中国纳米技术发展:挑战与机遇

作者: 刘天霖等

来源: 《国家科学评论》(National Science Review, NSR)

发布日期: 2016-10-02

中国在纳米技术领域的投资巨大,科学论文和专利数量全球第一,但在真正的创新方面仍有很大进步空间。中国在纳米技术研究的多个领域活跃,如锂电池和绿色印刷,但基础研究和创新不足,过于追求短期商业化。中国需要改进知识产权保护,鼓励研究人员创新,并加强纳米技术的安全监管。

过去几十年来,中国在纳米技术领域投资巨大。在2006年到2020年的中长期科学发展规划中,纳米技术是重点关注的领域之一。2012年,中国还发布了关于纳米研究的国家重大科学研究计划“十二五”专项规划,计划在五年里投资10亿元,由位于北京的中国科学院带头研究。正是凭借这项长期投资,中国现在是纳米技术领域的主要参与者,科学论文和专利的数量位列全球第一。

2015年9月3日至5日,在北京召开的第六届中国国际纳米科学技术会议上,中科院院长、《国家科学评论》主编白春礼与其他五位知名科学家同台讨论了中国近期在纳米技术领域取得的进展、纳米粒子对公共卫生的潜在影响、以及今后面临的挑战和机遇。

2013年,中科院启动纳米研究专项。我们选择重点领域时主要有两方面的标准:首先国家存在重大需求,其次是中科院有明显的研究优势。

其中一个重点领域就是用纳米技术开发锂电池,由中科院物理研究所和化学研究所牵头。这个方向和电动汽车的发展直接相关,而电动汽车是我国中长期发展规划的重点之一。我们的目标是在2017年项目结束时完成3万组电动汽车电池。另一个重点领域是“绿色印刷”,也由中科院化学研究所带头。这些工作是纳米技术转化方面的突出代表,覆盖了一个从基础研究、技术转化到大规模商业生产的研发链。

尽管我一直在美国,但我和中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所合作了相当长的一段时间。研究所侧重应用研究,只有少量的基础研究项目。要进行应用研究,需要有自己的知识产权,但知识产权储备是建立在基础研究之上的,需要长期去开发。你不可能只做五年的基础研究就进入了商业化阶段。因此,基础研究在接下来的20年里真的要为商业化铺平道路。我觉得中国太急于在短期内实现商业化。这一点和美国的情况有很大的不同。

美国非常重视基础研究,在大部分高校和研究所里,我们不太关心研究是否会立即带来商业产品。美国的观点是,当时机成熟了,基础研究最终自然而然会带来有用的技术和商业产品。这是一个长期的过程。

2007年,中科院率先颁布了有关实验室使用纳米材料的规定。同年,我们还为卫生部起草了一份全国性的规定,这可能是全世界最早的相关规定之一。

中科院和一些高校还参与起草了两套监管准则:一套和生产现场纳米颗粒的安全接触水平及监测规范有关,另一套和纳米材料的安全评估有关,包括详细的评估和监测方法。1999年,我在巴尔的摩参加了早期的一场纳米科学国际会议。会场外有很多人在发传单,说纳米科学是一项非常危险的技术,就像核武器一样,科学家需要格外谨慎。因为公众的担心,纳米安全问题受到极大重视。

我们必须高度防范纳米技术的潜在有害影响,否则纳米技术可能会遭到公众的强烈抵制,就像转基因农作物现在面临的处境一样。任何技术都是一把双刃剑,我们必须避免纳米技术对公共卫生和环境的潜在负面影响。

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