美国《技术评论》杂志在其“创新专栏”中报道纳米技术进展时评论道,在世界各国加快纳米技术商业化步伐的同时,亚洲一些国家已明显处于领先地位。
《技术评论》说,亚洲国家如中国、日本、韩国和新加坡等政府,都投入重金发展纳米技术,其目的是要开发包括超灵敏诊断技术以及超级计算机等在内的众多产品。
纳米研究热点转向医学领域
纳米技术刚兴起时,科学界的研究热点是纳米材料在信息技术领域的应用,科学家希望利用纳米技术使芯片体积更小、速度更快。而目前纳米研究热点正在转向疾病诊断、疾病治疗等医学领域,医用纳米技术成为优先发展项目。
日本厚生劳动省在2002年度的预算案中首次核算了13.84亿日元用于纳米医学领域研究费用,指定课题包括:通过使用纳米尺度的表征测量技术解析蛋白质等生物分子,用于医疗诊断;手术用机器人等面向未来医疗设备的纳米尺度器件;药物输运系统等。值得注意的是,日本政府从2002年度起专门实施了“纳米医疗器械开发计划”,开发毫米级的内窥镜等各种微型医疗器械,力争5~10年后达到实用化水平。
中国除了这些共性的纳米医学研究外,还利用纳米技术改造传统制剂加工工艺,提高中药的生物利用率和疗效。初步估计我国医药市场在这方面的需求量每年将超过50亿元。
纳米颗粒技术仍受关注
不过,也有专家认为,虽然医学纳米技术正成为纳米科技的新热点,纳米技术在半导体芯片领域的应用仍将引人关注。
纳米颗粒的自组装技术是这一领域中最受关注的地方。不少科学家试图利用化学反应来合成纳米颗粒,并按照一定规则排列这些颗粒,使其成为体积小而运算快的晶体管芯片,这种技术未来有望取代利用传统光刻法制造晶体管芯片的技术。目前,中国北京大学化学系刘忠范博士领导的纳米研究小组正在研究下一代芯片。
各领风骚
密歇根州立大学的纳米技术专家托马奈克称,中国、日本和韩国等国将在未来几年成为世界纳米技术方面的领头羊。托马奈克目前领导着东京“信息科学和技术研究组织”的一个研究小组,他宣称:“在纳米技术的某些领域,这三个国家是处于领先的。”
中国在纳米材料及其应用、隧道显微镜分析和单原子操纵等方面研究较多,中国主要以金属和无机物非金属纳米材料为主,约占80%,高分子和化学合成材料也是一个重要方面,而在纳米电子学、纳米器件和纳米生物医学研究方面与发达国家有明显差距。
日本在纳米碳管方面处于领先地位,纳米碳管专利申请占65%,其次是中国(13%)和美国(12%),韩国、俄国等占有一定分量,中国没有向国外申请这方面的专利,日本向美国及世界知识产权局均有这方面的专利申请。
据相关资料报道,纳米技术专利各主要申请国所占比率如下:第1位为美国(32%),第2位为日本(21%),中国(12%)排第三位,第四位为德国(11%),第五位是韩国(8%)。
我国已有数百家企业从事纳米科技的产品开发和生产,但在企业规模、产业的科技含量、产品的市场前景等方面,我国纳米产业仍待加强,目前在亚洲居日本、台湾地区、新加坡、韩国之后,占据第五位。
谁是前沿领跑者
目前,在纳米技术研发上居领先地位的亚洲研究机构有:中国科学院长春应用化学研究所,该所主要研发基于分子水平的生物分析和诊断用快速稳定传感器;日本东京NEC公司,该公司主要研发基于碳纳米管的燃料电池;韩国先进科学技术研究所,该所主要研发探测有毒物质的传感器和芯片;新加坡生物工程和纳米技术研究所,该所主要研发生物传感器,医学移植器官和灵敏的诊断用生物芯片。
《技术评论》认为,新加坡生物工程和纳米技术研究所在研发纳米生物传感器和诊断仪器方面,已成为世界第一。该所拥有100多名研究人员,仅去年就获得12项与纳米技术有关的专利。该所研发的血-葡萄糖传感器,用于糖尿病患者时,其抽取血量为传统测试仪器抽血量的十分之一,仅5秒钟就能给出测试结果。该所负责人称,该传感器两年内就可实现商业化。
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