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在納米結(jié)構(gòu)的檢測與表征方面，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的研究人員在表面吸附單分子的研究中精確測定了硅表面C60單分子的吸附取向和電子狀態(tài)，為設(shè)計構(gòu)筑分子器件提供了一些基本數(shù)據(jù)。最近，侯建國院士和朱清時院士領(lǐng)導(dǎo)的課題組利用STM誘導(dǎo)了分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)變化，觀察到由單個磁性分子所引起的近藤效應(yīng)，成功實(shí)現(xiàn)了對單分子自旋態(tài)的控制。

納米科技的一個最重要的應(yīng)用方向是發(fā)展基于新原理的納米尺度功能器件。白春禮介紹，納米器件與加工技術(shù)方面，中國在對量子電子器件的探索、有機(jī)超高密度信息存儲器件的基礎(chǔ)研究等方面都取得了重要成果。像中國科學(xué)院化學(xué)所有機(jī)固體實(shí)驗(yàn)室，不僅在利用有機(jī)半導(dǎo)體材料制備微納場效應(yīng)晶體管的研究方面取得許多重要的研究成果，并申請了多項(xiàng)發(fā)明專利，最近他們還采用晶核原位外延的方法得到了緊貼氧化硅基板生長的取向控制的有機(jī)半導(dǎo)體單晶納米帶，得到了平行的、交叉的等各種基于有機(jī)半導(dǎo)體單晶的納米復(fù)雜結(jié)構(gòu)，為進(jìn)一步開展有機(jī)半導(dǎo)體單晶納米電路的研究打下了基礎(chǔ)。如何實(shí)現(xiàn)單壁碳納米管的管徑與手性控制，是其能否應(yīng)用特別是在未來納米電子器件中應(yīng)用的瓶頸問題。

最近，北京大學(xué)科研人員通過有效調(diào)控化學(xué)氣相沉積生長單壁碳納米管的生長過程，在其手性調(diào)控生長方面取得突破。這也是從單一催化劑粒子出發(fā)制備異徑單壁碳納米管的首次報道。

納米生物效應(yīng)也是近年中國納米科技研究的一個熱門領(lǐng)域。上海硅酸鹽所的研究人員發(fā)現(xiàn)一種幾百納米大小的顆粒可以在外磁場的引導(dǎo)下在血管中承載和輸運(yùn)藥物到指定區(qū)域再可控釋放，這將大大提高藥物的療效并降低毒副作用。與此同時，中國科學(xué)院高能物理研究所、生物物理所和軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院正在合作開展有關(guān)富勒烯和納米顆粒的毒理研究。這些研究直接關(guān)系到使用納米材料作為藥物載體的安全性，以及大量使用納米粉體材料對環(huán)境和人體的影響。

“不可能把所有研究成果都一一列舉，但是中國在納米科技研究方面的成果確實(shí)讓人欣慰。”白春禮說。

跨越發(fā)展仍任重道遠(yuǎn)

“不過，也應(yīng)該看到，中國在納米科技研究方面依然存在不足之處。”白春禮介紹，目前，我國納米材料研究的基礎(chǔ)設(shè)施還相對薄弱，納米材料的設(shè)計與創(chuàng)新能力不強(qiáng)，自主知識產(chǎn)權(quán)不多。在對納米新材料的物性檢測和表征以及納米器件的探索方面，我國的研究工作受條件所限，研究力量比較薄弱。國內(nèi)的研究工作主要集中在北京大學(xué)、清華大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、南京大學(xué)和中國科學(xué)院等研究基礎(chǔ)相對較好、設(shè)備設(shè)施相對齊全的高等學(xué)校及科研院所。雖然我國已有約1000余所大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)發(fā)表了與納米科技有關(guān)的論文，但是絕大多數(shù)研究成果僅來自20多所著名的大學(xué)和研究單位，工業(yè)界對納米科技研發(fā)的重視程度還亟待加強(qiáng)。

“為了真正使納米技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，我國應(yīng)加大納米材料產(chǎn)業(yè)化的投入，尤其要注重納米科學(xué)的工程化研究和納米材料的應(yīng)用研究，鼓勵在產(chǎn)業(yè)化方面有基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)的研究單位與其他研究單位聯(lián)合，或研究單位與企業(yè)聯(lián)合。”白春禮介紹，國家也在不斷加大對納米器件基礎(chǔ)研究的投入力度，改善現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備與研究條件。不過，要使中國納米科技向前發(fā)展并更具有競爭力，需要鼓勵各研究單位開展合作研究，優(yōu)勢互補(bǔ)，多學(xué)科聯(lián)合攻關(guān)。

“另一個需要提及的重要方面是納米標(biāo)準(zhǔn)的制定。”白春禮說，由于納米科學(xué)技術(shù)是一門新興的綜合性學(xué)科，社會公眾對納米科技的認(rèn)識并不全面，社會上存在著對納米科技概念的某些誤解，甚至出現(xiàn)了偽納米產(chǎn)品，這提醒我們需要盡快制定納米技術(shù)和納米產(chǎn)品的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

事實(shí)上，世界各國現(xiàn)在都缺乏納米檢測技術(shù)和方法的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。由于檢測納米材料的儀器設(shè)備基本分布在科研型的研究院所和高等院校，主要為科研服務(wù)，儀器操作人員個體的實(shí)驗(yàn)步驟不能被認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)的檢測方法；同類儀器由于生產(chǎn)廠家不同，檢測方法也不完全相同；納米研究與檢測中涉及了許多未知過程和現(xiàn)象，現(xiàn)有的檢測技術(shù)難于滿足納米檢測的需要，也很難用傳統(tǒng)的術(shù)語和定義進(jìn)行解釋。這些因素給開展實(shí)驗(yàn)室間的比對實(shí)驗(yàn)帶來較大的困難。另一方面，對用于同一類儀器的不同儀器之間，或不同類型儀器之間的檢測結(jié)果進(jìn)行比對而采用的標(biāo)準(zhǔn)樣品也相對缺乏。作為納米標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，這些樣品需要具有相當(dāng)高的均勻性和穩(wěn)定性。

“現(xiàn)在，人們研究納米尺度現(xiàn)象的基本工具和對這些現(xiàn)象的理解水平還只是初步的，納米器件的研制水平和應(yīng)用程度將是人類進(jìn)入納米科技時代的重要標(biāo)志。”白春禮指出，要想實(shí)現(xiàn)納米技術(shù)這一目標(biāo)，尚有很多基礎(chǔ)科學(xué)問題需要解答，包括對分子自組裝的理解、如何構(gòu)造納米器件、復(fù)雜的納米結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是如何運(yùn)作的等。只有在物理、化學(xué)、材料科學(xué)、電子工程學(xué)以及其他相關(guān)學(xué)科的很多方面得到充分發(fā)展的情況下，才能真正形成一項(xiàng)具體的納米技術(shù)。