纳米新世界：如何做好微观世界的“大蛋糕”
2024-02-08
纳米科技是多学科交叉融合的智慧结晶，也是未来变革性技术的源泉，经过数十年发展，已成为国际上竞相争夺的战略制高点。
神奇的微观世界
最早提出纳米尺度上科学和技术问题的是著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼。1959年,他在著名的演讲《微观世界有无垠的空间》中提出：如果人类能够在原子、分子的尺度上来加工材料、制备装置，那么将有许多激动人心的新发现。他还强调，人们需要新型的微型化仪器来操纵纳米结构并测定其性质。
理查德·费曼的科学思想起初并未被接受，然而科技的迅猛发展很快证明了他是正确的。继理查德·费曼之后，许多科学家又尽情发挥想象力，从不同角度继续编织着纳米技术的神奇梦想。1974年，科学家谷口纪男最早使用纳米技术(nanotechnology)一词描述了精细机械加工;1980年代初，宾尼希和罗雷尔等人发明了理查德·费曼所期望的纳米科技研究的重要仪器——扫描隧道显微镜(STM);1986年，原子力显微镜问世;1990年第一届国际纳米科学技术会议召开，标志着纳米科技正式诞生。
纳米科技对世界各国产生了深远影响，在短短的几十年里，大量原创性的成果不断涌现，多项重大突破性技术获得诺贝尔奖，材料、能源、微电子、生物技术等众多产业领域发生了深刻变革，产业规模迅速壮大。
神奇的纳米科技为人类生活增姿添彩。
在医学领域，纳米级粒子可以使药物在人体内的传输更为方便，用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体后可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织；
在电子领域，可以从阅读硬盘上读取信息的纳米级磁读卡机以及存储容量为目前芯片上千倍的纳米级存储器芯片都已投入生产，可以预见，未来以纳米技术为核心的计算机处理信息的速度将更快，效率将更高。
在环境科学领域，可以凭借功能独特的纳米膜探测由化学和生物制剂造成的污染，并能够对这些制剂进行过滤，从而消除污染。
在农业遗传育种领域，可以通过纳米技术先将DM染色体全部分解为单个基因，然后根据需要进行组装，转基因整合成功率几乎可达100%。
《中国纳米科学2035发展战略》中直言，“未来10~15年，纳米科技将深度应用于信息、能源、环保、生物医学、制造、国防等领域，形成基于纳米技术的新兴产业。”
不断崛起的中国纳米
2001年，科技部联合国家多部委发布了《国家纳米科技发展纲要》，成立了国家纳米科学技术指导协调委员会，提出加强基础研究、攻克关键技术及培养骨干人才等任务目标。各部委分别通过国家的“973计划”“863计划”等对纳米新材料和新技术的研发进行了支持。
2003年，中国科学院和教育部共同成立国家纳米科学中心。经过20年的发展，国家纳米科学中心科研工作取得了一系列重要进展，科技竞争力显著提高。
2005年，国家标准委员会正式发文批准成立全国纳米技术标准化技术委员会。自成立以来，该委员会立足我国纳米科技的产业优势，深入企业开展标准化的提升与行动，打造基础科研到全产业链的标准化桥梁。
2013年，中国科学院启动纳米先导专项，助推协同创新，支持科学家将实验室小试技术推向中试，吸引更多的社会资本投入到纳米成果的转化之中。资料显示，2013—2018年，该专项便与70多家企业开展了合作，在长续航动力锂电池、纳米绿色印刷、纳米催化、健康诊疗及饮用水处理等产业领域形成了一系列纳米核心技术创新，吸引和带动社会资本投入超过50亿元，取得了显著的经济社会效益。
2022年，经国务院学位委员会正式批准，纳米科学与工程被列入交叉学科门类下新的一级学科。此举成为我国纳米科技领域人才培养的一个重要里程碑。
让“科研之花”结出“产业硕果”
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