納米(mi)技術(shu)(nanotechnology)是用單(dan)個原(yuan)子(zi)、分(fen)子(zi)制(zhi)造(zao)物質的科學技術(shu),研(yan)究結構尺寸在1至100納米(mi)范圍(wei)內材料的性質和應用。
納(na)(na)米(mi)(mi)科(ke)(ke)學(xue)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)是(shi)以(yi)許多現(xian)代先進科(ke)(ke)學(xue)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)為(wei)基礎的科(ke)(ke)學(xue)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu),它是(shi)動態科(ke)(ke)學(xue)(動態力學(xue))和現(xian)代科(ke)(ke)學(xue)(混(hun)沌物(wu)理、智(zhi)能量子(zi)、量子(zi)力學(xue)、介觀物(wu)理、分子(zi)生物(wu)學(xue))和現(xian)代技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)(計(ji)算機技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)、微電子(zi)和掃(sao)描隧(sui)道顯微鏡技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)、核(he)分析技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu))結合的產物(wu),納(na)(na)米(mi)(mi)科(ke)(ke)學(xue)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)又將引(yin)發一系列新的科(ke)(ke)學(xue)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu),例(li)如:納(na)(na)米(mi)(mi)物(wu)理學(xue)、納(na)(na)米(mi)(mi)生物(wu)學(xue)、納(na)(na)米(mi)(mi)化學(xue)、納(na)(na)米(mi)(mi)電子(zi)學(xue)、納(na)(na)米(mi)(mi)加工技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)和納(na)(na)米(mi)(mi)計(ji)量學(xue)等(deng)。
納米技(ji)術(shu)(nanotechnology),也稱毫(hao)微技(ji)術(shu),是(shi)(shi)研究結構尺寸在(zai)1納米至100納米范圍內材料(liao)的性質和應(ying)用(yong)的一(yi)種(zhong)技(ji)術(shu)。1981年掃描隧道顯微鏡(jing)發(fa)明后,誕生(sheng)了一(yi)門以1到100納米長度為(wei)研究分(fen)子(zi)(zi)世界,它(ta)的最終目標是(shi)(shi)直(zhi)接以原子(zi)(zi)或(huo)分(fen)子(zi)(zi)來構造具有(you)特(te)定功能的產(chan)品。因此,納米技(ji)術(shu)其實(shi)就是(shi)(shi)一(yi)種(zhong)用(yong)單個原子(zi)(zi)、分(fen)子(zi)(zi)制造物質的技(ji)術(shu)。
從(cong)迄(qi)今為(wei)止的研究來看,關于納米技術分為(wei)三種概念(nian):
第一種(zhong),是1986年美國科學(xue)家德(de)雷克斯勒博士在《創造(zao)的(de)機器(qi)》一書中提出的(de)分子(zi)納米技術。根(gen)據這一概(gai)念,可以(yi)使組(zu)合分子(zi)的(de)機器(qi)實用化,從而可以(yi)任意組(zu)合所有種(zhong)類的(de)分子(zi),可以(yi)制造(zao)出任何種(zhong)類的(de)分子(zi)結構。這種(zhong)概(gai)念的(de)納米技術還未取得重(zhong)大進展(zhan)。
第(di)二(er)種(zhong)(zhong)概念把(ba)(ba)納(na)(na)米(mi)(mi)技術(shu)定位(wei)為微加(jia)工技術(shu)的(de)極限。也(ye)就是通過納(na)(na)米(mi)(mi)精度的(de)"加(jia)工"來人(ren)(ren)工形(xing)成納(na)(na)米(mi)(mi)大小的(de)結(jie)構的(de)技術(shu)。這(zhe)種(zhong)(zhong)納(na)(na)米(mi)(mi)級(ji)的(de)加(jia)工技術(shu),也(ye)使半(ban)導(dao)體(ti)微型(xing)化即將達(da)到極限。現有(you)技術(shu)即使發(fa)展(zhan)下去,從理論上(shang)講終將會達(da)到限度,這(zhe)是因為,如(ru)果把(ba)(ba)電路的(de)線幅逐漸變小,將使構成電路的(de)絕緣膜(mo)變得(de)極薄,這(zhe)樣(yang)將破壞(huai)絕緣效果。此外(wai),還有(you)發(fa)熱和晃(huang)動等問題。為了解(jie)決這(zhe)些問題,研究人(ren)(ren)員正在研究新型(xing)的(de)納(na)(na)米(mi)(mi)技術(shu)。
第三(san)種概念是從(cong)生物(wu)的(de)(de)(de)角度出發而提出的(de)(de)(de)。本來,生物(wu)在細胞和生物(wu)膜內(nei)就存(cun)在納米級的(de)(de)(de)結(jie)構。DNA分子計算機、細胞生物(wu)計算機的(de)(de)(de)開發,成為納米生物(wu)技術的(de)(de)(de)重要內(nei)容。
納米技術是一門交叉性(xing)很強的(de)綜(zong)合學(xue)科(ke),研(yan)究的(de)內容涉及現(xian)代科(ke)技的(de)廣闊(kuo)領(ling)域(yu)。納米科(ke)學(xue)與技術主要包括:
納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)體系物(wu)理學(xue)(xue)(xue)、納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)化學(xue)(xue)(xue)、納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)材(cai)料學(xue)(xue)(xue)、納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)生物(wu)學(xue)(xue)(xue)、納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)電(dian)子學(xue)(xue)(xue)、納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)加(jia)工學(xue)(xue)(xue)、納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)力學(xue)(xue)(xue)等。這(zhe)七個相對獨立又相互滲透的學(xue)(xue)(xue)科和(he)納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)材(cai)料、納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)器(qi)件、納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)尺度的檢測與(yu)表征這(zhe)三個研究領域(yu)。納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)材(cai)料的制(zhi)備和(he)研究是整(zheng)個納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)科技的基礎(chu)。其中,納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)物(wu)理學(xue)(xue)(xue)和(he)納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)化學(xue)(xue)(xue)是納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)技術(shu)的理論基礎(chu),而納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)電(dian)子學(xue)(xue)(xue)是納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)技術(shu)最重要(yao)的內容。
1993年,第一(yi)屆國(guo)際納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)大會(INTC)在美國(guo)召(zhao)開,將納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)劃分(fen)為6大分(fen)支:納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)物(wu)理學(xue)、納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)生(sheng)物(wu)學(xue)、納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)化學(xue)、納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)電(dian)子學(xue)、納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)加工技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)和納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)計量(liang)學(xue),促進了納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)發展。由(you)于(yu)該技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)特殊性(xing),神奇性(xing)和廣泛性(xing),吸(xi)引了世界各國(guo)的(de)(de)許多(duo)優秀科學(xue)家紛紛為之努力研(yan)究。納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)一(yi)般指納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)級(ji)(0.1一(yi)100nm)的(de)(de)材(cai)(cai)料、設(she)計、制(zhi)造,測(ce)量(liang)、控制(zhi)和產品的(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)。納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)主要包(bao)括:納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)級(ji)測(ce)量(liang)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu):納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)級(ji)表層物(wu)理力學(xue)性(xing)能(neng)的(de)(de)檢測(ce)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu):納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)級(ji)加工技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu);納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)粒子的(de)(de)制(zhi)備技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu);納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)材(cai)(cai)料;納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)生(sheng)物(wu)學(xue)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu);納(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)組(zu)裝(zhuang)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)等(deng)。
納米(mi)技術包含下列四個主(zhu)要(yao)方面:
1、納米(mi)材(cai)料:當物質(zhi)到納米(mi)尺度以后,大約是在0.1—100納米(mi)這個(ge)范圍空間,物質(zhi)的(de)性能就會發生突變,出現(xian)特殊(shu)性能。這種(zhong)既具不(bu)同(tong)于(yu)原來(lai)組(zu)成(cheng)的(de)原子(zi)、分子(zi),也不(bu)同(tong)于(yu)宏觀的(de)物質(zhi)的(de)特殊(shu)性能構成(cheng)的(de)材(cai)料,即為納米(mi)材(cai)料。
如果僅(jin)僅(jin)是尺度(du)達到(dao)納米,而沒有(you)特殊(shu)性能的材料(liao),也不能叫納米材料(liao)。
過(guo)去,人(ren)們(men)只注(zhu)意(yi)原子、分子或者宇宙空間,常常忽略(lve)這(zhe)個(ge)中(zhong)間領(ling)域(yu),而這(zhe)個(ge)領(ling)域(yu)實際上(shang)大(da)量存(cun)在(zai)于(yu)自然(ran)界,只是以(yi)前沒(mei)有認識到這(zhe)個(ge)尺度(du)范(fan)圍的(de)(de)性(xing)能(neng)。第一個(ge)真(zhen)正認識到它(ta)的(de)(de)性(xing)能(neng)并(bing)引用(yong)納米概念的(de)(de)是日本科學家,他們(men)在(zai)20世紀(ji)70年(nian)代(dai)(dai)用(yong)蒸發法制備(bei)超微離子,并(bing)通(tong)過(guo)研(yan)究它(ta)的(de)(de)性(xing)能(neng)發現(xian)(xian):一個(ge)導(dao)電(dian)(dian)、導(dao)熱的(de)(de)銅(tong)、銀導(dao)體做成(cheng)納米尺度(du)以(yi)后,它(ta)就失(shi)去原來的(de)(de)性(xing)質,表現(xian)(xian)出(chu)既不導(dao)電(dian)(dian)、也(ye)不導(dao)熱。磁性(xing)材(cai)料(liao)也(ye)是如此,像鐵鈷(gu)合金,把它(ta)做成(cheng)大(da)約20—30納米大(da)小,磁疇就變成(cheng)單磁疇,它(ta)的(de)(de)磁性(xing)要(yao)比原來高1000倍。80年(nian)代(dai)(dai)中(zhong)期,人(ren)們(men)就正式把這(zhe)類(lei)材(cai)料(liao)命名(ming)為納米材(cai)料(liao)。
為(wei)什么磁疇(chou)變成單(dan)(dan)磁疇(chou),磁性(xing)要比原(yuan)來提高1000倍呢?這是(shi)因(yin)為(wei),磁疇(chou)中(zhong)的單(dan)(dan)個原(yuan)子(zi)(zi)(zi)排(pai)(pai)列(lie)的并不(bu)是(shi)很規則(ze),而單(dan)(dan)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)中(zhong)間(jian)是(shi)一個原(yuan)子(zi)(zi)(zi)核,外(wai)則(ze)是(shi)電子(zi)(zi)(zi)繞其旋(xuan)轉(zhuan)的電子(zi)(zi)(zi),這是(shi)形成磁性(xing)的原(yuan)因(yin)。但是(shi),變成單(dan)(dan)磁疇(chou)后(hou),單(dan)(dan)個原(yuan)子(zi)(zi)(zi)排(pai)(pai)列(lie)的很規則(ze),對外(wai)顯示了強大磁性(xing)。
這一特性,主要(yao)用于制造(zao)微(wei)特電機。如果將技(ji)術(shu)發展到一定的時(shi)候,用于制造(zao)磁懸浮,可以制造(zao)出(chu)速(su)度更(geng)快(kuai)、更(geng)穩定、更(geng)節約能(neng)源的高(gao)速(su)度列車。
2、納米(mi)動力學:主要是微(wei)機(ji)(ji)械和(he)(he)(he)微(wei)電(dian)(dian)機(ji)(ji),或(huo)(huo)總稱為微(wei)型電(dian)(dian)動機(ji)(ji)械系統(tong)(MEMS),用(yong)于(yu)(yu)有傳(chuan)動機(ji)(ji)械的(de)(de)微(wei)型傳(chuan)感器和(he)(he)(he)執行器、光纖通訊(xun)系統(tong),特種電(dian)(dian)子設備、醫療和(he)(he)(he)診斷儀(yi)器等.用(yong)的(de)(de)是一種類似(si)于(yu)(yu)集成(cheng)電(dian)(dian)器設計和(he)(he)(he)制造的(de)(de)新工藝(yi)。特點是部件很小,刻蝕的(de)(de)深度(du)往往要求數(shu)十(shi)至數(shu)百(bai)微(wei)米(mi),而(er)寬度(du)誤差很小。這種工藝(yi)還可用(yong)于(yu)(yu)制作三相電(dian)(dian)動機(ji)(ji),用(yong)于(yu)(yu)超快(kuai)速離心(xin)機(ji)(ji)或(huo)(huo)陀螺儀(yi)等。在研究方面還要相應地檢(jian)測(ce)準(zhun)原子尺(chi)度(du)的(de)(de)微(wei)變形和(he)(he)(he)微(wei)摩擦等。雖然它們目前尚未真(zhen)正進入納米(mi)尺(chi)度(du),但有很大的(de)(de)潛在科學價值和(he)(he)(he)經(jing)濟價值。
理論(lun)上講(jiang):可以使微電機和檢(jian)測技術達(da)到納米數量(liang)級。
3、納(na)米生物(wu)學和納(na)米藥物(wu)學:如在(zai)云(yun)母表(biao)面用納(na)米微粒度(du)的(de)膠體金固(gu)定dna的(de)粒子(zi)(zi),在(zai)二氧化硅表(biao)面的(de)叉指形電極做生物(wu)分子(zi)(zi)間互作用的(de)試驗,磷脂和脂肪(fang)酸雙(shuang)層平面生物(wu)膜(mo),dna的(de)精細(xi)結構等。有了納(na)米技(ji)術,還可用自組裝方(fang)法在(zai)細(xi)胞內放(fang)入零(ling)件或組件使構成新(xin)的(de)材料。新(xin)的(de)藥物(wu),即(ji)使是微米粒子(zi)(zi)的(de)細(xi)粉,也大約有半數不溶于(yu)水(shui);但如粒子(zi)(zi)為納(na)米尺度(du)(即(ji)超微粒子(zi)(zi)),則(ze)可溶于(yu)水(shui)。
納米生(sheng)(sheng)物(wu)學發展到一定技術時,可以用納米材料制成具有識別能力(li)的(de)納米生(sheng)(sheng)物(wu)細(xi)胞,并可以吸(xi)收癌細(xi)胞的(de)生(sheng)(sheng)物(wu)醫藥,注(zhu)入人體內,可以用于定向殺癌細(xi)胞。(上面(mian)是老錢(qian)加注(zhu))
4、納米電子(zi)學:包括基于量子(zi)效應的(de)納米電子(zi)器(qi)件、納米結構的(de)光/電性質、納米電子(zi)材料的(de)表(biao)征,以及原子(zi)操縱和(he)原子(zi)組裝等。當前(qian)電子(zi)技術(shu)的(de)趨勢要求器(qi)件和(he)系統(tong)更(geng)(geng)小、更(geng)(geng)快(kuai)、更(geng)(geng)冷(leng),更(geng)(geng)小,是指響應速(su)度(du)要快(kuai)。更(geng)(geng)冷(leng)是指單個器(qi)件的(de)功耗要小。但(dan)是更(geng)(geng)小并非(fei)沒有限(xian)度(du)。納米技術(shu)是建設(she)者的(de)最后疆(jiang)界,它的(de)影響將是巨大(da)的(de)。
納米技術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)靈(ling)感,來(lai)自于已故物理學(xue)家理查德·費(fei)曼1959年(nian)所作的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)次題(ti)為《在(zai)底部還有(you)很大(da)空間》的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)演(yan)講。這位當時(shi)(shi)在(zai)加州理工大(da)學(xue)任教的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)教授向同事們(men)提出了(le)一(yi)(yi)個(ge)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)想法(fa)。從(cong)石器時(shi)(shi)代開始,人類從(cong)磨尖箭頭到光刻(ke)芯片的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)所有(you)技術,都與(yu)一(yi)(yi)次性地削去或(huo)者融(rong)合數以億計的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)子(zi)以便把(ba)物質(zhi)做成有(you)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)態有(you)關。費(fei)曼質(zhi)問(wen)道,為什么我(wo)們(men)不可以從(cong)另外一(yi)(yi)個(ge)角度(du)出發(fa),從(cong)單(dan)個(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分子(zi)甚至原(yuan)子(zi)開始進行組(zu)裝,以達到我(wo)們(men)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)要求?他說:“至少依我(wo)看(kan)來(lai),物理學(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)規律不排(pai)除(chu)一(yi)(yi)個(ge)原(yuan)子(zi)一(yi)(yi)個(ge)原(yuan)子(zi)地制造(zao)物品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可能性。”
70年代,科學(xue)(xue)家開始(shi)從不同角(jiao)度(du)提出有關納米科技的構想,1974年,科學(xue)(xue)家谷口紀(ji)男(Norio Taniguchi)最早使用納米技術一詞(ci)描述(shu)精(jing)密機械加工;
1981年,科(ke)學家發(fa)明研究納米的重要工具——掃描(miao)隧道(dao)顯微鏡,為我們揭示(shi)一個可見的原子、分子世界,對納米科(ke)技發(fa)展產生了(le)積極(ji)促進作用;
1990年,IBM公司阿爾(er)馬(ma)登研究中(zhong)心的(de)(de)科(ke)學(xue)家成功地(di)對單(dan)個(ge)的(de)(de)原子(zi)(zi)進行了重(zhong)排(pai),納米(mi)技術(shu)取得(de)(de)一項關(guan)鍵(jian)突破。他(ta)們使用(yong)一種稱(cheng)為掃描探(tan)針的(de)(de)設(she)備(bei)慢(man)慢(man)地(di)把35個(ge)原子(zi)(zi)移動到各自的(de)(de)位置,組成了IBM三個(ge)字母(mu)。這證明(ming)費曼(man)是(shi)(shi)正(zheng)確的(de)(de),二個(ge)字母(mu)加(jia)起來還沒有3個(ge)納米(mi)長(chang)。不久,科(ke)學(xue)家不僅(jin)能夠操縱單(dan)個(ge)的(de)(de)原子(zi)(zi),而且還能夠“噴(pen)涂原子(zi)(zi)”。使用(yong)分子(zi)(zi)束(shu)外延長(chang)生長(chang)技術(shu),科(ke)學(xue)家們學(xue)會了制(zhi)造極(ji)薄(bo)的(de)(de)特殊(shu)晶體薄(bo)膜(mo)的(de)(de)方法,每次只造出(chu)一層(ceng)分子(zi)(zi)。現代制(zhi)造計算機硬盤讀寫頭使用(yong)的(de)(de)就是(shi)(shi)這項技術(shu)。著名物理(li)學(xue)家、諾貝爾(er)獎(jiang)獲得(de)(de)者理(li)查德·費曼(man)預言,人類(lei)可以(yi)用(yong)小(xiao)的(de)(de)機器制(zhi)作更小(xiao)的(de)(de)機器,最(zui)(zui)后將(jiang)變成根據人類(lei)意愿,逐個(ge)地(di)排(pai)列原子(zi)(zi),制(zhi)造產(chan)品,這是(shi)(shi)關(guan)于納米(mi)技術(shu)最(zui)(zui)早的(de)(de)夢想。
1990年7月,第(di)一屆國際納(na)(na)米科學技(ji)術會(hui)議在美(mei)國巴爾的摩舉辦,標志著納(na)(na)米科學技(ji)術的正式(shi)誕生;
1991年,碳納(na)(na)米(mi)管被人類(lei)發(fa)現,它的(de)質(zhi)量是相同(tong)體積鋼的(de)六(liu)分之一,強度卻是鋼的(de)10倍,成(cheng)為納(na)(na)米(mi)技術研(yan)究的(de)熱(re)點,諾貝爾化(hua)學(xue)獎得主斯莫利教(jiao)授認為,納(na)(na)米(mi)碳管將是未來最(zui)佳纖維的(de)首選材料,也(ye)將被廣泛(fan)用于超(chao)微(wei)導線、超(chao)微(wei)開關以及納(na)(na)米(mi)級電子線路等;
1993年(nian),繼1989年(nian)美國(guo)斯(si)坦(tan)福大學(xue)搬走原(yuan)(yuan)子團“寫(xie)”下斯(si)坦(tan)福大學(xue)英(ying)文、1990年(nian)美國(guo)國(guo)際商用機器公司在(zai)鎳表面(mian)用35個(ge)氙原(yuan)(yuan)子排出“IBM”之后,中國(guo)科學(xue)院北京真空物理(li)實驗室自如(ru)地操(cao)縱原(yuan)(yuan)子成功寫(xie)出“中國(guo)”二字,標志著中國(guo)開始在(zai)國(guo)際納米(mi)科技(ji)領(ling)域占有一席之地;
1997年(nian),美國科學家首次成功地(di)用單(dan)電子移(yi)動單(dan)電子,利用這(zhe)種(zhong)技術可望在(zai)2017年(nian)后(hou)研制成功速(su)度和存貯(zhu)容量比(bi)現在(zai)提高(gao)成千(qian)上萬倍的量子計算機;
1999年(nian),巴(ba)西和美(mei)國科(ke)學(xue)家在進(jin)行(xing)納米(mi)碳管實驗時發(fa)明了(le)世界上最(zui)小(xiao)的“秤”,它能夠稱(cheng)量(liang)(liang)十(shi)億分之一克的物體(ti),即相當于一個病毒的重(zhong)量(liang)(liang);此后(hou)不久,德國科(ke)學(xue)家研制(zhi)出(chu)能稱(cheng)量(liang)(liang)單個原子重(zhong)量(liang)(liang)的秤,打破了(le)美(mei)國和巴(ba)西科(ke)學(xue)家聯合創造的紀錄;
到1999年(nian),納米(mi)技術逐步走向市場(chang),全年(nian)基(ji)于納米(mi)產(chan)品的營業(ye)額達到500億美元;
2001年(nian),一些國(guo)(guo)家紛紛制定(ding)相關戰略(lve)或者計(ji)劃,投入巨(ju)資搶(qiang)占納(na)米(mi)技術(shu)(shu)戰略(lve)高地。日本設立納(na)米(mi)材(cai)料研(yan)究(jiu)中(zhong)心,把納(na)米(mi)技術(shu)(shu)列入新5年(nian)科(ke)技基(ji)本計(ji)劃的(de)研(yan)發重點;德(de)國(guo)(guo)專門(men)建(jian)立納(na)米(mi)技術(shu)(shu)研(yan)究(jiu)網;美(mei)國(guo)(guo)將納(na)米(mi)計(ji)劃視為(wei)下一次工業(ye)革命的(de)核心,美(mei)國(guo)(guo)政府部門(men)將納(na)米(mi)科(ke)技基(ji)礎研(yan)究(jiu)方面的(de)投資從1997年(nian)的(de)1.16億美(mei)元增加到2001年(nian)的(de)4.97億美(mei)元。中(zhong)國(guo)(guo)也將納(na)米(mi)科(ke)技列為(wei)中(zhong)國(guo)(guo)的(de)“973計(ji)劃”進行大(da)力的(de)發展與其相關產業(ye)的(de)大(da)力扶持。
當前納米(mi)技術的(de)(de)研究和(he)(he)應用(yong)主要在(zai)材料和(he)(he)制(zhi)備、微電子(zi)和(he)(he)計(ji)算機技術、醫學(xue)與健康、航天和(he)(he)航空、環境和(he)(he)能源、生(sheng)物技術和(he)(he)農產品等(deng)方面。用(yong)納米(mi)材料制(zhi)作的(de)(de)器材重量更(geng)輕、硬度(du)更(geng)強、壽(shou)命更(geng)長、維修費更(geng)低、設計(ji)更(geng)方便(bian)。利用(yong)納米(mi)材料還(huan)可以制(zhi)作出(chu)特定性質(zhi)的(de)(de)材料或(huo)自(zi)然界(jie)不存(cun)在(zai)的(de)(de)材料,制(zhi)作出(chu)生(sheng)物材料和(he)(he)仿生(sheng)材料。
1、納米(mi)是一種幾何尺寸的度量單位(wei),1納米(mi)=百萬分(fen)之一毫米(mi)。
2、納(na)米技術帶動了技術革(ge)命。
3、利(li)用納(na)米技術制作的藥物可以阻斷毛細血管,“餓死”癌(ai)細胞。
4、如(ru)果在衛(wei)星上用納米(mi)集成器件,衛(wei)星將更(geng)(geng)小,更(geng)(geng)容易(yi)發(fa)射。
5、納米技(ji)術是多(duo)科學(xue)綜合,有些目標需要長時間的(de)努力才會實現。
6、納(na)米技術(shu)(shu)(shu)和信息科學技術(shu)(shu)(shu)、生(sheng)命科學技術(shu)(shu)(shu)是當前的科學發展主流,它們的發展將使人(ren)類社會、生(sheng)存環境和科學技術(shu)(shu)(shu)本(ben)身(shen)變得更美好(hao)。
7、納米技術可(ke)以(yi)觀察(cha)病人(ren)身體中的癌(ai)細胞病變(bian)及情況(kuang),可(ke)讓醫生對癥下藥(yao)。
納(na)(na)米級測(ce)量(liang)技術(shu)包括:納(na)(na)米級精度的尺寸和(he)位移的測(ce)量(liang),納(na)(na)米級表面形貌的測(ce)量(liang)。納(na)(na)米級測(ce)量(liang)技術(shu)主要(yao)有(you)兩個(ge)發展(zhan)方(fang)向。
一是光(guang)干涉(she)測(ce)(ce)量技術,它是利用(yong)光(guang)的(de)干涉(she)條紋來提高測(ce)(ce)量的(de)分辨(bian)率,其測(ce)(ce)量方法(fa)有:雙(shuang)頻激(ji)光(guang)干涉(she)測(ce)(ce)量法(fa)、光(guang)外差干涉(she)測(ce)(ce)量法(fa)、X射線干涉(she)測(ce)(ce)量法(fa)、F一P標(biao)準工(gong)具(ju)測(ce)(ce)量法(fa)等,可用(yong)于(yu)長度和位移的(de)精(jing)確(que)測(ce)(ce)量,也可用(yong)于(yu)表面顯(xian)微形貌的(de)測(ce)(ce)量。
二(er)是(shi)掃描(miao)探(tan)針(zhen)顯微測(ce)量技術(STM),其基本原理是(shi)基于(yu)量子力(li)學的(de)(de)隧道效(xiao)應,它的(de)(de)原理是(shi)用極尖的(de)(de)探(tan)針(zhen)(或類似(si)的(de)(de)方法)對(dui)被(bei)測(ce)表(biao)面(mian)進(jin)行掃描(miao)(探(tan)針(zhen)和(he)(he)被(bei)測(ce)表(biao)面(mian)實際并不接觸),借助納米級的(de)(de)三維(wei)位移(yi)定(ding)位控制系統測(ce)出該表(biao)面(mian)的(de)(de)三維(wei)微觀立體形貌。主要用于(yu)測(ce)量表(biao)面(mian)的(de)(de)微觀形貌和(he)(he)尺寸。
用這(zhe)原理的(de)測量方(fang)法(fa)有:掃描隧道顯(xian)微鏡(jing)(STM)、原子(zi)力(li)顯(xian)微鏡(jing)(AFM)等。
納(na)米(mi)級加工的含意是達到納(na)米(mi)級精度的加工技術。
由(you)于原子間的(de)(de)距離為0.1一0.3nm,納米(mi)加(jia)工(gong)的(de)(de)實質(zhi)就是要(yao)切(qie)(qie)斷原子間的(de)(de)結(jie)合,實現(xian)原子或分子的(de)(de)去除,切(qie)(qie)斷原子間結(jie)合所需要(yao)的(de)(de)能(neng)(neng)量,必然要(yao)求超(chao)過該物質(zhi)的(de)(de)原子間結(jie)合能(neng)(neng),即(ji)所播的(de)(de)能(neng)(neng)量密度(du)是很大(da)的(de)(de)。用傳(chuan)統的(de)(de)切(qie)(qie)削、磨(mo)削加(jia)工(gong)方法進行納米(mi)級加(jia)工(gong)就相(xiang)當困難了。
截至2008年(nian)納米加工(gong)有了(le)很大的(de)突破,如(ru)電(dian)子束光刻(ke)(UGA技術)加工(gong)超大規模集成電(dian)路時(shi),可實(shi)現(xian)0.1μm線寬的(de)加工(gong):離子刻(ke)蝕可實(shi)現(xian)微米級(ji)和納米級(ji)表層材料的(de)去除(chu):掃描隧道顯微技術可實(shi)現(xian)單個(ge)原子的(de)去除(chu)、扭(niu)遷(qian)、增添(tian)和原子的(de)重組。
納(na)米粒子的制(zhi)備方法(fa)很多(duo),可分為物理方法(fa)和化學(xue)方法(fa)。
真(zhen)空(kong)冷授(shou)法:用真(zhen)空(kong)蒸發、加熱、高頻感應等(deng)方法使原料氣(qi)化或形(xing)成等(deng)粒子體,然(ran)后(hou)驟冷。其特點純度高、結晶組織好(hao)、位(wei)度可控(kong),但技術設備要求高。
物理粉碎(sui)法:透過機械粉碎(sui)、電火(huo)花爆(bao)炸(zha)等方法得(de)到納(na)米粒子。其特點操作簡單、成本(ben)低,但(dan)產晶純度低,順粒分布(bu)不(bu)均勻。
機械球磨(mo)法:采用球磨(mo)方法,控制適當的(de)(de)條件得(de)到(dao)純元素、合(he)金或復合(he)材料的(de)(de)納米粒子。其特點操作簡單、成本低,但產品純度低,顆粒分布(bu)不均勻。
氣相(xiang)沉(chen)積法(fa):利用金屬化合物蒸汽的化學反應合成(cheng)納米材料。其特(te)點產品純度高,粒度分(fen)布(bu)窄。
沉淀(dian)法:把(ba)沉淀(dian)劑加人到(dao)鹽溶液中反(fan)應后,將沉淀(dian)熱處(chu)理得到(dao)納米(mi)材(cai)料(liao).其特點簡單易行(xing),但(dan)純(chun)度低,顆粒半徑大,適(shi)合制備載化物。
水熱合(he)成法:高(gao)溫高(gao)壓下在水溶(rong)液或蒸汽等流體中合(he)成,再經(jing)分離(li)和熱處理得納米粒(li)子。其特點純度高(gao),分散(san)性(xing)好、粒(li)度易控制(zhi)。
溶膠凝(ning)膠法(fa):金(jin)屬化合物(wu)(wu)(wu)經(jing)溶液、溶膠、凝(ning)膠而(er)固化,再經(jing)低沮(ju)熱處理而(er)生成納米粒子。其特點反應物(wu)(wu)(wu)種多,產物(wu)(wu)(wu)顆粒均一,過程易控制(zhi),適于氧化物(wu)(wu)(wu)和11一VI族化合物(wu)(wu)(wu)的制(zhi)備。
徽(hui)乳液法(fa)(fa):兩:互不相溶的溶劑(ji)在表面(mian)活性劑(ji)的作(zuo)用下形成(cheng)乳液,在徽(hui)泡中(zhong)經成(cheng)核,聚(ju)結、團聚(ju)、熱處理后得納米(mi)粒(li)(li)(li)子。其(qi)特點粒(li)(li)(li)子的單分(fen)散(san)和接(jie)口性好(hao),11一VI族半導體納米(mi)粒(li)(li)(li)子多用此(ci)法(fa)(fa)制(zhi)備(bei)。
水(shui)熱(re)合(he)成法——高溫(wen)高壓下(xia)在(zai)水(shui)溶液(ye)或(huo)蒸汽等流(liu)體中合(he)成,再經(jing)分離和熱(re)處理得到納米粒子(zi)。其(qi)特(te)點是純度(du)高,分散性好(hao),粒度(du)易控制。
自1991年(nian)Gleiter等人(ren)率先制得納(na)(na)米(mi)(mi)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)以來(lai),經過(guo)10年(nian)的發展納(na)(na)米(mi)(mi)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)有了長足的進步。如今納(na)(na)米(mi)(mi)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)種類較多(duo),按其材(cai)質分有:金屬材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)、納(na)(na)米(mi)(mi)陶瓷(ci)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)、納(na)(na)米(mi)(mi)半導體材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)、納(na)(na)米(mi)(mi)復合材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)、納(na)(na)米(mi)(mi)聚合材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)等等。納(na)(na)米(mi)(mi)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)是超徽粒材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao),被稱為“21世紀新材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)”,具有許多(duo)特(te)異性能(neng)。
例(li)如(ru)用(yong)納米(mi)級金屬微粉燒(shao)結成(cheng)的(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao),強度(du)(du)(du)和硬(ying)度(du)(du)(du)大(da)大(da)高(gao)于原來的(de)(de)(de)(de)金屬,納米(mi)金屬居然由導電體(ti)變成(cheng)絕緣體(ti)。一般的(de)(de)(de)(de)陶瓷強度(du)(du)(du)低(di)(di)并(bing)且很(hen)脆(cui)。但(dan)納米(mi)級微粉燒(shao)結成(cheng)的(de)(de)(de)(de)陶瓷不但(dan)強度(du)(du)(du)高(gao)并(bing)且有良好(hao)的(de)(de)(de)(de)韌性。納米(mi)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)熔點(dian)會(hui)隨超細粉的(de)(de)(de)(de)直徑的(de)(de)(de)(de)減小而降低(di)(di)。例(li)如(ru)金的(de)(de)(de)(de)熔點(dian)為1064℃,但(dan)10nm的(de)(de)(de)(de)金粉熔點(dian)降低(di)(di)到940℃,snm的(de)(de)(de)(de)金粉熔點(dian)降低(di)(di)到830℃,因而燒(shao)結溫度(du)(du)(du)可(ke)(ke)以大(da)大(da)降低(di)(di)。納米(mi)陶瓷的(de)(de)(de)(de)燒(shao)結溫度(du)(du)(du)大(da)大(da)低(di)(di)于原來的(de)(de)(de)(de)陶瓷。納米(mi)級的(de)(de)(de)(de)催化(hua)劑加入汽(qi)油中。可(ke)(ke)提(ti)高(gao)內燃機的(de)(de)(de)(de)效率(lv)。
加入固體燃料(liao)可使火箭的速度(du)加快。藥物制成納米微粉。可以注射到血管內順利(li)進入微血管。
當前常規的成像技術只(zhi)能檢(jian)測到癌(ai)癥在組(zu)(zu)織(zhi)上造成的可見的變化(hua),而這個(ge)時候已(yi)經(jing)有(you)(you)數(shu)千的癌(ai)細(xi)(xi)胞(bao)生成并且可能會(hui)轉移。而且,即(ji)(ji)使是已(yi)經(jing)可以(yi)看(kan)到腫(zhong)瘤(liu)了(le),由(you)于腫(zhong)瘤(liu)本身的類別(bie)(惡性(xing)還是良性(xing))和特征,要確定有(you)(you)效的治療方法(fa)也還必須(xu)通(tong)過活(huo)組(zu)(zu)織(zhi)檢(jian)查。如果(guo)對(dui)癌(ai)性(xing)細(xi)(xi)胞(bao)或者癌(ai)變前細(xi)(xi)胞(bao)以(yi)某種方式進(jin)行標記(ji),使用傳統(tong)設備(bei)即(ji)(ji)可檢(jian)測出來則更(geng)有(you)(you)利于癌(ai)癥的診(zhen)斷(duan)。
要實現這一目標有(you)兩個必要條(tiao)件:某技術能(neng)夠(gou)(gou)特定識(shi)別癌性(xing)細胞(bao)且能(neng)夠(gou)(gou)讓(rang)被識(shi)別的(de)癌性(xing)細胞(bao)可見(jian)。納米技術能(neng)夠(gou)(gou)滿足這兩點。例如,在金屬氧化物表(biao)面涂覆可特異識(shi)別癌性(xing)細胞(bao)表(biao)面超表(biao)達的(de)受體(ti)的(de)抗體(ti)。
由于金(jin)(jin)屬(shu)(shu)氧化物在核磁共振成(cheng)像(MRI)或(huo)計(ji)算(suan)機斷層掃描(miao)(CT)下發出高對比度(du)信號(hao),因此一旦進入體內后,這些金(jin)(jin)屬(shu)(shu)氧化物納米(mi)(mi)顆(ke)粒表面(mian)的(de)抗體選(xuan)擇性地與(yu)癌(ai)(ai)性細胞結合,使檢測儀器可(ke)以有效(xiao)地識(shi)別出癌(ai)(ai)性細胞。同樣地,金(jin)(jin)納米(mi)(mi)粒也可(ke)以用(yong)于增強在內窺鏡技術(shu)中的(de)光(guang)散射。納米(mi)(mi)技術(shu)能夠(gou)將識(shi)別癌(ai)(ai)癥類別及不同發展階段(duan)的(de)分子標記可(ke)視化,讓醫生能夠(gou)通過傳統的(de)成(cheng)像技術(shu)看到原本檢測不到的(de)細胞和分子。
在人類(lei)與癌(ai)癥(zheng)(zheng)(zheng)的(de)(de)斗爭中(zhong),有一半的(de)(de)勝(sheng)利是(shi)得益于(yu)(yu)早期(qi)的(de)(de)檢測。納米技(ji)術使得癌(ai)癥(zheng)(zheng)(zheng)的(de)(de)診(zhen)斷更早更準確,并可(ke)用于(yu)(yu)治(zhi)療監測。納米技(ji)術也(ye)可(ke)以(yi)增強甚至完全變(bian)革對組織(zhi)和(he)體(ti)液中(zhong)生物(wu)(wu)標志物(wu)(wu)的(de)(de)篩查。癌(ai)癥(zheng)(zheng)(zheng)與癌(ai)癥(zheng)(zheng)(zheng)之間,以(yi)及(ji)癌(ai)細(xi)(xi)胞(bao)與正(zheng)常細(xi)(xi)胞(bao)之間由于(yu)(yu)各種分子在表達和(he)分布上的(de)(de)差異(yi)而各不相同。隨著治(zhi)療技(ji)術的(de)(de)進(jin)步,對癌(ai)癥(zheng)(zheng)(zheng)的(de)(de)多個生物(wu)(wu)標志物(wu)(wu)進(jin)行同時(shi)檢測是(shi)確定治(zhi)療方案時(shi)所必須的(de)(de)。
納米顆(ke)粒——例如能夠根據(ju)它們本身大小發(fa)(fa)出(chu)不同(tong)顏(yan)(yan)色光(guang)的(de)(de)(de)量(liang)子(zi)點——可以實現同(tong)時檢測多(duo)種標(biao)記物(wu)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。包被(bei)有(you)抗體的(de)(de)(de)量(liang)子(zi)點發(fa)(fa)出(chu)的(de)(de)(de)激(ji)發(fa)(fa)光(guang)信號可用(yong)于篩查(cha)某些類(lei)型的(de)(de)(de)癌癥。不同(tong)顏(yan)(yan)色的(de)(de)(de)量(liang)子(zi)點可與各種癌癥生物(wu)標(biao)記物(wu)抗體結合,方便腫瘤(liu)學(xue)家(jia)通過(guo)所看到(dao)的(de)(de)(de)光(guang)譜區分(fen)癌細(xi)胞與健(jian)康細(xi)胞。
由于在納米(mi)尺度下刻蝕技(ji)術已(yi)達(da)到極限,組裝技(ji)術將成為(wei)納米(mi)科技(ji)的重(zhong)要手段(duan),受到人們很大的重(zhong)視。
納米組(zu)(zu)(zu)(zu)裝(zhuang)(zhuang)技(ji)(ji)術(shu)就是(shi)通(tong)過機械、物(wu)(wu)理(li)、化學或生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)方法,把原子(zi)(zi)(zi)(zi)、分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)或者分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)聚(ju)集(ji)體(ti)進(jin)行組(zu)(zu)(zu)(zu)裝(zhuang)(zhuang),形成有(you)(you)功能的(de)(de)(de)(de)(de)結構單元。組(zu)(zu)(zu)(zu)裝(zhuang)(zhuang)技(ji)(ji)術(shu)包括分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)有(you)(you)序組(zu)(zu)(zu)(zu)裝(zhuang)(zhuang)技(ji)(ji)術(shu),掃描(miao)探針原子(zi)(zi)(zi)(zi)、分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)搬遷技(ji)(ji)術(shu)以(yi)及(ji)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)組(zu)(zu)(zu)(zu)裝(zhuang)(zhuang)技(ji)(ji)術(shu)。分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)有(you)(you)序組(zu)(zu)(zu)(zu)裝(zhuang)(zhuang)是(shi)通(tong)過分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)或化學相互作用,形成有(you)(you)序的(de)(de)(de)(de)(de)二維或三維分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)體(ti)系。現在(zai),分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)有(you)(you)序組(zu)(zu)(zu)(zu)裝(zhuang)(zhuang)技(ji)(ji)術(shu)及(ji)其應(ying)用研究方面取(qu)得的(de)(de)(de)(de)(de)最新進(jin)展主要(yao)(yao)是(shi)LB膜研究及(ji)有(you)(you)關特(te)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)現。生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)大(da)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)走向(xiang)識別組(zu)(zu)(zu)(zu)裝(zhuang)(zhuang)。蛋白(bai)質、核酸等(deng)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)活(huo)(huo)性(xing)大(da)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)(zu)(zu)裝(zhuang)(zhuang)要(yao)(yao)求商(shang)密度定取(qu)向(xiang),這對于制備(bei)高性(xing)能生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)微感膜、發(fa)展生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)器(qi)件,以(yi)及(ji)研究生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)大(da)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)之(zhi)間相互作用是(shi)十分(fen)(fen)重要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)。在(zai)進(jin)行lgG歸生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)大(da)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)(zu)(zu)裝(zhuang)(zhuang)過程中,首次(ci)利用抗(kang)體(ti)活(huo)(huo)性(xing)片斷的(de)(de)(de)(de)(de)識別功能進(jin)行活(huo)(huo)性(xing)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)大(da)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)(zu)(zu)裝(zhuang)(zhuang)。這一重要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)進(jin)展使得生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)定向(xiang)組(zu)(zu)(zu)(zu)裝(zhuang)(zhuang)產生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)了新的(de)(de)(de)(de)(de)突破。
除(chu)以上幾種組(zu)(zu)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)外,在長鏈聚合(he)物分(fen)子上的(de)有(you)序(xu)組(zu)(zu)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)、橋連自組(zu)(zu)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)技(ji)術(shu)、有(you)序(xu)分(fen)子薄膜的(de)應用研究等技(ji)術(shu)也有(you)進展(zhan)(zhan)。采用納米加工(gong)技(ji)術(shu)還可以對材料進行原子量級加工(gong),使加工(gong)技(ji)術(shu)進人一個更加徽(hui)細的(de)深度(du)。納米結構自組(zu)(zu)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)技(ji)術(shu)的(de)發展(zhan)(zhan),將會使納米機械、納米機電(dian)系統和(he)納米生物學(xue)產生突破性的(de)飛躍(yue)。
中(zhong)(zhong)國(guo)在納(na)米領(ling)域的(de)(de)科(ke)學發現(xian)(xian)和產(chan)業化研究有一定的(de)(de)優勢。現(xian)(xian)代(dai)同美、日、德等國(guo)位于國(guo)際第一梯隊的(de)(de)前(qian)列。雖然現(xian)(xian)代(dai)中(zhong)(zhong)國(guo)己經建立了一定數量的(de)(de)納(na)米材(cai)料生(sheng)產(chan)基地,納(na)米技(ji)術的(de)(de)開發應用也已(yi)經興起,并初(chu)步實現(xian)(xian)了產(chan)業化。納(na)米要實現(xian)(xian)大(da)規模(mo)、低(di)成本的(de)(de)產(chan)業化生(sheng)產(chan),還有許多的(de)(de)工作(zuo)要做,只有依賴(lai)大(da)量的(de)(de)資(zi)金(jin)和高科(ke)技(ji)投人才(cai)能(neng)換(huan)取高額的(de)(de)利潤回報。
納米(mi)生(sheng)物(wu)學是以納米(mi)尺度研究細胞內(nei)部各種細胞器的結(jie)構(gou)和功能(neng)。研究細胞內(nei)部,細胞內(nei)外之間(jian)以及整個生(sheng)物(wu)體(ti)的物(wu)質、能(neng)量和信息交換。納米(mi)生(sheng)物(wu)學的研究集中在下(xia)列方面。
DNA研(yan)(yan)究(jiu)在形貌(mao)觀察、特性研(yan)(yan)究(jiu)和基因(yin)改造三(san)個方面(mian)有不(bu)少進展。
工作(zuo)目(mu)標是弄清人(ren)類的記憶、思維,語(yu)言和(he)學(xue)習這些高(gao)級神經功能和(he)人(ren)腦的信息處(chu)理功能。
這(zhe)是納米(mi)生(sheng)物學的熱門研(yan)究(jiu)內容。現(xian)在取得不少成果。是納米(mi)技術中有(you)希望獲(huo)得突破性(xing)巨(ju)大成果的部分。
世界上最小的馬達是一種生物馬達—鞭毛馬達。能象螺旋槳那樣旋轉驅動鞭毛旋轉。該馬(ma)(ma)達(da)(da)通常由10種以上的(de)蛋(dan)白質(zhi)群體組(zu)成,其構(gou)造如同人工(gong)馬(ma)(ma)達(da)(da)。由相(xiang)當的(de)定子、轉子、軸承、萬向接頭等組(zu)成。它的(de)直徑(jing)只有3onm,轉速可(ke)以高達(da)(da)15r/min,可(ke)在(zai)1μs內進(jin)行右轉或左(zuo)轉的(de)相(xiang)互切換。利用(yong)(yong)外部電場(chang)可(ke)實(shi)(shi)現加速或減速。轉動(dong)的(de)動(dong)力源(yuan),是(shi)細(xi)菌內支撐馬(ma)(ma)達(da)(da)的(de)薄膜內外的(de)氮氧離子濃度差。實(shi)(shi)驗(yan)證明(ming)。細(xi)菌體內外的(de)電位差也可(ke)驅動(dong)鞭毛馬(ma)(ma)達(da)(da)。現代人們(men)正在(zai)探索設(she)計一種能用(yong)(yong)電位差馭動(dong)的(de)人工(gong)鞭毛馬(ma)(ma)達(da)(da)驅動(dong)器。
日本三菱公(gong)司已開發出一種能模擬人眼處理視覺形象(xiang)功(gong)能的視網膜芯(xin)片(pian)。該芯(xin)片(pian)以砷化稼(jia)半導體作(zuo)為片(pian)基(ji)。每(mei)個(ge)芯(xin)片(pian)內含4096個(ge)傳感(gan)元。可望進一步用(yong)于機(ji)器人。
有人提出制作類似(si)環(huan)和桿那樣的(de)分子機(ji)械。把它們裝配起來構(gou)成(cheng)計算機(ji)的(de)線(xian)路(lu)單(dan)元,單(dan)元尺寸(cun)僅Inm,可組(zu)裝成(cheng)超小型計算機(ji),僅有數微米大小,就能達到現(xian)代常用計算機(ji)的(de)同等性能。
在納米結構(gou)自(zi)組(zu)(zu)裝(zhuang)(zhuang)復雜(za)徽型機電(dian)系統制造(zao)中(zhong),很大的(de)(de)難題(ti)是系統中(zhong)各部件(jian)的(de)(de)組(zu)(zu)裝(zhuang)(zhuang)。系統愈先進、愈復雜(za),組(zu)(zu)裝(zhuang)(zhuang)的(de)(de)問題(ti)也愈難解決。自(zi)然界各種(zhong)生(sheng)(sheng)物、生(sheng)(sheng)物體內的(de)(de)蛋白質(zhi)、DNA、細胞等都是極為復雜(za)的(de)(de)結構(gou)。它們的(de)(de)生(sheng)(sheng)成、組(zu)(zu)裝(zhuang)(zhuang)都是自(zi)動進行的(de)(de)。如能了(le)解并(bing)控制生(sheng)(sheng)物大分子的(de)(de)自(zi)組(zu)(zu)裝(zhuang)(zhuang)原理,人類對自(zi)然界的(de)(de)認識和改造(zao)必然會上(shang)升到一個全(quan)新的(de)(de)更高的(de)(de)水平(ping)。
納(na)(na)米(mi)(mi)機器(qi)(qi)(qi)人(ren)是(shi)根(gen)據(ju)分子(zi)水平的(de)生物學原理為設計(ji)原型,設計(ji)制造可對納(na)(na)米(mi)(mi)空(kong)間進行操作的(de)“功能分子(zi)器(qi)(qi)(qi)件”,也稱分子(zi)機器(qi)(qi)(qi)人(ren);而(er)納(na)(na)米(mi)(mi)機器(qi)(qi)(qi)人(ren)的(de)研發(fa)已成為當今科技的(de)前沿(yan)熱點。
2005年,不少國家紛紛制定相關戰略或者計(ji)劃,投入巨資(zi)搶占納米(mi)機(ji)(ji)器人這(zhe)種(zhong)新(xin)科技的戰略高地(di)。《機(ji)(ji)器人時代(dai)》月刊日(ri)前指出(chu):納米(mi)機(ji)(ji)器人潛在用途十分廣泛,其(qi)中特別重要的就是應用于醫(yi)療和(he)軍事領域。
每(mei)一種新科(ke)技的出現,似(si)乎都包涵著無限可(ke)能。用不了多久(jiu),個頭只有分子大小(xiao)的神奇納(na)米機器人(ren)將源(yuan)源(yuan)不斷地進(jin)入(ru)人(ren)類(lei)的日常生活。中(zhong)國(guo)著名(ming)學者(zhe)周海中(zhong)教授在1990年發表的《論機器人(ren)》一文中(zhong)就預(yu)言:到21世紀中(zhong)葉(xie),納(na)米機器人(ren)將徹底改變人(ren)類(lei)的勞(lao)動和生活方(fang)式。
納米(mi)雨(yu)(yu)(yu)衣(yi)(yi)(yi)(yi)傘(san)(san)是雨(yu)(yu)(yu)傘(san)(san)與雨(yu)(yu)(yu)衣(yi)(yi)(yi)(yi)的結合體,納米(mi)雨(yu)(yu)(yu)傘(san)(san)收(shou)傘(san)(san)有三(san)折傘(san)(san)和直(zhi)桿傘(san)(san)的收(shou)傘(san)(san)形態(簡單說(shuo),收(shou)傘(san)(san)時有長短兩(liang)種選擇)。納米(mi)雨(yu)(yu)(yu)衣(yi)(yi)(yi)(yi)可由納米(mi)雨(yu)(yu)(yu)傘(san)(san)轉變而成,納米(mi)雨(yu)(yu)(yu)衣(yi)(yi)(yi)(yi)又不同(tong)于(yu)一般(ban)的雨(yu)(yu)(yu)衣(yi)(yi)(yi)(yi),因為(wei)納米(mi)雨(yu)(yu)(yu)衣(yi)(yi)(yi)(yi)可以(yi)保證(zheng)從頭到腳絕對不濕。因為(wei)納米(mi)材(cai)料,所(suo)以(yi)這(zhe)雨(yu)(yu)(yu)傘(san)(san)可以(yi)一甩即(ji)干,雨(yu)(yu)(yu)傘(san)(san)轉變為(wei)雨(yu)(yu)(yu)衣(yi)(yi)(yi)(yi)后(hou),這(zhe)雨(yu)(yu)(yu)衣(yi)(yi)(yi)(yi)也只需(xu)穿著時輕輕一跳也即(ji)可全干。
2014年8月(yue)4日,澳大利亞運用新發明的(de)布料(liao),制成一款具有開創性的(de)T恤(xu)衫,不管人們怎樣嘗試著浸濕它,此(ci)T恤(xu)都能保持良好的(de)防水性能。
這件叫做“騎士”(The Cavalier)的(de)(de)白色T恤(xu)是(shi)百分(fen)之百棉質的(de)(de)。雖(sui)然表面看起(qi)來平淡無奇,但是(shi)其布(bu)料(liao)(liao)運用“疏水”納米(mi)技術應用編(bian)織而成,使得這件T恤(xu)能(neng)夠有效防止大部分(fen)液體和污(wu)漬的(de)(de)浸入。這種T恤(xu)可(ke)以(yi)用機器清洗(xi),其防水功能(neng)最多(duo)可(ke)承受80次清洗(xi)。它的(de)(de)布(bu)料(liao)(liao)有天然自凈(jing)功能(neng),任何(he)附(fu)著在上(shang)的(de)(de)污(wu)漬都能(neng)用水擦洗(xi)或(huo)沖(chong)干凈(jing)。
和(he)其(qi)他含有(you)化學物質的(de)(de)防水(shui)應用不同,T恤仿照的(de)(de)是荷葉的(de)(de)自(zi)然疏水(shui)特點。此布料(liao)的(de)(de)發明(ming)對于餐館(guan)和(he)咖啡廳來說可(ke)能具有(you)革(ge)命性的(de)(de)影響。此外,這種布料(liao)還(huan)可(ke)以運(yun)用在醫療行業或醫院(yuan)等地。
和(he)生物技(ji)術一(yi)樣,納米(mi)科技(ji)也(ye)有(you)很多環境和(he)安全問題(比如(ru)尺(chi)寸小是否(fou)會避(bi)開生物的自然防御系(xi)統,還有(you)是否(fou)能生物降解、毒(du)性(xing)副(fu)作用如(ru)何等(deng)等(deng))。
納(na)米(mi)材料(包(bao)含有納(na)米(mi)顆粒的(de)(de)材料)本身的(de)(de)存在并(bing)不是(shi)一種危害。只(zhi)有它的(de)(de)一些方面(mian)(mian)具有危害性(xing),特別是(shi)他們(men)的(de)(de)移動性(xing)和增強(qiang)的(de)(de)反應性(xing)。只(zhi)有某(mou)些納(na)米(mi)粒子的(de)(de)某(mou)些方面(mian)(mian)對生(sheng)物或環境有害,我們(men)才面(mian)(mian)臨一個真的(de)(de)危害。
要討論納(na)米(mi)(mi)材料對健康和環境(jing)的影響,我(wo)們必須區(qu)分兩類納(na)米(mi)(mi)結構:
納(na)(na)米尺(chi)寸的粒(li)(li)子(zi)(zi)被組裝在(zai)一個基體、材料或器件上的納(na)(na)米合成物(wu)、納(na)(na)米表面結構(gou)或納(na)(na)米組份(電子(zi)(zi),光學傳(chuan)感(gan)器等),又稱(cheng)為固(gu)定(ding)納(na)(na)米粒(li)(li)子(zi)(zi)。
“自由”納米粒(li)子(zi),不(bu)管在生產(chan)的某些步(bu)驟中存還是直接使用單(dan)獨(du)的納米粒(li)子(zi)。
這些(xie)自由納(na)米粒子(zi)可能是納(na)米尺寸的(de)單元素(su),化合物(wu),或是復雜的(de)混合物(wu),比(bi)如在一種元素(su)上鍍(du)上另外一張(zhang)物(wu)質(zhi)的(de)“鍍(du)膜”納(na)米粒子(zi)或叫做(zuo)“核殼(ke)”納(na)米粒子(zi)。
現代,公認的觀(guan)點(dian)是(shi),雖然(ran)我們需要關注(zhu)有固定納米粒子的材料,自由納米粒子是(shi)最緊迫(po)關心的。
因為,納米粒(li)子同它們(men)日常的(de)對應物(wu)實在是(shi)區(qu)別太大了,它們(men)的(de)有(you)害效應不能從已(yi)知毒性推演而來。這(zhe)樣討論自由納米粒(li)子的(de)健康和環境影響具有(you)很重要的(de)意義。
更加(jia)復雜的(de)是(shi),當我們討論納(na)米粒(li)子(zi)的(de)時(shi)候,我們必須知道含有(you)的(de)納(na)米粒(li)子(zi)的(de)粉(fen)末或(huo)液體幾乎(hu)從來不會單分(fen)散化(hua),而是(shi)具有(you)一(yi)定范圍(wei)內許多不同(tong)尺寸。這會使實驗分(fen)析(xi)更加(jia)復雜,因為大(da)的(de)納(na)米粒(li)子(zi)可能和小(xiao)的(de)有(you)不同(tong)的(de)性質。而且(qie),納(na)米粒(li)子(zi)具有(you)聚合(he)的(de)趨勢,而聚合(he)的(de)納(na)米粒(li)子(zi)具有(you)同(tong)單個(ge)納(na)米粒(li)子(zi)不同(tong)的(de)行為。
納(na)米顆粒進入人體有四種途徑:吸入,吞(tun)咽,從皮(pi)膚吸收或在醫療過(guo)程中(zhong)被有意的注入(或由植入體釋放)。一旦進入人體,它們具有高度的可移(yi)動性。在一些(xie)個(ge)例中(zhong),它們甚至能穿越(yue)血腦屏障。
納米(mi)粒子在(zai)器官(guan)中(zhong)(zhong)的(de)(de)行為仍然是需要研(yan)究的(de)(de)一個大(da)課題(ti)。基本上,納米(mi)顆粒的(de)(de)行為取決(jue)于它們(men)的(de)(de)大(da)小,形狀(zhuang)和(he)(he)同(tong)周(zhou)圍組(zu)織的(de)(de)相互作用活動性。它們(men)可能引起噬菌細(xi)(xi)胞(吞咽并消滅外來物質的(de)(de)細(xi)(xi)胞)的(de)(de)“過載(zai)”,從而引發(fa)防御性的(de)(de)發(fa)燒和(he)(he)降(jiang)低(di)機體(ti)(ti)免疫力。它們(men)可能因為無法(fa)降(jiang)解(jie)或(huo)降(jiang)解(jie)緩慢,而在(zai)器官(guan)里(li)集聚。還有一個顧(gu)慮(lv)是它們(men)同(tong)人體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)一些生物過程發(fa)生反應的(de)(de)潛在(zai)危險(xian)。由于極大(da)的(de)(de)表面積(ji),暴露在(zai)組(zu)織和(he)(he)液(ye)體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)納米(mi)粒子會立即吸附他們(men)遇到的(de)(de)大(da)分子。這樣會影(ying)響到例如酶和(he)(he)其他蛋(dan)白(bai)的(de)(de)調整(zheng)機制。
主要擔心納米顆粒可能會造(zao)成未(wei)知的危害。
納米(mi)技術的(de)(de)使用也存在(zai)社會學風(feng)險。在(zai)儀器(qi)的(de)(de)層(ceng)面,也包括在(zai)軍事領域使用納米(mi)技術的(de)(de)可(ke)能性(xing)。(例如,在(zai)MIT士兵納米(mi)技術研(yan)究(jiu)(jiu)所研(yan)究(jiu)(jiu)的(de)(de)裝備士兵的(de)(de)植入體或其他手段(duan),同時還有(you)通過(guo)納米(mi)探測器(qi)增強的(de)(de)監視手段(duan)。
在結構層面,納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)技(ji)術的批評家(jia)們(men)指出納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)技(ji)術打(da)開了一(yi)個由(you)產(chan)權(quan)和公司控(kong)制的新世界。他們(men)指出,就象生物(wu)技(ji)術的操(cao)控(kong)基因的能力(li)伴隨著生命的專(zhuan)(zhuan)利化(hua)(hua)一(yi)樣(yang),納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)技(ji)術操(cao)控(kong)分子(zi)的技(ji)術帶來的是(shi)(shi)(shi)物(wu)質的專(zhuan)(zhuan)利化(hua)(hua)。過去的幾年里,獲得納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)尺度的專(zhuan)(zhuan)利像(xiang)一(yi)股淘金熱(re)。2003年,超過800納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)相關的專(zhuan)(zhuan)利權(quan)獲得批準,這個數字每年都在增(zeng)長。大(da)公司已經壟斷了納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)尺度發(fa)明與發(fa)現的廣(guang)泛的專(zhuan)(zhuan)利。例(li)如,NEC和IBM這兩家(jia)大(da)公司持有碳(tan)納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)管(guan)這一(yi)納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)科技(ji)基石(shi)之一(yi)的基礎專(zhuan)(zhuan)利。碳(tan)納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)管(guan)具有廣(guang)泛的運用(yong)(yong),并被看好對從電子(zi)和計算機、到強化(hua)(hua)材(cai)料、到藥物(wu)釋(shi)放和診斷的許多工(gong)業(ye)領域(yu)都有關鍵的作用(yong)(yong)。碳(tan)納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)管(guan)很可能成為取代傳統原材(cai)料的主(zhu)要工(gong)業(ye)交(jiao)易材(cai)料。但是(shi)(shi)(shi),當它們(men)的用(yong)(yong)途擴張(zhang)時,任何想要制造或(huo)出售碳(tan)納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)管(guan)的人,不管(guan)應用(yong)(yong)是(shi)(shi)(shi)什(shen)么,都要先向NEC或(huo)者IBM購買許可證(zheng)。
高級納(na)(na)米(mi)技術,有時(shi)被稱為分子(zi)(zi)制(zhi)造(zao),用于描述分子(zi)(zi)尺(chi)度上的(de)(de)(de)(de)納(na)(na)米(mi)工程系統(納(na)(na)米(mi)機(ji)器)。無數(shu)例子(zi)(zi)證明,億萬年的(de)(de)(de)(de)進化能夠(gou)產生復雜的(de)(de)(de)(de)、隨機(ji)優(you)化的(de)(de)(de)(de)生物機(ji)器。在納(na)(na)米(mi)領(ling)域(yu)中,我(wo)們希望(wang)使(shi)(shi)用仿(fang)(fang)生學的(de)(de)(de)(de)方法找到制(zhi)造(zao)納(na)(na)米(mi)機(ji)器的(de)(de)(de)(de)捷(jie)徑。然而,K Eric Drexler和其他研(yan)究(jiu)者提(ti)出:高級納(na)(na)米(mi)技術雖然最(zui)初會(hui)使(shi)(shi)用仿(fang)(fang)生學輔助手(shou)段,最(zui)終(zhong)可(ke)能會(hui)建立在機(ji)械工程的(de)(de)(de)(de)原理上。
美國(guo)(guo)國(guo)(guo)家科(ke)(ke)學(xue)委(wei)員會(National Science Board)于(yu)西(xi)元2003年(nian)(nian)底批準(zhun)“國(guo)(guo)家納(na)米(mi)科(ke)(ke)技(ji)(ji)基(ji)礎結構網絡計劃”(National Science Board Approves Award for a National Nanotechnology Infrastructure Network,簡稱NNIN),將由(you)美國(guo)(guo)13所大學(xue)共(gong)同(tong)建構支持(chi)全國(guo)(guo)納(na)米(mi)科(ke)(ke)技(ji)(ji)與(yu)教育的網絡體系(xi)。該(gai)計劃為(wei)期(qi)5年(nian)(nian),于(yu)公元2004年(nian)(nian)一月(yue)開始執行(xing),將提供整體性(xing)的全國(guo)(guo)性(xing)使用技(ji)(ji)能以支持(chi)納(na)米(mi)尺度科(ke)(ke)學(xue)工(gong)程與(yu)技(ji)(ji)術的研究與(yu)教育工(gong)作(zuo)。預估(gu)5年(nian)(nian)間至少投(tou)資700億美元的研究經費。計劃目的不僅在(zai)提供美國(guo)(guo)研究人員頂(ding)尖的實驗儀器與(yu)設(she)備(bei),并能訓練(lian)出一批專(zhuan)精于(yu)最先進納(na)米(mi)科(ke)(ke)技(ji)(ji)的研究人員。
1.美國發展最新納(na)米(mi)細胞制造技術
納米(mi)技(ji)術可(ke)制造出粒(li)子小于人類血(xue)管(guan)大小的(de)物(wu)體,美國國家標準與科(ke)技(ji)協會(NIST)指(zhi)出已研究(jiu)出一種生產一致的(de),且(qie)能(neng)夠自行組合(he)的(de)納米(mi)細胞(bao)(Nanocells)的(de)方法,以應用在封裝(zhuang)壓縮藥物(wu)的(de)治療工作(zuo)上。這種技(ji)術當前(qian)可(ke)被運用在藥物(wu)的(de)包裝(zhuang)技(ji)術上,可(ke)以更精確地確保藥物(wu)的(de)用量,未來將運用在癌癥化(hua)學治療的(de)相關技(ji)術上作(zuo)更進一步的(de)研究(jiu)。
納米計劃(hua)是(shi)公元(yuan)2005年(nian)聯邦跨部會研發預(yu)算的主軸,達9.8億(yi)美元(yuan)。
2.DNA檢(jian)測芯片的進(jin)展
公元(yuan)(yuan)2004年一月,美國HP正(zheng)式對外發表其(qi)用來(lai)快速進行DNA檢測(ce)(ce)的(de)(de)納(na)米級芯(xin)片(pian)。2004年在DNA檢測(ce)(ce)上采以光(guang)(guang)學(xue)(xue)原理(li)為基(ji)礎的(de)(de)“基(ji)因(yin)微芯(xin)片(pian)法(fa)”(DNA microarrays)繁復的(de)(de)檢測(ce)(ce)步驟(zou),HP團隊(dui)改由將此繁復步驟(zou)交由電路芯(xin)片(pian)處理(li);制作上,DNA檢測(ce)(ce)芯(xin)片(pian)的(de)(de)傳感(gan)元(yuan)(yuan)件(jian)是一條利(li)用電子(zi)束蝕(shi)刻(ke)法(fa)(electron-beam lithography)與反(fan)應性離子(zi)蝕(shi)刻(ke)法(fa)(reactive-ion etching)所(suo)制成粗細約50納(na)米的(de)(de)納(na)米線。然(ran)就商業(ye)上考量,成果(guo)卻(que)過(guo)于(yu)高昂,因(yin)此研究(jiu)團隊(dui)正(zheng)發展利(li)用較便宜的(de)(de)光(guang)(guang)學(xue)(xue)蝕(shi)刻(ke)法(fa)(optical lithography)以制成DNA檢測(ce)(ce)芯(xin)片(pian)元(yuan)(yuan)件(jian)的(de)(de)技術。
3.地下(xia)水污染改(gai)善之研究(jiu)
地下水污(wu)染(ran)是(shi)現(xian)代被(bei)廣泛(fan)討論的一項重大(da)議題,現(xian)代,美國發表(biao)了一種納(na)(na)米(mi)微(wei)(wei)粒(li)(nanoparticles)技術,在此(ci)微(wei)(wei)粒(li)中心(xin)為鐵(tie)芯(iron)而其外則由多層(ceng)(ceng)聚(ju)合物加以包(bao)覆(fu),其中,內(nei)層(ceng)(ceng)是(shi)由防水性(xing)極佳的復合甲(jia)基丙烯酸甲(jia)脂(poly methl methacrylate;PMMA)包(bao)覆(fu),而外層(ceng)(ceng)則由親水的sulphonated polystyrene進行包(bao)覆(fu)。由于親水性(xing)外層(ceng)(ceng)使(shi)納(na)(na)米(mi)微(wei)(wei)粒(li)溶于水,內(nei)層(ceng)(ceng)防水層(ceng)(ceng)則能吸(xi)引污(wu)染(ran)源三(san)氯(lv)乙(yi)烯(trichloroethylene)。納(na)(na)米(mi)微(wei)(wei)粒(li)中的鐵(tie)芯使(shi)得三(san)氯(lv)乙(yi)烯產生分裂,進而使(shi)得此(ci)項污(wu)染(ran)源逐(zhu)漸分裂成(cheng)無毒(du)的物質。
4.啟動癌癥(zheng)納米(mi)科技(ji)計劃
為廣泛將(jiang)納米科(ke)技、癌(ai)(ai)癥(zheng)研究(jiu)與分子生物(wu)醫學相互結(jie)合,美國國家(jia)癌(ai)(ai)癥(zheng)中心(NCI)提(ti)出了(le)癌(ai)(ai)癥(zheng)納米科(ke)技計(ji)(ji)劃(hua)(Cancer Nanotechnology Plan),并(bing)將(jiang)透過院(yuan)外計(ji)(ji)劃(hua)、院(yuan)內計(ji)(ji)劃(hua)與納米科(ke)技標準實驗(yan)室等三方面進行跨領域工(gong)作。計(ji)(ji)劃(hua)設定(ding)了(le)六個挑(tiao)戰:
預防與(yu)控制癌癥:發展能投遞抗(kang)癌藥物及(ji)多重抗(kang)癌疫苗(miao)的納米(mi)級設備(bei)。
早期發現與蛋白質學:發展植入(ru)式(shi)早期偵(zhen)測癌癥生(sheng)物標(biao)記的設備,并發展能收集大量(liang)生(sheng)物標(biao)記進行大量(liang)分析的平臺性裝置。
影(ying)像(xiang)診(zhen)斷:發展可(ke)提(ti)高分辨率到可(ke)辨識單獨(du)癌細(xi)胞(bao)的(de)影(ying)像(xiang)裝置,以及將一(yi)個腫瘤內部不同組織來源的(de)細(xi)胞(bao)加以區分的(de)納米裝置。
多功能治(zhi)(zhi)療(liao)設備(bei):開發兼具(ju)診斷(duan)與治(zhi)(zhi)療(liao)的納米裝置(zhi)。
癌癥照護(hu)與(yu)生活品質提升(sheng):開發改善(shan)慢性癌癥所引(yin)發的(de)疼痛(tong)、沮喪(sang)、惡心等癥狀(zhuang),并(bing)提供理想性投(tou)藥裝置。
跨(kua)領域(yu)訓練(lian):訓練(lian)熟(shu)悉癌癥生物(wu)學與(yu)納(na)米(mi)科技的新一代(dai)研究人(ren)員(yuan)。
1.歐盟的國際納(na)米科學研究政策
歐洲為(wei)全球最早(zao)開始進行納米(mi)科學研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)的(de)(de)(de)區域,但由于(yu)當時并沒有歐盟加以(yi)居中(zhong)協調與規劃(hua),因(yin)此在(zai)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)初期因(yin)為(wei)缺乏資金援(yuan)助(zhu)、相關管理上(shang)的(de)(de)(de)支援(yuan),同時因(yin)為(wei)面(mian)臨專(zhuan)利取得的(de)(de)(de)問題,導致研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)人員遭遇(yu)許多阻礙,公元2004年五月,歐盟議會(European Commission;EC)對歐洲地區與國際社(she)會發表一系列(lie)有關于(yu)納米(mi)科技的(de)(de)(de)專(zhuan)案計劃(hua),以(yi)宣示歐洲對于(yu)提(ti)高納米(mi)科技競爭力的(de)(de)(de)決心。
歐盟將其計劃(hua)分為五(wu)個主要區域:研(yan)究(jiu)與發展(R&D)、基礎建(jian)設(infrastructure)、教(jiao)育與訓練(education and training)、創新(innovation)以及社會層面(societal dimension)。
根據(ju)預估,如歐(ou)(ou)盟(meng)(meng)計劃(hua)能(neng)順//baike.baidu.com/edit/%E7%BA%B3%E7%B1%B3%E6%8A%80%E6%9C%AF/144920利推展,在(zai)(zai)西(xi)元(yuan)(yuan)2010年前將可望為歐(ou)(ou)洲創造上百(bai)億歐(ou)(ou)元(yuan)(yuan)的經濟營收。歐(ou)(ou)盟(meng)(meng)議會也(ye)強調提(ti)高社會大(da)眾對于納(na)米(mi)(mi)科(ke)技的認知(zhi),也(ye)同(tong)樣(yang)屬于整體(ti)(ti)納(na)米(mi)(mi)發(fa)展計劃(hua)的一部分。另外,公(gong)眾健康、安全、環(huan)保問題及(ji)(ji)消(xiao)費者保護(hu)也(ye)同(tong)樣(yang)被包含(han)在(zai)(zai)此(ci)項(xiang)議題之(zhi)中。現在(zai)(zai),納(na)米(mi)(mi)科(ke)學(xue)(xue)及(ji)(ji)納(na)米(mi)(mi)科(ke)技仍屬于新(xin)興的R&D領域,其(qi)所必(bi)須解決與(yu)進(jin)行研(yan)究(jiu)(jiu)的對象都(dou)存在(zai)(zai)于原子與(yu)分子的階層中。納(na)米(mi)(mi)科(ke)學(xue)(xue)在(zai)(zai)未(wei)來幾(ji)年內的應用是眾所矚(zhu)目,且必(bi)將對所有(you)的科(ke)技產生重大(da)影(ying)響。在(zai)(zai)未(wei)來,納(na)米(mi)(mi)科(ke)技的研(yan)發(fa)工作也(ye)將對人體(ti)(ti)保健、食(shi)物、環(huan)保研(yan)究(jiu)(jiu)、資訊(xun)科(ke)學(xue)(xue)、安全、新(xin)興材(cai)料科(ke)學(xue)(xue)及(ji)(ji)能(neng)源儲存等領域產生重大(da)的改變。西(xi)元(yuan)(yuan)2004~2006年歐(ou)(ou)盟(meng)(meng)所進(jin)行的第六(liu)期架構計劃(hua)(FP6)中,納(na)米(mi)(mi)科(ke)技與(yu)新(xin)興材(cai)料研(yan)發(fa)的經費約為歐(ou)(ou)元(yuan)(yuan)13億,而歐(ou)(ou)盟(meng)(meng)議會也(ye)有(you)意提(ti)高經費并延(yan)長(chang)研(yan)究(jiu)(jiu)時(shi)程(由(you)公(gong)元(yuan)(yuan)2007~2013年)。同(tong)時(shi)為凝(ning)聚與(yu)加強所有(you)歐(ou)(ou)盟(meng)(meng)會員國在(zai)(zai)納(na)米(mi)(mi)科(ke)學(xue)(xue)方面的研(yan)究(jiu)(jiu),因(yin)此(ci)在(zai)(zai)規劃(hua)上歐(ou)(ou)盟(meng)(meng)議會也(ye)有(you)意召集(ji)民間(jian)與(yu)其(qi)他單位的專家凝(ning)聚共識,以強化整體(ti)(ti)歐(ou)(ou)盟(meng)(meng)在(zai)(zai)此(ci)方面研(yan)究(jiu)(jiu)領域的力量。
2.創(chuang)新接繼中心(xin)
在公(gong)元1995年由(you)歐盟委員會成立“創(chuang)(chuang)新(xin)(xin)接(jie)繼(ji)中(zhong)心(xin)”(Innovation Relay Centers, IRCs)。這個的(de)(de)(de)組織和(he)美國國家科(ke)(ke)技(ji)移轉中(zhong)心(xin)具相同功(gong)能。區域性(xing)的(de)(de)(de)創(chuang)(chuang)新(xin)(xin)接(jie)繼(ji)中(zhong)心(xin)總數近70個,支援至少(shao)位于30個國家的(de)(de)(de)相關科(ke)(ke)技(ji)移轉中(zhong)心(xin)。創(chuang)(chuang)新(xin)(xin)接(jie)繼(ji)中(zhong)心(xin)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de),是將(jiang)有問題的(de)(de)(de)公(gong)司(si)和(he)能提出解(jie)決方法(fa)的(de)(de)(de)公(gong)司(si)結合在一起。歐洲多數的(de)(de)(de)納米科(ke)(ke)技(ji)公(gong)司(si)都可受到創(chuang)(chuang)新(xin)(xin)接(jie)濟中(zhong)心(xin)或區域創(chuang)(chuang)新(xin)(xin)和(he)科(ke)(ke)技(ji)移轉策略計(ji)劃的(de)(de)(de)援助。
歐洲納米科技計劃接受(shou)金援的(de)(de)(de)方式和(he)美國大致相(xiang)同,有(you)些(xie)是屬于國家(jia)型計劃。歐洲有(you)多個跨(kua)國研(yan)發(fa)機構,以(yi)泛(fan)(fan)歐工(gong)業(ye)研(yan)發(fa)網絡為例,其(qi)專門提供無條件研(yan)發(fa)補助,目(mu)的(de)(de)(de)將研(yan)發(fa)成(cheng)果發(fa)展為產品。透(tou)過(guo)泛(fan)(fan)歐工(gong)業(ye)研(yan)發(fa)網絡提供的(de)(de)(de)資(zi)金補助的(de)(de)(de)國家(jia)包括奧地(di)利、挪威和(he)英國。其(qi)他在比利時、德國、斯洛伐(fa)尼亞、冰(bing)島(dao)和(he)以(yi)色列還包括貸款和(he)免償型補助。多數情況下,補助金額不超過(guo)計劃完(wan)成(cheng)的(de)(de)(de)所需(xu)總金額的(de)(de)(de)七成(cheng),剩余部(bu)分多仰賴地(di)方政府和(he)其(qi)他有(you)意愿者贊助。
1.日本理(li)研的納米科學研究現況
日(ri)本理(li)化學研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)所(RIKEN,簡稱理(li)研(yan))系一跨(kua)學門的(de)(de)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)組(zu)織,該所各部門分布在(zai)(zai)日(ri)本的(de)(de)7個區(qu)域(yu)。RIKEN的(de)(de)主(zhu)要基地-和光(guang)園區(qu),設置發現研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)中(zhong)心(xin)(xin)(DRI)、新領域(yu)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)系統(tong)(FRS)及頭腦科學中(zhong)心(xin)(xin)(BSI)等3研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)中(zhong)心(xin)(xin)。RIKEN進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)的(de)(de)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)可區(qu)分為三(san)類:DRI主(zhu)要進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)小型但(dan)具備(bei)長程(cheng)觀(guan)點(dian)的(de)(de)培育研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)計劃(hua);FRS同樣(yang)執行(xing)(xing)小型計劃(hua),但(dan)以(yi)由上而(er)下的(de)(de)方式,進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)較具動態(tai)的(de)(de)中(zhong)程(cheng)及中(zhong)等規模的(de)(de)計劃(hua);至(zhi)于研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)中(zhong)心(xin)(xin)則(ze)是進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)以(yi)目標為導(dao)向的(de)(de)中(zhong)至(zhi)長程(cheng)的(de)(de)大(da)型計劃(hua)。RIKEN在(zai)(zai)西元(yuan)2003會計年度下半年(西元(yuan)2003年十月(yue)至(zhi)2004年三(san)月(yue))的(de)(de)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)預(yu)算共4.748億美元(yuan),全年預(yu)算超過9億美元(yuan)。
公元1986年(nian)起RIKEN開(kai)始從事納(na)米科學(xue)(xue)之研究(jiu),但正式(shi)的(de)納(na)米科學(xue)(xue)計(ji)劃則是(shi)自西元2002年(nian)開(kai)始,初期選定有18項的(de)納(na)米科學(xue)(xue)計(ji)劃,并陸續分別在各研究(jiu)中心(xin)進行。
2.日本提高納米(mi)科技預算與產業合作(JAPAN BOOSTS NANOTECHNOLOGY BUDGET AND INDUSTRIAL COOPERATION)
日(ri)(ri)本科(ke)(ke)(ke)學(xue)與(yu)科(ke)(ke)(ke)技政(zheng)策顧(gu)問(wen)委員(yuan)會(Council for Science and Technology Policy)消(xiao)息(xi)指出,日(ri)(ri)本在西(xi)元(yuan)2004年(nian)(nian)會計(ji)年(nian)(nian)度(由(you)(you)4月1日(ri)(ri)起(qi))中,納(na)米科(ke)(ke)(ke)技預(yu)算(suan)成(cheng)長3.1個(ge)百分(fen)比,達到8.8億美(mei)元(yuan)。同時,兩個(ge)主要負責(ze)日(ri)(ri)本納(na)米科(ke)(ke)(ke)技研(yan)發(fa)計(ji)劃(hua)的(de)(de)政(zheng)府部會,其(qi)預(yu)算(suan)也都有成(cheng)長。負責(ze)推銷即將完成(cheng)的(de)(de)研(yan)發(fa)工(gong)作的(de)(de)日(ri)(ri)本經濟(ji)產業(ye)省(Ministry of Economy Trade and Industry, METI),預(yu)算(suan)由(you)(you)西(xi)元(yuan)2003年(nian)(nian)的(de)(de)0.97億美(mei)元(yuan)提(ti)升到公(gong)元(yuan)2004年(nian)(nian)的(de)(de)1.1億美(mei)元(yuan)。納(na)米科(ke)(ke)(ke)技與(yu)相關原料研(yan)究(jiu)被指定為(wei)四個(ge)最高優先項目之一,其(qi)他領域包(bao)括資(zi)訊(xun)與(yu)通(tong)訊(xun)、生命科(ke)(ke)(ke)學(xue)與(yu)環境(jing)研(yan)究(jiu)。
日(ri)本(ben)的預算是經由(you)日(ri)本(ben)大藏省(sheng)(Finance Ministry)批準,再由(you)日(ri)本(ben)國會(hui)(Japanese Diet)制定為(wei)法律。日(ri)本(ben)文部科(ke)學省(sheng)(Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, MEXT)的納米科(ke)技研發經費,則由(you)2.3億美元(yuan)成長到2.4億元(yuan),將著(zhu)重在基礎原(yuan)料研究與新藥物(wu)研究計劃上。
1.韓國的納米(mi)科技策略
韓(han)國政府(fu)已深切體認到(dao)納(na)米(mi)科(ke)技(ji)(ji)(ji)(ji)為(wei)本世(shi)紀科(ke)技(ji)(ji)(ji)(ji)發展的戰(zhan)略制高點,整合納(na)米(mi)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)與資訊(xun)、生(sheng)物、材料、能源、環境(jing)、軍事、航太領域(yu)之高新科(ke)技(ji)(ji)(ji)(ji),并將(jiang)創(chuang)造出跨學(xue)門研究發新境(jing)界。韓(han)國政府(fu)也(ye)理解到(dao)此新興(xing)科(ke)技(ji)(ji)(ji)(ji)也(ye)將(jiang)是創(chuang)造新產(chan)業與高科(ke)技(ji)(ji)(ji)(ji)產(chan)品(pin)(pin)的驅(qu)動力(li),納(na)米(mi)科(ke)學(xue)與技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)的突破性進展更將(jiang)為(wei)人類能力(li)、社會(hui)產(chan)出、國家生(sheng)產(chan)力(li)、經濟(ji)成長(chang)與生(sheng)命品(pin)(pin)質帶來巨幅的改善。
韓(han)國已宣示在公(gong)元(yuan)2001至2010年(nian)十(shi)年(nian)間投入(ru)韓(han)幣(bi)2,391兆元(yuan)(約(yue)20億(yi)美元(yuan))于納(na)米(mi)科技(ji)的(de)(de)(de)研發(fa),政府投入(ru)在納(na)米(mi)科技(ji)的(de)(de)(de)經費,公(gong)元(yuan)2002年(nian)與2000年(nian)比較,成(cheng)長(chang)約(yue)400%。納(na)米(mi)國家(jia)計(ji)劃的(de)(de)(de)主要目(mu)標之一為在某些競爭性領域取得世界第一并(bing)發(fa)展(zhan)產業成(cheng)長(chang)的(de)(de)(de)利基市場,韓(han)國同時(shi)明確的(de)(de)(de)把(ba)發(fa)展(zhan)重點聚焦于諸如兆元(yuan)級(ji)積體電子元(yuan)件等核心關鍵技(ji)術。
“2002年(nian)執(zhi)行(xing)納米技(ji)術發(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)計(ji)劃(hua)(hua)”與“納米結構(gou)(gou)材料技(ji)術發(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)”、“納米微機電與制造技(ji)術發(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)”等(deng)兩項新領域研究計(ji)劃(hua)(hua)同步開始實施,再加上納米科(ke)技(ji)領域研究計(ji)劃(hua)(hua)在(zai)未(wei)來(lai)6~9年(nian)內每年(nian)將投入2千萬美元,在(zai)眾多政(zheng)(zheng)府(fu)研究機構(gou)(gou)林立(li)的Daejoen科(ke)學(xue)城。韓國(guo)高(gao)等(deng)科(ke)技(ji)研究院(KAIST)于(yu)2001年(nian)設立(li)納米制造中心,在(zai)未(wei)來(lai)6~9年(nian)內投入1.65億(yi)美元,政(zheng)(zheng)府(fu)調整“2003年(nian)納米科(ke)技(ji)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)行(xing)動(dong)計(ji)劃(hua)(hua)”,包括(kuo):納米科(ke)技(ji)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)促(cu)進(jin)法案,其(qi)目的二(er):一(yi)為建(jian)構(gou)(gou)堅固的納米科(ke)技(ji)核心研究基(ji)(ji)礎,二(er)為激勵成熟(shu)納米科(ke)技(ji)的產業化,韓國(guo)政(zheng)(zheng)府(fu)也(ye)將配(pei)置3.8億(yi)美元(全國(guo)納米科(ke)技(ji)經費(fei)的19%)于(yu)國(guo)家納米產業化計(ji)劃(hua)(hua),其(qi)中包括(kuo)產業研發(fa)(fa)(fa)基(ji)(ji)金與創投基(ji)(ji)金。
根據公(gong)元2002年韓國(guo)專利(li)局報道,納米科(ke)技專利(li)應用數目無論在(zai)國(guo)內或國(guo)外(wai)(wai)都呈現(xian)大幅(fu)成(cheng)(cheng)長,新興納米科(ke)技也在(zai)過去數年間呈現(xian)可觀地成(cheng)(cheng)長,另外(wai)(wai)根據韓國(guo)商(shang)工(gong)能源部(MOCIE)的統計,西元2002年納米科(ke)技新創公(gong)司(si)也如雨后春筍紛紛搶搭納米科(ke)技列車。
2.韓國預測國際市(shi)場對納米紡(fang)織品(pin)的需求將快速(su)增加
韓國(guo)(guo)(guo)產業(ye)資(zi)源(yuan)部預測(ce),今后9年國(guo)(guo)(guo)際市(shi)(shi)場對納(na)米紡織(zhi)品的需求(qiu)將會出現迅速增長的趨勢,交易(yi)額可望達(da)到近400億美元。韓國(guo)(guo)(guo)產業(ye)資(zi)源(yuan)部委托韓國(guo)(guo)(guo)纖維產業(ye)聯合(he)會從西元2004年八月(yue)份開始的三個月(yue)內,對國(guo)(guo)(guo)際市(shi)(shi)場對納(na)米紡織(zhi)品的需求(qiu)和貿易(yi)趨勢進行(xing)研究分析。
韓(han)國產業資(zi)源(yuan)(yuan)部分(fen)析(xi)認為,國際市場對納(na)米(mi)(mi)紡織(zhi)品(pin)(pin)的(de)需(xu)求(qiu)(qiu)金額(e)(e)以150億(yi)美(mei)元(yuan)為基(ji)準,今后每(mei)年(nian)(nian)將遞(di)增(zeng)10.7%,到(dao)公元(yuan)2007年(nian)(nian)和2012年(nian)(nian),國際市場對納(na)米(mi)(mi)紡織(zhi)品(pin)(pin)的(de)需(xu)求(qiu)(qiu)金額(e)(e)將分(fen)別達到(dao)240億(yi)美(mei)元(yuan)和397億(yi)元(yuan)。到(dao)西元(yuan)2012年(nian)(nian),國際市場對用(yong)于(yu)制藥、電子和生(sheng)(sheng)命科學(xue)的(de)超(chao)高效能(neng)過濾納(na)米(mi)(mi)紡織(zhi)品(pin)(pin)的(de)需(xu)求(qiu)(qiu)金額(e)(e)將達到(dao)96億(yi)美(mei)元(yuan),對用(yong)于(yu)防生(sheng)(sheng)化(hua)武器和體育娛樂(le)的(de)納(na)米(mi)(mi)紡織(zhi)品(pin)(pin)的(de)需(xu)求(qiu)(qiu)金額(e)(e)將達到(dao)26億(yi)美(mei)元(yuan),對用(yong)于(yu)儲存(cun)能(neng)源(yuan)(yuan)的(de)納(na)米(mi)(mi)紡織(zhi)品(pin)(pin)的(de)需(xu)求(qiu)(qiu)金額(e)(e)將達到(dao)205億(yi)美(mei)元(yuan)。
韓國(guo)對納(na)米紡織品的(de)(de)(de)需求(qiu)(qiu)金額為19億美元,占(zhan)國(guo)際(ji)(ji)市場(chang)需求(qiu)(qiu)總額的(de)(de)(de)12.1%。到西元2012年,韓國(guo)對納(na)米紡織品的(de)(de)(de)需求(qiu)(qiu)金額將達到72億美元,占(zhan)當時國(guo)際(ji)(ji)市場(chang)需求(qiu)(qiu)總額的(de)(de)(de)18.1%。
3.韓(han)國在納米科技的發(fa)展(zhan)幾(ji)乎完全集中在微電(dian)子(zi)產業
透(tou)過(guo)由(you)韓國科技部(bu)(Ministry of Science and Technology)贊助的兆位(wei)水(shui)平納米設備(bei)發展計劃(Tera-Level Nanodevices Initiatives),韓國的大學和產業都專(zhuan)注于發展下一(yi)世代微(wei)電子設備(bei),包括(kuo)具有(you)兆位(wei)元(yuan)(terabit)容量(liang)的內存設備(bei)和具有(you)兆赫(he)茲(zi)(terahertz)資料處理速度的元(yuan)件(jian)。
韓國最大企業(ye)財團(tuan)之一的三星設有一個先進科技研究(jiu)所(suo)(Advanced Institute of Technology),從(cong)事微電子科技的研究(jiu)和商業(ye)化發展。
臺(tai)灣(wan)自公元(yuan)1996年以來,國(guo)(guo)科會(hui)、經濟部(bu)、教育(yu)部(bu)等(deng)部(bu)會(hui)已支(zhi)持許多個(ge)別計(ji)(ji)劃(hua)從事有(you)關于納米(mi)科技的研發(fa),較九十(shi)年代的如(ru)教育(yu)部(bu)的卓越(yue)計(ji)(ji)劃(hua)、國(guo)(guo)科會(hui)納米(mi)材料尖端研究(jiu)計(ji)(ji)劃(hua)、經濟部(bu)技術(shu)處納米(mi)技術(shu)環境建(jian)構及(ji)其(qi)產(chan)業(ye)應用評估計(ji)(ji)劃(hua)等(deng)等(deng)。為了有(you)效地運用資源,并整合(he)產(chan)官學研的智慧與(yu)力量,以提升國(guo)(guo)際競爭力;自西元(yuan)2000年起,國(guo)(guo)科會(hui)即開始規劃(hua)推動(dong)納米(mi)科技計(ji)(ji)劃(hua)。
公(gong)元2000年12月中(zhong)國(guo)臺灣(wan)地區行(xing)(xing)政部(bu)門“科(ke)技(ji)顧問(wen)會議(yi)”與西元2001年一(yi)月第六次“全(quan)國(guo)科(ke)學(xue)技(ji)術會議(yi)”(全(quan)國(guo)科(ke)技(ji)會議(yi))之(zhi)結論(lun),均指出納(na)米科(ke)技(ji)為臺灣(wan)未來產業發展重點領域方向(xiang),國(guo)科(ke)會遂于西元2002年十(shi)一(yi)月廿一(yi)日成(cheng)立工作小組(zu)辦公(gong)室,負責國(guo)家型(xing)計劃(hua)(hua)之(zhi)規(gui)劃(hua)(hua),“納(na)米國(guo)家型(xing)科(ke)技(ji)計劃(hua)(hua)工作小組(zu)”之(zhi)成(cheng)員由國(guo)科(ke)會、臺灣(wan)行(xing)(xing)政部(bu)門科(ke)技(ji)顧問(wen)組(zu)、中(zhong)研院、中(zhong)國(guo)臺灣(wan)地區教育部(bu)、工研院、經濟(ji)部(bu)、臺灣(wan)行(xing)(xing)政部(bu)門“原子能委(wei)員會”及臺灣(wan)行(xing)(xing)政部(bu)門環境保護(hu)署等單(dan)位共二十(shi)五位代表組(zu)成(cheng)。
國科會(hui)并于(yu)(yu)公元2002年(nian)(nian)一(yi)月十五(wu)日(ri)召(zhao)開第一(yi)五(wu)五(wu)次委員會(hui)議(yi),討論“納(na)米國家(jia)型(xing)科技計(ji)劃(hua)”構想(xiang);于(yu)(yu)西(xi)元2002年(nian)(nian)六月第一(yi)五(wu)七次委員會(hui)議(yi)中通過納(na)米國家(jia)型(xing)科技計(ji)劃(hua)審議(yi),自西(xi)元2003年(nian)(nian)一(yi)月正(zheng)式開始推動,并決定自西(xi)元2003年(nian)(nian)至西(xi)元2008年(nian)(nian)間,投(tou)入經(jing)費新臺幣(bi)231.9億元于(yu)(yu)納(na)米科技發展;并于(yu)(yu)同(tong)年(nian)(nian)九月一(yi)日(ri)正(zheng)式成立(li)納(na)米國家(jia)型(xing)計(ji)劃(hua)辦公室(shi),執行整體計(ji)劃(hua)之領導、策(ce)劃(hua)與管考。
1.“中(zhong)國(guo)實(shi)(shi)驗(yan)室國(guo)家(jia)(jia)認可(ke)委(wei)員(yuan)會”是負責實(shi)(shi)驗(yan)室和檢查機(ji)構認可(ke)及相關工作的認可(ke)機(ji)構,為規范(fan)納(na)米(mi)產(chan)品市場(chang)、推動制定(ding)相關納(na)米(mi)材料及產(chan)品的標準,“國(guo)家(jia)(jia)納(na)米(mi)科學中(zhong)心”和“中(zhong)國(guo)實(shi)(shi)驗(yan)室國(guo)家(jia)(jia)認可(ke)委(wei)員(yuan)會”會商多次(ci),聯合成立“納(na)米(mi)技術專門(men)委(wei)員(yuan)會”,掛靠在“國(guo)家(jia)(jia)納(na)米(mi)科學中(zhong)心”。
2. 中國(guo)政(zheng)府透過中國(guo)科(ke)學院主導(dao)眾多納(na)米(mi)科(ke)技(ji)研發(fa)計(ji)劃,多數強調半導(dao)體制(zhi)造技(ji)術和發(fa)展以納(na)米(mi)科(ke)技(ji)為基礎(chu)的電子(zi)元件,另一是利用納(na)米(mi)材料保存(cun)考(kao)古文物。
已成功發展出的產品(pin)包括新式冷氣機(ji),其特點為利用創(chuang)新的納(na)米材(cai)質。另估(gu)計(ji)約(yue)有兩(liang)百家企業(ye)積極從事納(na)米科技產品(pin)的商業(ye)化。
滑鐵(tie)盧(lu)大(da)學是全世界第一(yi)所(suo)設立(li)以納米科技工程(cheng)為主科的大(da)學。在2005年開(kai)(kai)始收(shou)生并在2010年開(kai)(kai)設納米科技工程(cheng)碩士班。在2012年,將(jiang)會有(you)一(yi)座量子納米中(zhong)心。
多倫多大學也擁(yong)有以(yi)納米科技(ji)工程為副科的(de)科學工程的(de)大學。
圭(gui)爾夫大學則已設立了納米科學.。