用。另外，通過微波法他們簡便快速地合成了系列化的石墨烯一金屬硫化物（ZnS，CdS，Ag2S和Cu2S）的納米復合材料。該法基于同時生長金屬硫化物納米粒子和還原氧化石墨烯，從而在石墨烯上原位形成無積聚的金屬硫化物納米粒子：并研究了合成參數對硫化物納米粒子在石墨烯上的尺寸、形貌和分布的影響，這在石墨烯負載的復合材料中尚未被研究。

另外，沈小平教授首次提出了一種通過長鏈伯胺的非共價鍵改性將GO從水相轉移到各種有機溶劑中的簡單而有效的方法，并實現了GO在水相和有機相之間的可逆轉移。他們首次通過溶劑熱法合成了基于皺褶石墨烯的復合材料――由Fe2O3納米紡綞體和皺褶的石墨烯納米片結合而成的新型RGO-Fe2O3納米復合物。作為鋰離子電池負極材料，該納米復合物與單獨的Fe2O3納米紡綞體和單獨RGO納米片相比，電化學性能得到顯著提高。與平整的RGO支撐的納米復合物相比，皺褶的石墨烯可以對Fe2O3納米紡綞體起到更多維數的限制，這對于Fe2O3在鋰離子嵌入時的體積膨脹起到了更好的限制作用。該研究為基于皺褶的石墨烯材料的合成和應用開辟了新的領域。在此過程中，沈小平教授首次從實驗上系統研究了不同皺褶程度的石墨烯材料，發現通過簡單的改變溶劑中水、乙二醇的比例可以方便地調控石墨烯的皺褶程度，同時發現不同皺褶程度對于石墨烯的比表面積、吸附和催化性能具有重要的影響。

天道酬勤 踏踏實實做學問

上述中我們看到，沈小平教授在功能納米材料的可控合成和性質應用方面的許多新發現，他成功開發出利用單源前驅體的模板基CVD法合成各種氧化物、硫化物和有機物的納米管有序陣列的普適方法，同時在國內外首次對石墨烯無機納米復合材料作了全面的述評。沈小平教授的研究成果受到了國際同行的關注，產生了良好的社會影響，目前已在Journal of Materials Chemistry，Journal of Physical Chemistry C.Carbon，ACS Applied Materials&Interfaces CrystEngComm，Nanotechnology等國際SCI源期刊發表學術論文110余篇，論文被SCI源期刊引用1600余次，7篇論文入選ESI高被引論文。目前研究成果獲授權國家發明專利9項。

采訪中，沈小平教授談到了他對科研工作的熱愛和執著。正是充分認識到科研工作對人才培養和建立創新型國家的重要作用，多年來他克服資金、設備、人員等方面的種種困難，堅持不懈地搞科研。沈小平教授在科研工作中始終要求自己做到“恒心、定心、耐心”。“恒心”即持之以恒，幾十年如一日，不斷學習，提高自己的學術水平：“定心”即甘于坐冷板凳，不為外界各種誘惑所動，甘于寂寞，埋頭苦干：“耐心”即科研工作不急于求成，不急功近利，踏踏實實做學問。多年來，沈小平教授為了科研和工作，基本沒有節假日和寒暑假，放棄了大量的休息時間：也因為科研工作，經常不能盡到對家庭和孩子的責任。“作為父親的我時常有一種愧疚感。”從沈小平的言語間，記者體會到的是七分韌勁兒、三分無奈。

一份耕耘一份收獲，經過多年的拼搏，近年來沈小平的科研工作進展迅速，逐步走上了快速發展的軌道。針對當前出現的各種學術腐敗問題，沈小平教授也有一番自己的觀點。他常常告誡自己和學生：做學問要先做人，要樹立求真務實的科學態度，自覺抵制各種學術的不端行為。

篇10

前言

中國文化最高深意之所在，在于“中國人所謂通天人合內外，亦可謂即是自然與人文之會合”[1]。中國儒家好言人道，即人文，緣于儒家經典《周易》之“觀乎人文，以化成天下”。現在我國所提倡的“以人為本”的科學發展觀，可謂與我國傳統學說是一脈相承的。教學必須以人為本，對于自然科學及工程技術領域的教學，在強調理論的同時，除了要與實踐相結合外，還要與人文會合。作者從事高校教學和科研工作二十多年，恰逢盛世，有幸參與學樣的教改研究及“大學生創新性實驗”。現以曾講授過的石油工程專業課《油田化學》、《鉆井液工藝原理》及其專業基礎課《膠體與表面化學》等課程為例，結合相關課程以及目前已完成的“大學生創新性實驗”以及教學改革項目，探索高校專業課及專業基礎課的教改思路。

一、專業及專業基礎課程

《油田化學》是石油工程的專業課程之一，是研究油田鉆井、完井、采油、注水、提高采收率及原油集輸等過程中的化學問題的科學。油田化學其實由鉆井化學、采油化學和集輸化學三部分組成，以無機化學、有機化學、物理化學、膠體化學、表面化學、高分子化學等基礎化學為理論基礎，通過各種類型的油田化學劑來解決油氣鉆進過程中遇到的復雜問題，改造油層及油水井，改善原油在管道中流動狀況，以及分離油氣水，提供高品質原油，減少油田采出水對環境的污染。雖然這三個部分是不同的體系和過程，十分復雜，并且有各自的發展方向，但是它們又是相互關聯的，絕大多數體系屬于或涉及到膠體分散體系（屬于納米技術的范疇）。

《大學》八條目，以格物致知為先。朱子《大學格物補傳》有，因其已知之理而益窮之。雖然石油工程本科生開設了《膠體與表面化學》等基礎課，但實際使用的教材中，膠體理論知識部分中所講述納米材料較少，內容較少，且與實際結合得不夠，講授時安排的學時也很少。其實自從進入21世紀以來，納米技術日新月異，已經影響到我們日常生活的方方面面。因此，我們追蹤了相關學科在納米技術方面的研究熱點及其發展方向，補充講稿，完善教案。盡量做到理論聯系實際，培養學生們的學習興趣，提高他們的學習積極性。

二、納米技術

納米是長度計量單位，1納米是1米的十億分之一，相當于10個氫原子一個挨一個排列起來的長度。納米材料涉及凝聚態物理、化學、材料和生物等領域，被公認為21世紀重點發展的新型材料之一。納米材料現已發展到人工組裝合成有納米結構的材料。

納米技術在油田化學中經常用于鉆井液完井液的暫堵劑以保護油氣層，在油田采出水處理中可以利用納米材料的光催化作用，將采油污水中的油和高分子進行光催化和光降解，使其達到回注地層及外排的水質要求。利用納米技術甚至可以從水和空氣中清除細微污染物，從而提供更清潔的環境和更高質量的水。

三、教改探索

（一）教學探索

作者將自己平時積累的學習及科研經驗，應用到不同層次的教學中。在本科教學中，先側重基礎知識講解，然后再講授膠體的各種性質。在給碩士生講授《現代鉆井液技術》以及給博士生講授《高等膠體化學》時，作者也將納米技術等先進技術引入進來。針對學生們將來的工作，要求學生了解各油田的情況，使每一位學生能更快更好地了解未來的工作。

在本科生教學過程，針對納米材料的特性引入學生感興趣的話題，從而提高學生們的學習興趣。例如，金紅石型納米二氧化鈦可用作涂料，涂層粗糙度小，表面光滑細膩；而銳鈦礦型納米二氧化鈦可以防紫外線，可用在遮陽傘的防紫輻射。女生們比較感興趣的話題是引入納米材料的化妝品，有同學提到互聯網上的天價納米金護膚品的廣告。作者在講解到《膠體化學》中溶膠的光學性質時，以多媒體的形式向學生進行展示金溶膠的顏色。金溶膠粒子逐漸減小時所對應的顏色從紅色到藍色，其實可以呈現出不同的顏色；而金屬銀在50～60納米時，也可以呈現黃色。學生們看了PPT后一目了然，除了不會再受不實廣告宣傳影響外，對本課程的學習更加投入了。此后提問的學生多了，學習的積極性得到普遍提高，學生們的期末考試成績普遍好于往屆。對碩士生及博士生的要求則要求更高一些，除了要求他們對日常生活中所涉及的納米技術有所了解外，還要求他們能夠結合專業知識，研制出可用于石油工程專業領域的納米材料。

在針對來自現場的學生進行培訓時，作者則是與學生多互動，既了解了各油田的研究現狀，又針對一些具體問題提供參考意見。例如，在講解部分黏土礦物對采油工程的影響時，特別提到在深部地層的油層有時會存在綠泥石，而綠泥石中可能有一定含量的鐵元素，在進行強化采油時，不適宜采用酸化作業來提高原油采收率。一些培訓的同學曾在某油田承擔過兩項酸化作業，但在施工后卻發現油井產量非但沒有上升，反而下降了。經學習后發現，就是由于未進行黏土礦物的組成分析。

（二）創新探索

在“大學生創新性實驗”中，作者與本科生一起完成了“鉆井液用超細顆粒的研制”。在近一年的研究過程中，本著“學不厭，教不倦”的精神，不以師自居，鼓勵學生多動手進行實際操作的同時檢索文獻。用孔子的五步學習法啟發學生：博學之，審問之，慎思之，明辨之，篤行之[2]。與研究生們一起研制出了多種鉆井液用超細顆粒，并獲得黑龍江省石油學會優秀論文三等獎。在學校的教改項目中，作者還與其他師生一起共同學習和共同實踐，圓滿完成了工作任務。

四、結論

錢穆先生曾說：教與學平等，共一業。師與弟子亦平等，共一生命。教者學者在其全人生中交融為一，始得謂之是教育[1]。作者一直認同錢穆先生的“能于教者中得一學者，則成為一不尋常之師。終其身惟有一大事業斯曰學”。孔子也說過：后生可畏，焉知來者之不如今。我等雖是教者，但應以學生為本，同時也以學習為終生職業。

[參考文獻]