在納米結構的檢測與表征方面，中國科學技術大學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)，為設計構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導的課題組利用STM誘導了分子的化學結構變化，觀察到由單個磁性分子所引起的近藤效應，成功實現(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方面，中國在對量子電子器件的探索、有機超高密度信息存儲器件的基礎研究等方面都取得了重要成果。像中國科學院化學所有機固體實驗室，不僅在利用有機半導體材料制備微納場效應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半導體單晶納米帶，得到了平行的、交叉的等各種基于有機半導體單晶的納米復雜結構，為進一步開展有機半導體單晶納米電路的研究打下了基礎。如何實現(xiàn)單壁碳納米管的管徑與手性控制，是其能否應用特別是在未來納米電子器件中應用的瓶頸問題。
最近，北京大學科研人員通過有效調(diào)控化學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。
納米生物效應也是近年中國納米科技研究的一個熱門領域。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？梢栽谕獯艌龅囊龑略谘苤谐休d和輸運藥物到指定區(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，中國科學院高能物理研究所、生物物理所和軍事醫(yī)學科學院正在合作開展有關富勒烯和納米顆粒的毒理研究。這些研究直接關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讓人欣慰！卑状憾Y說。
跨越發(fā)展仍任重道遠
“不過，也應該看到，中國在納米科技研究方面依然存在不足之處！卑状憾Y介紹，目前，我國納米材料研究的基礎設施還相對薄弱，納米材料的設計與創(chuàng)新能力不強，自主知識產(chǎn)權不多。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、清華大學、復旦大學、南京大學和中國科學院等研究基礎相對較好、設備設施相對齊全的高等學校及科研院所。雖然我國已有約1000余所大學和研究機構發(fā)表了與納米科技有關的論文，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。
“為了真正使納米技術轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，我國應加大納米材料產(chǎn)業(yè)化的投入，尤其要注重納米科學的工程化研究和納米材料的應用研究，鼓勵在產(chǎn)業(yè)化方面有基礎和經(jīng)驗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！卑状憾Y介紹，國家也在不斷加大對納米器件基礎研究的投入力度，改善現(xiàn)有實驗設備與研究條件。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，多學科聯(lián)合攻關。
“另一個需要提及的重要方面是納米標準的制定。”白春禮說，由于納米科學技術是一門新興的綜合性學科，社會公眾對納米科技的認識并不全面，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和納米產(chǎn)品的相關標準。
事實上，世界各國現(xiàn)在都缺乏納米檢測技術和方法的規(guī)范與標準。由于檢測納米材料的儀器設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，儀器操作人員個體的實驗步驟不能被認為是標準的檢測方法；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)有的檢測技術難于滿足納米檢測的需要，也很難用傳統(tǒng)的術語和定義進行解釋。這些因素給開展實驗室間的比對實驗帶來較大的困難。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果進行比對而采用的標準樣品也相對缺乏。作為納米標準物質(zhì)，這些樣品需要具有相當高的均勻性和穩(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用程度將是人類進入納米科技時代的重要標志！卑状憾Y指出，要想實現(xiàn)納米技術這一目標，尚有很多基礎科學問題需要解答，包括對分子自組裝的理解、如何構造納米器件、復雜的納米結構系統(tǒng)是如何運作的等。只有在物理、化學、材料科學、電子工程學以及其他相關學科的很多方面得到充分發(fā)展的情況下，才能真正形成一項具體的納米技術。
- 白春禮考察調(diào)研中科院寧波材料所 2013-09-16
- 白春禮：新科技革命可能在六大領域首先突破 2013-01-03
- 國科大2012年度頒獎典禮在京舉行 2012-12-20
- 江雷院士榮獲第五屆“納米研究獎” 2018-07-18
- 科技部解讀納米研究國家重大科學研究計劃“十二五”專項規(guī)劃 2012-07-16
- 科技部關于印發(fā)納米研究國家重大科學研究計劃“十二五”專項規(guī)劃的通知 2012-06-25
