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高质量论文数超越美国 中国成纳米技术领导者

来源:人民网2019-09-21 09:44
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  俗话说,好东西不在个大。“以微见长”的纳米科技,经过近30年的快速发展,已成为全球最热门的前沿科技领域之一。记者在17日召开的第八届中国国际纳米科学技术会议上获悉:2018年,中国在纳米领域产出的相关论文数量和高质量论文数量均名列全球第一,已成为纳米技术的领导者。

  跨界高手 改变生活

  比人类的头发丝还细、尺度在十亿分之一米的纳米科技自诞生以来,经过数十年的发展,已经对医学和量子计算等众多领域产生了巨大的影响。

  1981 年,扫描隧道显微镜的发展让科学家们能看到单个原子,成为纳米科学领域的突破性时刻。自此之后,科学家们已经制造出了纳米颗粒、纳米线、纳米管、纳米片、纳米结构材料、复杂拓扑纳米结构,甚至纳米海胆等。

  他们利用这些结构制造了场效应发射器、生物传感器和太阳能电池,也开发出了基于纳米颗粒的癌症疗法,以及用于水净化的纳米结构膜。纳米技术已经逐渐成为我们日常生活的一部分,包括很多我们意想不到的地方,比如应用于防晒霜、抗皱衣物甚至高尔夫球杆。

  在政府的大力扶持下,纳米科学研究产出不断增长。例如,美国于2001 年启动了国家纳米技术计划,至今已累计投入约270 亿美元。类似地,中国也早已意识到发展纳米科学与技术的重要性,并且资助了若干重大纳米研究项目。

  中国科学院院长白春礼表示,通过全球纳米科技工作者近30年的共同努力,纳米技术已逐步成为集交叉性、引领型和支撑性的前沿研究领域,在推动全球科技创新的发展中,正在发挥越来越重要的作用。

  百倍增长 中国领跑

  会议期间,《纳米科学与技术:现状与展望 2019》白皮书发布。白皮书由国家纳米科学中心提供专业支持,施普林格?自然集团独立编制。

  白皮书根据出版物数据对纳米科学的研究产出做了统计。数据显示,1990 年纳米科学研究论文3 不到1500 篇,2018 年则增加到20 多万篇,增长了130 多倍。

  2000 年至2010 年,是该领域增长最快的时期。原因是受领域内重要突破的推动,如结晶半导体纳米线、电子墨的发明以及石墨烯片层分离。这段时期内,论文数量年复合增长率达到27%。

  同时,纳米科学的跨学科性质正变得越来越显著,已不仅限于化学和材料学等物质科学领域。数据显示,纳米科学产出在生命科学研究产出的占比一直都在增长。

  白皮书还对纳米研究进行了跨国比较。结果显示,从1990 年到2018 年,中国是纳米技术研究产出增长最快的国家,年复合增长率为36%。根据自然指数的数据,2018 年中国超越了美国,不仅成为世界上最大的纳米技术研究产出国,也成为最大的高质量纳米技术研究产出国。高质量纳米技术研究产量最高的前十所机构中,有一半都来自中国。其中中国科学院是产出高质量纳米技术文章最多的机构。

  白皮书将中国的这一高速增长归因于政府的大力支持——研究资助不断增加,并且推断,凭借持续的研究资助,未来几十年,中国在纳米科学研究领域的领先优势有望继续扩大。

  潜力巨大 未来可期

  根据《全球可持续发展报告(2016)》,纳米技术在促进能源、水、化学医药和制药领域的可持续发展方面具有巨大的潜力。

  白皮书通过采访领域内的相关专家,了解到纳米领域需要克服的挑战,集中在:制造能满足日益增长的高性能计算和数据存储需求的纳米器件;发展绿色纳米材料;实现纳米材料的商业化生产;将废弃二氧化碳转化为有用产品;研究纳米药物的毒性,并向公众传播相关知识等方面。

  专家认为,纳米科技的研究,未来还需要加强控制可重复性、结构、粒径、稳定性、成本、可持续性和可扩展性,并将研究成果转化为应用。同时,专家也指出,需要开展更多的研究来评估纳米材料和技术对环境的长期影响,促进绿色纳米技术发展。

  受访专家几乎一致认为,无论是纳米材料合成、纳米电子设备器件、能源转化和储存纳米材料、纳米医学,抑或是绿色纳米材料的使用,中国已成为纳米技术研究产出的主要贡献者。如何把这些研究成果转化为颠覆性的产业应用技术,将是中国未来纳米技术发展的重要课题。

  “一系列统计数据显示,中国已成为当今世界纳米科学与技术进步的重要贡献者和世界纳米科技研发前沿大国之一;未来将进一步统筹推进纳米科技领域的基础研究、技术创新和成果转化,充分发挥纳米科技对科技经济发展的推动作用。”白春礼说。

  白皮书预计,到2024 年,纳米技术对世界经济的贡献将超过1250 亿美元。有了人工智能的助力,纳米技术将释放更多潜力,或将在可持续农业、智慧城市、数字化生活等方面起到越来越重要的作用。(赵竹青)

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