引子中国纳米科技的成就资料.
科普：纳米科技的发展和应用
纳米科技的发展和应用一、引言纳米科技是一种在纳米尺度上研究物质特性和应用的科学技术。
随着科技的不断进步，纳米科技在生物学、医学、电子学、材料学等领域的应用越来越广泛，对人类社会的发展产生了深远的影响。
本文将探讨纳米科技的基本概念、发展历程和主要应用领域，以及面临的挑战和未来发展趋势。
二、纳米科技的基本概念和发展历程纳米科技是一种科学技术，专注于研究纳米尺度上物质特性和应用。
纳米是长度单位，相当于一根头发丝的五万分之一。
这个尺度上的物质具有许多独特的性质，使得纳米科技成为一种具有巨大潜力的领域。
纳米科技的研究内容广泛，包括纳米材料的制备、性质和应用，纳米电子器件的设计和制造，纳米生物医学的应用等。
这些研究领域都有着广泛的应用前景，例如在能源、医疗、环境等领域都有着重要的应用价值。
纳米科技的发展历程可以追溯到20世纪80年代初期，当时科学家们开始研究纳米尺度的物质特性。
随着扫描隧道显微镜等先进设备的出现，科学家们得以在纳米尺度上研究物质的结构和性质。
这些研究为纳米科技的发展奠定了基础。
20世纪90年代，随着计算机技术的快速发展，人们开始利用计算机模拟纳米材料和器件的性能，为纳米科技的发展提供了重要的支持。
这种模拟技术可以预测纳米材料和器件的性能，为设计和制造提供重要的指导。
近年来，随着技术的进步，纳米科技的应用范围越来越广泛。
例如，纳米材料可以用于制造更高效的太阳能电池，纳米药物可以用于治疗癌症等疾病。
这些应用为人类社会的发展带来了巨大的贡献。
总之，纳米科技是一种具有巨大潜力的科学技术，其应用前景广泛。
随着技术的不断进步和创新，相信纳米科技将会为人类社会带来更多的惊喜和改变。
三、纳米科技的主要应用领域纳米材料：纳米材料具有令人惊叹的物理和化学性质，这些独特的性质使得纳米材料在众多领域中具有广泛的应用价值。
例如，它们具有高强度、高韧性，同时具备良好的导电性和光学特性。
这些特性使得纳米材料在航空航天、电子、能源、环保等领域发挥了重要的作用。
中国纳米材料发展历史
中国纳米材料的发展历史可以追溯到上世纪80年代末和90年代初。
以下是一些重要的发展阶段和里程碑事件：
1.1980年代末：中国开始了对纳米材料的研究，主要集中在粉体技术和纳米结构的合成
方面。
2.1990年代初：中国科学家开始探索纳米材料的制备方法，并取得了一些关键性突破。
例如，1991年成功合成了中国第一个纳米粒子，1994年制备了国内首批金属纳米线。
3.1990年代中后期：中国政府逐渐重视纳米科技的发展，并设立了专门的研究机构和实
验室。
2000年成立的中国科学院纳米技术与纳米仿生研究所是中国最早的纳米科研机构之一。
4.2000年代初：中国的纳米材料研究进入了一个快速发展的阶段。
大量的研究论文发表，
涉及纳米材料的合成、性能调控和应用等方面。
5.2000年代后期至今：中国纳米材料领域取得了许多重要突破和成就。
在纳米材料的合
成、特性控制、应用开发等方面取得了显著进展。
中国的纳米技术已经应用于多个领域，包括电子、能源、生物医药、环境保护等。
6.2010年代：中国政府将纳米科技列为重点发展领域之一，并出台了一系列支持政策和
计划，以推动纳米材料的研究和产业化。
同时，中国还加强了与国际纳米科技组织和机构的合作，促进了纳米材料领域的交流和合作。
总的来说，中国纳米材料的发展经历了数十年的积累和努力，逐步形成了一定的产业基础和科研实力。
随着技术和应用的不断发展，中国在纳米材料领域正逐渐崭露头角，为科技创新和产业升级提供了重要支撑。
我国在纳米科技方面取得了一系列创新型成果
科 技 信 息
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于纳 米 晶 生物 探 针 的 免 疫层 析 检 测 技 术 。在 保 证 免疫 层 析 检 测 准 确 性 的 同 时 ， 灵敏 度 比 酶 联 免 疫 检 测 法 提 高 ｌ ０ 倍 ， 检 测 时 间 为 ０ ０ １ 分 钟 ， 并 实现 了检 测 的 定 量 化 。 目前 已经 Ｏ 建 成 年 产８ ０ 条 免 疫 试 纸 的 包 装 生 产 线 。 ０万 该 技 术 在 我 国 乙肝 、艾 滋 病 的检 测 、 治 疗 、 预 防 等 方 面 已产 生 了 巨 大 的 社 会 效 益 。 另 外 ，我 国开 发 的血 糖 检 测 仪 可 同 时 对 糖 尿 病 患 者 和 训 练 中运 动 员 的血 糖 、 乳 酸 水 平 进 行 检 测 ，使 用 方 便 ，成 本 低 。 在 纳 米 涂 料 方 面 ， 我 国 开 发 了纳 米 化 聚 丙 烯 酸 高 性 能 水 性 木 器 涂 料 ， 消 除 了油 性 涂 料 中有 毒 有 机 溶 剂 对 环 境 的 污 染 ，而 且 基 本 达 到油 性 木 器 涂 料 的性 能 ，解 决 了木 器 涂 料 水 性 化 这 一 世 界难 题 。 目前 已完 成２ ０ 吨 ００ ／ 中试 线 的 建 设 ， 产 业 化 以 后 ， 将 产 生 巨 年 大 的经 济 效 益 。
（ 刊 特 约 记 者 周 莹 ） 本
作 活 动５ 次 ， 其 中赴 会 作 特 邀 报 告３ ， 并 人 次 即 将 合 作 组 织 国 际会 议 一 次 （ 祚 万 教 授 任 周 Ｌ Ｃ １ Ｃ ａ ） ； 同 时 还 与 国 内 外 多所 大 学 ｏ ａ ｈ ｉ １ － 和 研 究 所 的著 名研 究 小 组 开 展 了实 质 性 学 术 合 作和 人 才 培 养 。此 外 ，项 目资 助 研 制 的特 种 功 能氧 化 锌 晶须 复 合 材 料 已实 现 产 业 化 ， 并 成 功应 用 于 抗 菌 、抗 静 电和 吸 波 隐身 材 料 等 领 域 ，产 生 了 显 著 的 社 会 效 益 和 经 济 效 益 ，产 品 销 售 额 达３ ０ 多 万 元 。 ０Ｏ
我国“863”计划纳米项目获20余项发明专利
转 化为 透 明绝 缘 体 ；阐 明纳 米 孪 化 ，解 决 制 约我 国经 济 社会 发 展 术 中心 、纳 米 生 物技 术 重 点 实验
晶纯 铜 极值 强 度 的形 成 机 制 ：高 的环 境 问题提 供 了理论 基 础 。 温铜 氧 化 物超 导 体 物性 和 超 导 机
辩 理研 究 取 得重 要 进 展 ：鉴 别 出 与 誊黪
近 年 来 ， 中 国 通 过 实 施
可导 致 胰 岛素 耐受 ：实 验 证 实诱 又有 中国 陆地 生 态 系 统 的碳 平 衡 “ ６ ” “７ ”计 划 ，纳米 材 料 ８３ 、 ９３
导 性 多 能 干 细 胞 具 有 发 育 全 能 状 ห้องสมุดไป่ตู้ 的 研究 成 果 入 选 。这 些 研 究 制 备 和技 术 研究 已取 得 较 为 突 出 性 ：发 现金 属 钠 在 高压 条 件 下 可 不 断 深 入 。为 我 国 应 对 全 球 变 的成 果 ，已建 立 国 家纳 米科 学技
十大科 技进 展揭 晓。
得 了世 界瞩 目的 成 绩 。在 全 球 气 材料 、血 液净 化 等 众 多 方 面具 有
这 十 大 基 础 研 究 进 展 分 别 候 变化 研究 中 ，２ ０ ０ ６年 关 于成 熟 广泛 、诱 人 的应 用 前 景 。 随着 纳 是 ：北 京 正负 电 子对 撞 机 重 大 改 森 林 土 壤可 持 续 积 累 有机 碳 的成 米 技术 在 医 学领 域 中 的应用 ，临
目前 已有 １３的课 题 取得 较 大 进 ／
家 、 “ ７ ”计 划 项 目首 席 科 学 ９３ 家 、 国家 重点 实验 室 主任 等 专 家 进行 无记 名投 票获 得结 果 。
本次 入 选 项 目呈 现 出两 个 主
刘前：纳米科研结硕果
刘前：纳米科研结硕果作者：黄健来源：《科学中国人》2014年第02期在“纳米”这个词语上确实笼罩着一层瑰丽的光圈，从纳米科技的基础和应用研究到纳米产业的未来发展，乃至纳米技术与人们生活的密切联系等各种问题，都令科学家们神迷醉往。
国家纳米科学中心科技管理部主任、研究员刘前就是该领域众多追梦者中的一员。
自开始纳米科技攀登之旅起，刘教授已在这一领域留下了一长串闪光的足迹：作为首席科学家和课题负责人，他已完成科研项目十余个，在专业科学杂志上发表论文100多篇，撰写英文专著一部和英文章节多篇，译著一部，获得国家一级标准物质5个，美国授权专利一项，中国授权发明专利10项。
刘教授曾在日本著名大学和研究机构留学工作多年，曾因其优秀的科学素养和杰出的科研成绩获得了日本罗大利米山奖励金、日本电气通信普及财团海外短期研究资助奖励等。
2005年归国后任国家纳米科学中心研究员、博士生导师，在纳米事业上开始了新的征程。
刘教授现任中文国际杂志《现代物理》主编和一些中英文杂志的编委，并被聘为澳大利亚科学研究委员会（ARC）国家基金项目的海外评审专家、科技部、基金委和中组部青年千人评审专家等。
刘前教授的主要研究领域为新型微纳加工方法、新概念的薄膜纳米器件、功能化薄膜纳米材料、纳米标准物质以及纳米光存储等。
经过多年的不懈努力，获得了一系列具有创见性的成果，逐渐形成了自己的学术和研究特色。
微纳加工技术是材料功能化和器件构建的主要手段，分为“自上而下”和“自下而上”两种。
目前常用的“自上而下”手段有电子束、离子束等。
众所周知，激光作为另一种“自上而下”的加工手段具有生产效率高、加工精度高和经济实用的特点，一直受到人们的广泛青睐。
实际上，激光早在上世纪70年代就已被应用于精密加工，然而由于激光系统的衍射极限限制，获得的激光系统的加工分辨率通常在微米量级，制约了其在纳米尺度上的加工能力。
如何用激光获得纳米分辨的加工能力一直以来都是一个挑战性的课题。
纳米的5个发明
二十一世纪，纳米技术将广泛应用于信息、医药和新材料等领域，在未来的二十至三十年内，纳米技术将在三个方面对人类社会产生深刻的影响：一、社会生产途径；二、人类生活方式；三、人们思维模式。
所以，纳米技术的出现，标志着人类社会在发展进程中正迈向一个新的台阶。
关于纳米的发明，小编选了几个与大家分享。
纳米机器人以往的机器人还停留在模拟的人的行为和外观上，如今的机器人已拓展到纳米技术层，应用于医学领域了，这就是纳米机器人。
新型磁控双臂性纳米机器人可以模拟游泳运动员“自由泳”式运动，在人体中能识别病毒和癌细胞等并清除。
对于癌症，人人唯恐避之不及，癌症之可怕，不仅在于其无药可救，还在于它给病人带去的绵长痛苦和高额的治疗费用，但有了纳米科技，人们将改变对癌症束手无策的局面。
或许在不久的将来，癌症真的可以被完全治愈Ultra-ever dry（俗名：超级干）超级干是所有灰尘的克星，包括难以清洗的油渍、化学染料等污渍均可隔离，只要在你需要的物体上喷上超级干万能涂层，你担心污渍的烦恼就没有了，而且可以保持很久都不用清洁。
它的原理是采用纳米技术在屋里表面形成了一个“空气层”纳米衣服纳米衣服不用洗，阳光一照就干净。
某研究者开发了一种廉价而高效的新方法来生长一种特殊的纳米结构，这种结构只要暴露在光下，就能降解附着其表面的有机物。
虽然我们现在还不能真正做到抛弃洗衣机，用阳光清洁衣物，但这一先进科技无疑为今后全自净纺织品的发展打下了坚实的基础纳米纱窗纳米纱窗系列产品具有独特的“纱＋膜＋网”三层复合结构，能够三位一体的对室内环境起到强效防护，具有防霾、防水、透气、透光、易清洗的特点。
铜离子复合纱，通过磁控真空溅射技术，将铜包覆在纱线表面，再编织成致密的网纱，可以有效阻隔烟尘、花粉等悬浮颗粒物并且防紫外线。
高密度的疏水疏油高分子材料制备的纳米纤维膜表面具有类似于荷叶表面的超疏水性能，高效防水，易于清洗。
复合网选用高强度基材制成，性能稳定、抗老化，可以对纳米纤维膜起到良好的保护作用，延长使用寿命。
我国纳米科技研究跃居世界先进行列
器等产 品在多个行业实现规模化生产 ：传 染性疾病快速检测 、组织工程修复材料、
纳 米化 药 物 研 发不 断 推 进 ．纳米 技 术 应 用
发现反常量子霍尔效应 ．被认为是世界基 础研究领域 的一项重要科学发现 ：在 国际
于生物 医学前景 良好 纳米技术在催化领 域的应 用取得重大突破 ：此外还开创 了能 源与环境纳米技术新领域。 中国 国际纳米 科学 技术会 议 由国家 纳米科学技术指导协调委员会主办 ．国家 纳米科 学中心承办。来 自全球 ４ ０多个国 家和地 区的 １ ０ ０ ０多名代表出席会议 ． 就纳米科技研究和教育．纳米科技政策、 纳 米科技 未来 发展等 进行 了深入 交流 。
“ 十 二五 ”期 间 ．我 国纳米 研究展 现 出很大的产 业化应用前景 ．碳纳米管触 摸屏 、绿色印刷、纳米抛光液、纳米传感
会 上 ．来 自瑞 士 、德 国 、美国 的三位科
学 家获得了 中国国际纳 米科学技术会议
奖”。
重
米科技研发大国．部分基础研究跃居国
际领 先 水 平 。
上首次实现亚纳米分辨 的单分子光学拉曼 成像 ．将具有化学识别能力的空间成像分 辨率提高到前所未有的 ０． ５ 纳米等。
近 年来 ，我 国纳米 科学领 域 申请或 授权的发明专利数量显著增长 ，跃居世界 第二 ．还积极参与并部分主导 了国际纳米
据 了解 ，富 钴 结 壳 中所 含 的钴 、
锰 、镍 等金 属用于 合金 ．可为其 增加硬
度、强度和抗蚀性等特殊性能。在一些工 业 化 国家 ．大 量 的钴 被 用 于航 天 工 业 中 的
超合金生产。在化工和高新技术产业中 ，
我国纳米科技研究跃居世 界先进行列
中国纳米技术领域取得的成就
中国纳米技术领域取得的成就
1. 高效纳米材料的制备和应用
在纳米技术领域，高效纳米材料的制备是至关重要的。
中国科学家和工程师通过结构和形态控制，成功地制备出了许多高效纳米材料，如金属纳米粒子、纳米线、纳米管等。
这些纳米材料具有优异的性能，广泛应用于电子器件、生物医学、环境保护等领域。
例如，中国科学家成功合成了一种高效的银纳米线，可以用于柔性电子器件的制备。
这种银纳米线具有优异的电导率和柔性，在电池、触摸屏等领域有广泛的应用前景。
2. 纳米生物技术的研究和发展
随着人们对生命科学的深入研究，纳米生物技术在许多领域得到广泛应用。
中国的生物医学研究者和企业家已经在纳米生物技术领域取得了广泛的成就。
例如，中国科学家研究开发了一种基于纳米技术的肿瘤治疗方案。
这种方案利用纳米粒子携带抗癌药物直接作用于肿瘤细胞，提高了抗癌药物的局部浓度，从而提高了治疗效果。
这种治疗方案已经进入了临床试验阶段，并取得了良好的效果。
3. 纳米传感技术的应用
纳米传感技术是纳米技术的一个重要分支，它可以用于检测、识别和分析微观世界的物质和现象。
中国的科学家们在纳米传感技术的研究和应用方面取得了良好的成果。
例如，中国科学家成功研发出一种基于金纳米粒子的快速诊断方法。
这种方法可以利用金纳米粒子和生物分子的特殊互作用，快速、准确地检测出人体内的许多病原体和生物分子，如肝炎病毒、结核分枝杆菌等。
这种诊断方法已经得到广泛应用，为医学诊断提供了一种新的选择。
总之，中国在纳米技术领域取得的成就是值得称赞的，这些成就不仅有助于推动科技创新，还有助于推动经济和社会发展。
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北京纳米科技产业园
纳米碳管触摸屏： 刚刚落户怀柔纳米科技产业园的全球首条用原子 “铺设”纳米级别“碳丝绸”的生产线，即清华-富 士康纳米科技研究中心超顺排碳纳米管阵列产业化 项目，每月生产碳纳米管薄膜可为300万部手机提供 触摸屏。0.3毫米厚、0.5克重的一块原材料，经过 加工可制成像抽纸一样轻薄的手机触摸屏1600张， 其产生的经济效益不可估量，开启纳米时代“丝绸 之路”的新开端。（2013年6月）
• 北京日报、齐鲁晚报和潍坊日 报印刷厂在内的20余家印刷企 业在使用该技术。
北京纳米科技产业园
纳米导电油墨—印刷电子技术的基石 • 中科纳通公司已完成绿色印刷线路板的核心材料——金属纳米粒子油墨
的研发，并在识别卡的印刷线路板进行试用，现正在建设1万公斤/年的 纳米导电油墨和1亿个/年的RFID电子标签天线生产线。项目投产后，未 来综合年产值可达5.5亿元，成为怀柔纳米产业及新材料产业的领军企业。
• 大会主席白春礼接受媒体集体采访时指出，“十二五”期 间，中国纳米科学技术在前沿基础研究、应用研究与成果 转化、基础设施与基地建设等方面均取得重大进展，实现 跨越式发展，实力显著增强。
——中国新闻网
前沿基础研究
• 他介绍说，中国纳米科技方面的SCI(科学引文索引)论文 数量已处于世界领先地位。2009年，中国发表纳米科技 SCI论文数量超过美国，跃居世界第一位；论文质量也大 幅提高，SCI论文引用次数跃居世界第二位。截至2013年7 月底，中美发表纳米科技论文数之比为1.7:1。
• 专利申请量方面，中国纳米科技领域申请或授权的发明专利数量显著 增长，从1998年到2009年底已跃居世界第二位；纳米技术标准化方面 实现与世界同步，中国积极参与并部分主导国际纳米技术标准工作， 并颁布一批国家纳米技术标准，初步形成纳米标准化体系，还研制出 多项国家标准物质及标准样品，为中国纳米科技产业化应用奠定基础。
Zhongshan U, Guangzhou
Tianjin U., Nankai U.,
TU, Harbin
Jilin Uni., Changchun
¤
College of CE,Shenyang
U. of Polytec., Dalian
¤
UST, Qingdao
¤
Nanjing U., ESU, Nanjing
生物医学纳米技术
张宇 zhangyu@ 生物科学与医学工程学院
《生物医学纳米技术》
第一讲：引子-中国纳米科技重要 成就
ChinaNANO 2013
中科院院长白春礼：中国已成世界纳米科技 大国，部分基础研究跃居国际领先水平
• 2013年中国国际纳米科学技术会议当天在北京开幕，来自 全球40多个国家和地区的1000多名代表与会。
• 白春礼称，“十二五”期间，中国纳米许多研究成果已展现极大的产 业化应用前景：碳纳米管触摸屏、电池用碳纳米管导电浆料、纳米抛 光液、纳米传感器等产品在多个行业实现规模化生产；传染性疾病快 速检测、组织工程修复材料、纳米化药物研发不断推进；纳米技术在 催化领域应用获重大突破；开创出能源与环境纳米技术新领域。
——中国新闻网
纳米科技发展趋势的新特点
• 一是从应用导向的基础研究到应用研究再到技术转移转 化一体化研究，各国在纳米制造方面加强了官产学研的 一体化合作，构建纳米产业生态圈，强调纳米制造和产 业的结合，以期加快纳米技术成果转化。
• 二是专业平台支撑的纳米技术研发，发达国家在纳米科 技发展中，非常注重国家级公共技术平台的建设，纷纷 集中先进技术设施，组建国家级纳米科技中心。
• 中国科学家在纳米领域的一些研究还引发国际广泛关注， 包括实验上首次发现反常量子霍尔效应、国际上首次实现 亚纳米分辨的单分子光学拉曼成像等，前者被视作“世界 基础研究领域的一项重要科学发现”，后者则将具有化学 识别能力的空间成像分辨率提高到前所未有的0.5纳米。
——中国新闻网
应用研究与成果转化
• 与此同时，近年来中国科技界开展一系列纳米科技前沿技术研究，取 得一批具有自主知识产权的研究成果，应用研究水平和研发能力大幅 提高，纳米技术成果转化初具规模。
Tsinghua Uni., PKU, BUCT, BIT, USTB, BJTU, Beijing
Lanzhou U.,Lanzhou
Xi’an Jiaotong U ESTU, Chengdu
Wuhan U., WHTU,
Hunan U., Changsha
Jiaotong Uni., Shanghai East UST, Donghua U., Shanghai U,
CUST, Hefei
Zhejiang U., Hangzhou Xiamen U., Xiamen
国家级纳米平台
北京
国家纳米科学中心
北京
纳米科技产业园
¤
天津
国家纳米技术与工程研究院
¤ ¤
——中国新闻网
交叉创新与新的革命
• 这位知名纳米科技研究专家表示，纳米科技是多学科交叉 融合的集中体现，而现代科技的发展几乎都是在交叉和边 缘领域取得创新性突破，“正是这样，纳米科技充满了原 始创新的机会”。
• 他认为，纳米科技的发展，促进人类对客观世界认知的革 命，“随着人类对客观世界认知的革命，纳米科技将引发 一场新的工业革命”。(完)
• 三是全球大型企业越来越重视纳米技术，各纳米技术强 国为了尽快实现纳米技术的产业化，都在加紧采取措施， 促进产业化进程。
——白春礼ChinaNANO 2013开幕讲话
Application of nano tec & materials in Most competent Universities
苏州
国家纳米技术国际创新园
上海
纳米技术及应用国家工程研究中心
苏州—全球最大纳米产业园区
苏州纳微科技有限公司
北京纳米科技产业园
纳米技术“打印”绿色经济
• 北京纳米材料绿色打印基地、 中科院化学所、北京中科纳新 印刷技术有限公司创始人—— 宋延林
• 纳米材料绿色打印基地一期工 程总投资1亿多元，主要用于纳 米材料绿色印刷制版技术和纳 米材料绿色印刷电路制备技术 的产业化实施，产品包括纳米 转印材料、超亲水版材、绿色 打印制版设备及相关软件、纳 米材料打印印刷柔性电路等， 申请发明专利50余项。