纳米技术研究成果范例(3篇)
纳米技术研究成果范文篇1
关键词:纳米自净玻璃
现在,我们十分高兴地看到长春新世纪纳米技术研究所的科学家们独辟蹊径,成功地研制出纳米自洁净玻璃,并应用于大型建筑工程,使纳米技术产业化取得重大突破,为我们国家争得了特殊的荣誉。
科学家们的创新成果
所长周大凡研究员是我国原子能方面的专家,六十年代毕业于前苏联列宁格勒化工学院工程物理系。八十年代初,他去美国某科学研究中心专门从事“激光光谱”的研究,并担任《中国激光》和《化学物理》杂志的编委,发表有影响的学术论文30余篇,受到国内外专家学者的好评。他主持的中科院重点研究课题《激光分离铀同位素两步光电离原理性实验》获1985年中科院科技进步一等奖,并被评为全国十大科技成就之一,列入国家“七五”、“八五”攻关项目。1992年,他被国务院提名享受政府特殊津贴。同年,江泽民同志视察中国科学院长春应用化学研究所时,专门听取了他的科研成果的汇报。
周大凡研究员为人谦和朴实,有口皆碑,许多人都乐于同他合作。经过深思熟虑,他与电力专家、高级工程师张书勤等多名科技工作者达成共识:“干,就干最先进的;搞,就搞最尖端的。”于是,他们在1997年组建了长春新世纪纳米技术研究所,决心致力于研究纳米技术的开发和应用,并决定把研制纳米自洁净玻璃作为研制纳米技术的切入点。在研制中他们有别于目前我国上百家纳米技术研究机构实行粉体研制的做法,另辟蹊径,运用“胶体化学原理”,从液体里生产纳米粒子,并采用溶胶———凝胶法大面积玻璃成膜工艺,在平板玻璃上双面成膜。
2001年6月,周所长和他的同事们经过不寻常的努力,终于研究成功纳米自洁净玻璃。7月4日,在北京召开的“2001国际纳米材料高层论坛与技术应用研讨会”上,周所长了这一令人振奋的信息,引起轰动,形成大会热点。
2001年8月15日,周所长又在黄山市召开的“纳米超细科研成果项目洽谈会”上全面介绍纳米自洁净玻璃,受到与会者的特殊关注。
2001年9月29日,吉林省科技厅组织召开了“纳米自洁净玻璃的研制及中试实验”科学技术成果鉴定会。与会专家学者对玻璃膜层中的TiO
粒子的粒径;玻璃薄膜的相结构分析;玻璃光谱透过率检测报告;纳米膜层厚度检测报告;灭菌试验研究报告等五项内容组织监测并对成果进行了鉴定。大家一致认为,该项成果属纳料科技的创新成果,填补了国内空白,达到国际先进水平。
2001年10月,在深圳“高交会”上长春新世纪纳米技术研究所带着样品参展,新闻,又引起强烈反响。
2002年4月9日,他们在北京展览馆展示纳米自洁净玻璃、纳米安全玻璃、纳米钢化玻璃,再次引起轰动。
如何把科研成果迅速转化为生产力,将中试样品尽快变成商品,始终是他们认真思考和着力解决的主要问题,这也是纳米技术能否实现产业化的关键所在。在长春市政府主要领导和有关部门的支持与协调下,促成了他们同长春皮尔金顿公司的合作。
高级工程师、电力专家张书勤肩负起组织领导生产工艺流程研究和生产线安装调试的重任。这位专家六十年代毕业于天津大学动力系,长期从事电力生产技术管理,具有深厚的理论基础、丰富的实践经验以及卓越的组织协调能力。他与周所长珠连璧合,优势互补,协力攻关。经过全所人员夜以继日的苦战,在短期内把中试设备改装成年产20万m2纳米自洁净玻璃生产线,一次试车成功,生产出5000m2“热弯夹胶纳米自洁净玻璃”,及时地满足了长春市长江路商业步行街工程之急需。同时,也实现了纳米自洁玻璃的工业化生产,并在我国首次实际应用于大型城市建筑工程。
传统产业的二次革命
众所周知,玻璃用途广泛,关系国计民生,是历史悠久的传统产业。目前,我国现有100多家大型玻璃生产厂家,年产量约占全世界的30%,号称玻璃生产大国。但普通玻璃多,特种玻璃少,有的仍需进口。从总体上讲,供大于求,年过剩量约在28%左右,因此,玻璃市场竞争异常激烈。
纳米自洁净玻璃的问世,改变了玻璃的性能,市场竞争已不再是同类性能产品质量优与劣的差异,而是不同性能产品本质上的差别。纳米技术广泛应用玻璃生产及其玻璃制品后,就是用高科技改造传统产业,使传统产业更新换代,传统产业提升档次,这是玻璃产业的革命性飞跃,必将带来巨大的经济效益和社会效益。
长春新世纪纳米技术研究所研制生产的纳米自洁净玻璃性能独特,具有多种特殊功能。
首先,它具有自洁性。这种玻璃是在平板玻璃的双面镀一层纳米TiO2薄膜,具有光催化活性,在紫外光作用下,亲水性和亲油性好。沉积在玻璃上的各种有机污染物在阳光照射下,均能被TiO2所分解,达到自洁的效果。雨水落在玻璃上,能形成水膜,不留水迹污痕。采用纳米自洁净玻璃,可节省高层建筑定期清洗的昂贵费用和免除居民经常擦拭门窗玻璃的劳作之苦。在自洁的同时,光催化剂还能连续不断地分解甲醛、苯、氨气等有害气体,杀灭室内空气中的各种细菌和病毒,有效地净化空气,减少污染,改善工作和生活环境,有利于人们的健康,提高生活质量。
其次,纳米自洁净玻璃光透过率高。TiO2膜层厚度为0.3微米,平均粒径为10-20纳米,晶型为锐钛矿型。纳米自洁净玻璃还具有近乎完美的光学性质,在近紫外线和近红外波段具有较低的透过率,而在可见区却又有很高的透过率,透过率可达到75-80%(国家规定汽车玻璃的标准透过率为70%)。这是门窗玻璃的最理想光谱,可同时作为阳光屏蔽玻璃和汽车安全玻璃。
纳米自洁净玻璃膜层牢固性好。经反复破坏性实验,这种玻璃具有很长的寿命,甚至与普通玻璃一样经久耐用。经过高温处理,TiO2膜层与玻璃烧结在一起,十分牢固,不变质,不脱落。同时,这种玻璃还耐酸、耐碱、防腐蚀,可以广泛应用于幕墙、大厦、住宅……
总而言之,纳米技术应用于玻璃生产,形成产业化,为传统玻璃产业注入勃勃生机。长春新世纪纳米技术研究所采用纳米技术生产的钢化玻璃,夹层玻璃性能非常好,产品投入市场后,深受客户的欢迎。长春市长江路商业步行街顶棚采用“热弯夹层玻璃”,经过雨季的考验,其独特性能全面显露出来,人们交口称赞:这是一个奇迹!
纳米自洁净玻璃的辉煌前景
纳米自洁净玻璃研制成功与投放市场应用,在国内外引起一次次轰动。
2001年8月,长春新世纪纳米技术研究所向国家专利局申报了专利,今年2月,专利内容在社会公开后,犹如一石激起千层浪,比利时、德国、日本等国家的专家、学者和企业相继来函索取资料和样品;比利时格拉威堡公司是世界生产玻璃最悠久的企业,在来信中表示出强烈的交流合作诚意;美国一家投资公司也主动提出投资合作意向,目前正在洽谈中。这一重大科研成果的问世,在国内也掀起一阵阵波澜,黑龙江、天津、江苏、浙江、云南、四川、广东等省(市)的企业家都纷纷表示迫切的合作愿望,有的厂家还抢先一步签订了合作意向书。
国内外一些专利机构也都投来关注的目光,并授予研究所各种荣誉。
2002年3月,英国国际专利发展中心授予“纳米级自洁净玻璃及生产工艺”为专利博览会金奖;4月10日,《人民日报》市场信息中心把“纳米级自洁净玻璃及生产工艺”专利技术(产品)列为《人民日报》市场报《国家重点专利》“最具投资效益实用/发明成果专题推荐活动的重点入选对象”,并授予周所长“中华优秀发明创造者”荣誉称号。
2002年5月18日,香港国际专利技术博览会组委会向研究所颁发了荣誉证书(“纳米级自洁净玻璃及生产工艺”项目在2002年香港国际专利技术博览会上荣获金牌奖),并授予周所长个人“世界科学发展成就奖”;周所长还十分荣幸地被英国伦敦应用技术研究院聘为特约研究员。
纳米自洁净玻璃有着重要的推广应用价值和辉煌的发展前景。目前,我国现有浮法玻璃生产线70余套,年产量约900万吨,加上其它方法生产的玻璃,全国玻璃年产量约在2.04亿重量箱。随着经济的快速发展,人民生活水平的不断提高,环保意识的逐渐增强,纳米自洁净玻璃必将成为国内外市场上的走俏商品。据有关方面专家保守预测:今后20年市场高档优质玻璃需求量大致为:2005年为0.65亿重量箱;2010年为1.5亿重量箱;2022年为1.9亿重量箱。每5年上升率分别为169%、136%、127%,可见我国高档优质玻璃市场发展空间潜力巨大。因此,纳米自洁净玻璃具有明显的市场竞争优势,其发展前景十分可观。
目前,长春新世纪纳米技术研究所的专家们正全力以赴筹建新厂房。一座占地21000m2的现代化纳米自洁净玻璃厂已经在长春高新技术产业开发区拔地而起,投产后年产量可达到200万m2.
纳米技术研究成果范文
作为一种几何尺度的量度单位,一纳米等于十亿分之一米,千分之一微米,大约是三四个原子的宽度。人们在研究物质构成的过程中发现,在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子,显著地表现出许多新的特性,而利用这些特性并通过物理或化学方法制造出具有特定功能产品的科学技术,就称之为纳米技术。一般来说,纳米技术所制造物体的体积不超过数百个纳米,其宽度相当于几十个原子聚集在一起的宽度。由此可见,纳米技术是在现代物理学与先进工程技术相结合的基础上诞生的,是一门基础研究与应用探索紧密联系、学科之间交叉性很强的新型综合科学技术。
在现代科学技术快速发展的今天,纳米科技成果已经在现代科技的多个学科领域得以广泛渗透和发展,其中就包括与人们日常生活密切相关的日用化学工业领域。我们知道,化妆品作为一种特殊日用化工产品,由各种原料或添加剂经过合理配方加工而成。因此,化妆品学也通常被认为是一门交叉性很强的综合学科,其主要涉及物理、化学、生物、生理、化工工艺、化工工程机械、医药卫生、材料等多种学科。因此,在化妆品产品的研发和生产过程中,将纳米技术科研成果转化并应用到新的化妆品产品中,能从根本上大大提高化妆品的性能、科技含量及市场竞争力。正因为如此,纳米技术有望在未来的化妆品产业中得到广泛的应用。
一、纳米科技与化妆品纳米化
1.纳米科技与纳米级功能材料
目前,纳米科学的研究主要集中在纳米材料领域,取得的成果也多在此。因此,作为纳米科技的基石,纳米材料和纳米结构是当今新兴材料研究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象,也是纳米科技中最为活跃、最接近转化为应用的重要组成部分。
在过去的十几年里,广大科技工作者在纳米材料的制备、性质、表征乃至应用方面进行了系统和规范性研究,尤其在功能材料方面做了大量的基础研究工作。所谓功能材料主要是指基于物质的光、电、磁等功能开发的材料。研究发现,纳米级功能材料主要可产生小尺寸效应、量子化尺寸、宏观量子隧道效应以及表面效应。这些功能都是与物质的电子层结构和能级密切相关的。当物质的粒径下降至纳米级时,由于此时物质的粒径与电子的德布罗意波长接近,因此量子化效应、小尺寸效应等对物质的能级和电子跃迁的影响骤然增加,从而影响了材料性能。
2.纳米材料与化妆品纳米化
一般认为,化妆品对皮肤的清洁、护肤、营养和保护作用主要取决于通过渗透或吸收进入皮肤中的各种功效成分,而传统工艺所生产的各种活性成分却往往难以充分发挥作用。我们知道,化妆品的各种性能及质量除了与配方、生产设备和工艺密切相关外,关键取决于化妆品中功效成分的粒子大小。功效成分的粒子越小,就越容易透过皮肤角质层而到达皮肤深层,起到应有的护肤和疗肤效果,反之,即便是很好的配方也不能对皮肤产生应有的护理和保养作用。基于此,化妆品的研制者一直致力于化妆品功效添加剂粒子细小化的工作,这一点与纳米技术点的发展是不谋而合。结合纳米生物学、纳米材料学等学科优势将各种化妆品材料/原料纳米化的技术,即为化妆品纳米化技术。利用纳米化技术可使各种纳米级化妆品功效成分颗粒能够顺利渗透到皮肤深层,并通过其产生的表面效应和尺寸效应最大限度地发挥护肤、疗肤效果。目前,对纳米化妆品的研制,第一步是要突破微米级(100~300nm),第二步就是进入国际上所公认的纳米尺度(1~100nm)范围内。
化妆品功效成分纳米化后,对人体皮肤所产生的两个主要效应为表面效应和尺寸效应。(1)表面效应:众所周知,球形粒子的表面积与直径的平方成正比,其体积与直径的立方成正比,故其比表面积(表面积/体积)与直径成反比,随着粒子直径变小,比表面积将会增大,说明表面原子所占的百分数将会显著地增加;同时由于处于表面的原子数较多,表面原子的晶场环境和结合能与内部原子不同而使得表面原子周围缺少相邻的原子,有许多悬空键,具有不饱和性质,易与其它原子相结合而稳定下来,故具有很大的化学活性和反应特性,晶体微粒化使这种活性表面原子增多,其表面能大大增加,这样就使得化妆品中功效成分的粒子能充分发挥其功效。如:能够充分抑制酪氨酸酶的活性,分解和阻断黑色素的形成和上浮的通过,达到使人体肌肤白皙的目的;能够充分与病原体接触,达到抑菌和杀菌的作用效果;能够充分散射和吸收紫外线,达到防晒的目的。(2)尺寸效应:人体皮肤随年龄的增长及环境条件的不同而有不同程度的变化,如:真皮中的胶原蛋白减少、分子变硬,致使皮肤逐渐失去弹性和韧性,出现皱纹,皮肤抵抗力、免疫力和排除废物的能力下降,从而出现和加深了各种色素斑点等。因此要在化妆品中加入一些功效成分,对皮肤的生理结构、细胞组成成分及新陈代谢进行修复、保养和调整,使皮肤焕发出青春活力。皮肤的渗透和吸收作用与物质粒子的大小密切相关。随着化妆品功效成分纳米化程度的提高,皮肤组织对功效成分的渗透和吸收就会变得更加快捷和深入,从而能够对深层皮肤起到深层清洁护理、抑菌杀菌、促进细胞新陈代谢、补充营养和水分等作用,达到增强肌肤弹性和表面张力的目的,并使人体肌肤最终能得到更加完美的呵护和保养,更加健康美丽。
二、纳米技术在化妆品中的应用
1.在化妆品添加剂经皮给药中的应用
化妆品纳米化技术的一个方向是发展化妆品原料纳米微粒技术,即将功效成分包裹在直径纳米尺度的微粒中。载药纳米微粒作为纳米技术与现代药学结合的产物之一,具有许多作用:容易被组织或细胞吸收,恒速缓释功效成分并确保功效成分在较长时间维持在有效浓度内,以及增加有效成分稳定性,减少特殊添加剂对皮肤的刺激等,因此,载药纳米微粒已成为化妆品活性成分的理想载体和新剂型,在化妆品添加剂经皮给药及控释和缓释方面初显奇效。纳米微粒主要包括纳米微胶囊和纳米微球。微胶囊是指用聚合物薄膜将微量固体、液体或气体物质包裹制成微小囊状物,厚壁仅为10nm。微胶囊可有效防止各种有效成分间的相互干扰,控制添加剂的释放速度。纳米微球为一种多孔的微粒载体,直径为纳米级。纳米微球由于多孔而使球体表面积增加,从而具有更强的吸附能力,可运载更多的有效成分,同时也具有缓释和定向释放的效应。目前,应用上述两种新型载体的多种化妆品已在国外成功上市,市场前景已被业内人士看好。
2.在化妆品乳化技术中的应用
乳化技术是膏霜和乳液类化妆品制备的重要技术。传统乳化工艺制备的化妆品膏体其内部结构一般为胶团状或胶束状,直径通常为微米级,对皮肤渗透能力很弱,不易通过表皮和皮肤附属腺体两条主要途径被皮肤所吸收。通过纳米乳化技术所制备的化妆品,其膏体微粒直径可达到纳米级。这种化妆品在皮肤各层的渗透性可以明显增加,而皮肤的选择性吸收物质的利用率随之大为提高。目前,市场上销售的此类护肤品在美白、抗衰老等功效方面效果更好。另外,由于此类护肤品不含或少含表面活性剂,因此,尤其适用于敏感皮肤消费者。
3.在防晒产品中的应用
防晒化妆品中防晒剂的选择对防晒产品功能具有决定性作用,是防晒化妆品配方的核心所在。目前,国内传统防晒产品中,常用的防晒剂主要为化学防晒剂(有机防晒剂)和物理防晒剂(无机防晒剂),其中以化学防晒剂为多。化学防晒剂品种多,效果好,但光稳定性相对较差;物理防晒剂光稳定性好,但使用时含量不宜过高。因此,在最大限度地追求防晒剂的安全性、高效、广谱和降低成本方面,对无机材料防晒剂的研究和开发以及多种防晒剂复合使用的研究一直是该领域的研究热点。最近几年,应用纳米技术开发生产的多种无机防晒剂在化妆品中的应用已经初显良好的应用前景。纳米无机材料在防晒化妆品中应用,可有效解决化学防晒剂的缺点,提高物理防晒剂的防晒效果。目前,这些防晒剂中研究和应用最多的是纳米TiO2,其次为纳米ZnO和SiOx。其他一些金属氧化物的纳米粒子如Fe2O3,Cr2O3,尽管也具有紫外吸收性质,但是由于毒性或过深的颜色,限制了他们在化妆品中的使用。纳米TiO2作为紫外吸收剂有其独特的长处。首先,纳米TiO2在UVA和UVB波段都表现出吸收,是广谱紫外吸收剂。其次,除了能够吸收紫外线,它还可以在一定程度上散射紫外线,这是传统的有机紫外吸收剂所不具备的特点。纳米ZnO也具有类似特点,但吸收峰主要在UVA波段。在美国,FDA已经批准TiO2和ZnO为化妆品的原料,而日本甚至要求防晒化妆品中必须加入纳米TiO2。目前,国内外以纳米TiO2和纳米ZnO为原料的防晒化妆品已经面市。
4.在天然药物化妆品中的应用
近年来,随着人们对回归自然需求的增加,天然药物化妆品以其独特的功效和副作用少而在市场上倍受青睐。然而,大多数中药添加剂有效成分存在分子量大和溶解度差所导致的吸收差利用率低等问题。为了提高药物的吸收率,利用纳米技术直接将难溶解的中草药纳米化,制备成化妆品添加剂,可有效增加中药添加剂有效成分溶解速率和接触面积,可使皮肤对天然药物成分的吸收更加顺利,从而使天然药物药效得以充分发挥。
“纳米中药”是我国科研工作者首先提出的研究方向。徐辉碧教授等人在对雄黄进行纳米化处理后,发现其对肿瘤细胞S180和上皮细胞ECV-304的细胞毒性和细胞凋亡作用呈现明显的尺寸效应。纳米石决明在对血清微量元素的药效上也表现出类似作用。这些研究充分体现了中药的纳米化对其效果提高的影响。采用纳米化的人参、灵芝、黄芪等代替相应提取物,在很大程度上提高了药物的吸收率和利用率,同时在一定意义上达到了延长药效的效果。因为纳米化的中药吸收很快,但是释放却不像提取物那样迅速,是相对缓慢的释放过程。这对功能性化妆品具有重要意义。如人参、芦荟、灵芝和黄芪等经纳米化后添加到化妆品中,其产品功效可明显提高。因此,中药添加剂有效成分纳米化技术在天然药物化妆品中的应用具有非常重要的意义。
5.在化妆品包装材料中的应用
纳米化材料可广泛应用于化妆品包装材料中,其中应用最为广泛的是纳米塑料。纳米塑料的特点是具有耐高温、耐磨、外观好(透明度和光泽度)、重量轻,而且质地坚硬等良好的物理性状;同时,纳米塑料还有耐化学腐蚀、耐老化、不生锈和无毒等特点;此外,纳米塑料还有物理祛臭和抗菌作用。因此,纳米塑料在化妆品行业中将会有广阔的应用前景。
三、展望
纳米技术研究成果范文
【摘要】在政府的大力支持下,针对国际经济发展、纳米科技发展出现的新趋势和自身的需求,纳米技术及应用国家工程研究中心(简称“纳米中心”)积极与多国的高校、科研机构和企业等在纳米科学技术领域开展了多方面的国际交流与合作。其中,在与巴西的国际科技合作过程中,纳米中心探索出新的合作模式、合作管理形式、合作内容及成果等。
关键词国际科技合作;纳米中心(NERCN);巴西;纳米技术
ExplorationofNERCNfortheInternationalCooperationofscienceandTechnology
——TheexampleofInternationalCooperationofScienceandTechnologywithBrazil
CHENJun-chenYINGui-linHEDan-nong
(NationalEngineeringResearchCenterforNanotechnology,Shanghai200241,China)
【Abstract】Withthestrongsupportofgovernment,inconsiderationofthenewtrendofthedevelopmentofinternationaleconomy,nanotechnologyandowndemand,NationalEngineeringResearchCenterforNanotechnology(NERCN)carriesoutawiderangeofinternationalcommunicationandcooperationwithmanyforeignuniversities,researchinstitutionsandcompaniesinthefieldofscienceandnanotechnology.Amongthem,NERCNexploresnewcooperationmode,cooperativemanagementform,cooperativecontentandresultsintheprocessofinternationalcooperationofscienceandtechnologywithBrazil.
【Keywords】Internationalcooperationofscienceandtechnology;NationalEngineeringResearchCenterforNanotechnology(NERCN);Brazil;Nanotechnology
国际科技合作是指在世界范围内,寻求最有优势的生产要素和最先进的科技成果与本国的优势重新组合与配置,以取得最佳的经济效益[1]。随着全球科技创新和经济全球化程度的不断加深以及竞争的日益激烈,国际科技合作已成为提升创新效益和效率的关键领域,各国都试图通过开展国际科技合作来充分利用全球最优质的创新资源,通过不断参与国际科技创新活动减少成本、增强创新的能力[2]。近年来,欧美等发达经济国家以自身需求和国家利益为导向,以吸收高新技术和人才以及开拓国际技术市场为目的,在政府层面上与国外具有优势技术水平和科技资源的国家或地区签署了大量双边或多边科技协议,在这些协议指导下开展的对外科技合作数量不断增长。据初步统计,美国仅联邦政府各主要职能部门就与110多个国家和地区签署了近900个科技外交方面的协议及谅解备忘录等[3]。
1我国开展的国际科技合作
随着科技发展步伐的加快,我国科技水平也得到了大幅提高,国际专利授权量与日俱增,部分专利已达到国际领先水平,大量我国自主研发的科技产品具备相当雄厚的实力,迈入国际市场已是大势所趋。在经济全球化的背景下,一方面,我们要继续吸收以美国、欧洲、日本等为代表的科技发达国家和地区在国际市场中的先进科技,引进高水平科技成果,加强国际科技合作以提升自身竞争力;另一方面,我们也应与以巴西、印度、非洲等为代表的经济、科技水平欠发达的国家和地区展开深入的国际科技合作,通过科技援助等手段提高其科技水平。因此,与包括中国在内的国家建立科技合作也是这些经济、科技水平欠发达的国家和地区发展自身的内在需要。
鉴于国际科技合作对经济发展尤其是科技进步方面发挥的作用越来越大,我国政府通过以建立国际科技合作项目等形式与包括欧美、俄罗斯、日本以及巴西等国家开展了一系列的国际科技合作。从目前的发展情况来看,我国国际科技合作的广度和深度不断拓展,从能源、环境、材料等科技创新合作领域发展到经贸合作领域。技术转移在国际科技合作中所占比重越来愈大,技术的输入输出成为国际合作的主要内容,国际科技合作方式也趋于灵活、多元化。
基于我国目前科技合作的发展现状,合作模式也呈现出多样化的特点。依合作渠道可分为“中外型”、“中中外型”和“中外外型”;依合作目的可分为“R&D型”、“二次开发型”、“技术辐射型”和“产品产业化型”等;依合作内容可分为“互访交流型”、“引进核心技术或产品型”、“引进设备型”、“引进核心部件型”和“引进材料型”等;依合作组织可分为“民间合作型”、“政府间合作型”和“混合型”等;依科技实力可分为“强-强合作型”、“强-弱合作型”和“弱-弱合作型”等;依合作参与方数目可分为“双边合作型”和“多边合作型”等[4-5]。
上述任何类型的国际科技合作都离不开“政府主导型”和“自由发展型”的分类。“政府主导型模式”是指在社会发展领域、政府投资的重点项目等方面,由政府整合资源、发挥主导作用、组织和协同相关主体协同开展国际科技合作,发挥了政府在根据科技发展趋势和我国科技发展需要规划国际科技合作战略等方面的优势。“自由发展型模式”主要是指以企业、高校科研院所、中介等主体为主,由主体根据自身组织的发展目标和战略来自主开展各类国际科技合作,凸显了企业、高校科研院所等主体发挥自身市场或技术优势[6-8]。然而,如何将政府主导型与自由发展型两种国际科技合作模式相结合,从而使各自优势都得到彰显,无疑是国际科技合作模式的探索和发展。
2纳米技术及应用国家工程研究中心开展的国际科技合作
纳米技术及应用国家工程研究中心(简称“纳米中心”)经国家发展改革委批准成立,是国家在布局发展纳米科技与产业方面专门设立的从事纳米技术及应用研究的部级工程研究中心。自建立以来,纳米中心一直致力于推动我国纳米技术的国际交流与合作。
2007年,科技部国际合作司批准“纳米技术与产业国际科技合作基地”在纳米中心设立,为中心的国际交流与合作奠定了更为坚实的基础。在政府的大力支持下,针对国际经济发展、纳米科技发展出现的新趋势和自身的需求,纳米中心积极与多国(包括美国、俄罗斯、英国、德国、澳大利亚、法国、日本、韩国、丹麦、荷兰、巴西、智利等)的高校、科研机构和企业等在纳米科学技术领域开展了多方面的国际交流与合作,承担了10余项国家及地方国际合作科研项目。此外,纳米中心积极与国外知名企业建立良好的交流与合作关系,以引进国外先进的“产学研用”相结合的技术创新体系和高科技产业化运作模式,积极推进中心的纳米技术与产品输出,并与国外企业签订了合作协议,为中心拥有的纳米技术占领国际市场奠定了良好基础。
目前,纳米中心在国际合作方面形成了多样化格局,已在人员互访、签约全面合作框架协议、研究项目合作、建立联合工作组、人才合国际科技合作是指在世界范围内,寻求最有优势的生产要素和最先进的科技成果与本国的优势重新组合与配置,以取得最佳的经济效益[1]。随着全球科技创新和经济全球化程度的不断加深以及竞争的日益激烈,国际科技合作已成为提升创新效益和效率的关键领域,各国都试图通过开展国际科技合作来充分利用全球最优质的创新资源,通过不断参与国际科技创新活动减少成本、增强创新的能力[2]。近年来,欧美等发达经济国家以自身需求和国家利益为导向,以吸收高新技术和人才以及开拓国际技术市场为目的,在政府层面上与国外具有优势技术水平和科技资源的国家或地区签署了大量双边或多边科技协议,在这些协议指导下开展的对外科技合作数量不断增长。据初步统计,美国仅联邦政府各主要职能部门就与110多个国家和地区签署了近900个科技外交方面的协议及谅解备忘录等[3]。
1我国开展的国际科技合作
随着科技发展步伐的加快,我国科技水平也得到了大幅提高,国际专利授权量与日俱增,部分专利已达到国际领先水平,大量我国自主研发的科技产品具备相当雄厚的实力,迈入国际市场已是大势所趋。在经济全球化的背景下,一方面,我们要继续吸收以美国、欧洲、日本等为代表的科技发达国家和地区在国际市场中的先进科技,引进高水平科技成果,加强国际科技合作以提升自身竞争力;另一方面,我们也应与以巴西、印度、非洲等为代表的经济、科技水平欠发达的国家和地区展开深入的国际科技合作,通过科技援助等手段提高其科技水平。因此,与包括中国在内的国家建立科技合作也是这些经济、科技水平欠发达的国家和地区发展自身的内在需要。
鉴于国际科技合作对经济发展尤其是科技进步方面发挥的作用越来越大,我国政府通过以建立国际科技合作项目等形式与包括欧美、俄罗斯、日本以及巴西等国家开展了一系列的国际科技合作。从目前的发展情况来看,我国国际科技合作的广度和深度不断拓展,从能源、环境、材料等科技创新合作领域发展到经贸合作领域。技术转移在国际科技合作中所占比重越来愈大,技术的输入输出成为国际合作的主要内容,国际科技合作方式也趋于灵活、多元化。
基于我国目前科技合作的发展现状,合作模式也呈现出多样化的特点。依合作渠道可分为“中外型”、“中中外型”和“中外外型”;依合作目的可分为“R&D型”、“二次开发型”、“技术辐射型”和“产品产业化型”等;依合作内容可分为“互访交流型”、“引进核心技术或产品型”、“引进设备型”、“引进核心部件型”和“引进材料型”等;依合作组织可分为“民间合作型”、“政府间合作型”和“混合型”等;依科技实力可分为“强-强合作型”、“强-弱合作型”和“弱-弱合作型”等;依合作参与方数目可分为“双边合作型”和“多边合作型”等[4-5]。
上述任何类型的国际科技合作都离不开“政府主导型”和“自由发展型”的分类。“政府主导型模式”是指在社会发展领域、政府投资的重点项目等方面,由政府整合资源、发挥主导作用、组织和协同相关主体协同开展国际科技合作,发挥了政府在根据科技发展趋势和我国科技发展需要规划国际科技合作战略等方面的优势。“自由发展型模式”主要是指以企业、高校科研院所、中介等主体为主,由主体根据自身组织的发展目标和战略来自主开展各类国际科技合作,凸显了企业、高校科研院所等主体发挥自身市场或技术优势[6-8]。然而,如何将政府主导型与自由发展型两种国际科技合作模式相结合,从而使各自优势都得到彰显,无疑是国际科技合作模式的探索和发展。
2纳米技术及应用国家工程研究中心开展的国际科技合作
纳米技术及应用国家工程研究中心(简称“纳米中心”)经国家发展改革委批准成立,是国家在布局发展纳米科技与产业方面专门设立的从事纳米技术及应用研究的部级工程研究中心。自建立以来,纳米中心一直致力于推动我国纳米技术的国际交流与合作。
2007年,科技部国际合作司批准“纳米技术与产业国际科技合作基地”在纳米中心设立,为中心的国际交流与合作奠定了更为坚实的基础。在政府的大力支持下,针对国际经济发展、纳米科技发展出现的新趋势和自身的需求,纳米中心积极与多国(包括美国、俄罗斯、英国、德国、澳大利亚、法国、日本、韩国、丹麦、荷兰、巴西、智利等)的高校、科研机构和企业等在纳米科学技术领域开展了多方面的国际交流与合作,承担了10余项国家及地方国际合作科研项目。此外,纳米中心积极与国外知名企业建立良好的交流与合作关系,以引进国外先进的“产学研用”相结合的技术创新体系和高科技产业化运作模式,积极推进中心的纳米技术与产品输出,并与国外企业签订了合作协议,为中心拥有的纳米技术占领国际市场奠定了良好基础。
目前,纳米中心在国际合作方面形成了多样化格局,已在人员互访、签约全面合作框架协议、研究项目合作、建立联合工作组、人才合作、技术输出等方面,全方位展开了国际交流与合作工作,对外交流工作的层次不断提高、规模不断扩大、合作伙伴不断增多。
3纳米中心与巴西开展的国际科技合作
我国纳米技术经过多年的发展,取得了大批成果,在诸多领域走在了世界前列。近年来,巴西政府非常重视纳米技术的发展,巴西科技部已经制定了较为系统的纳米技术创新发展战略和部署,建立了由各部委共同组成的纳米技术联合委员会,总体负责国家纳米技术发展规划和管理;确立了纳米材料、纳米器件与系统、纳米生物技术等主要的发展方向;倡导整合资源,联合了国内几十家相关实验室,建立了巴西“国家纳米技术联合实验室体系”,集合了国内一批科研机构推进纳米技术发展,部分技术成果已经在工业界获得了应用。因此,在巴西有关国家纳米技术发展战略的引导下,纳米技术必将会支撑巴西在新世纪科技与产业的发展。
巴西的纳米技术具有自身的特点,但在整体规模、全面性和应用开发方面与我国相比还有一定差距,因此,巴西对我国领先领域的纳米技术仍有巨大需求。近年来,中国与巴西两国的双边合作领域不断拓展,政治互信逐步加深,中国政府积极推动与巴西等发展中国家的科技合作。
纳米中心作为国家在发展纳米技术研究方面的布局单位,多年来十分重视纳米技术的应用研究,在已签署的合作协议基础上,进一步整合资源,积极与巴西开展多方面的合作,以行动落实双方政府签约的合作内容,为推进我国纳米技术与产业的发展,以及中巴的合作和友谊多做贡献。
(1)合作模式创新:政府主导与自由发展相结合
2009年,中巴政府签署了《科技与创新合作工作计划书》。在此基础之上,为推动两国在纳米技术领域的交流与合作,2011年4月,中国科技部与巴西科技部在北京签署了《关于建立中国巴西纳米技术研究和创新中心的谅解备忘录》。同年6月,中巴政府签署了《中国政府与巴西政府十年合作规划》,纳米技术合作被列为了该框架战略合作协议的重点合作领域之一,纳米中心作为中方的管理机构之一和中国科学院一起与巴西相关单位共同参与建设“中国-巴西纳米技术联合研究中心”。
在科技部的大力支持下,为了推动中国与巴西在纳米技术及产业化方面的交流,纳米中心与巴西相关科研机构积极对接,与巴西能源与材料国家工程研究中心(CNPEM)、巴西纳米技术国家重点实验室(LNNano),于2012年在上海召开了“纳米科技发展中巴双边会议”,探讨纳米技术应用研究合作内容,并签署了《纳米技术开发与推广合作协议》,开启了中巴纳米技术合作的大门。
自2012年9月纳米中心与巴西相关机构签订合作协议以来,为进一步落实双边合作协议,纳米中心与巴西开展了多层次的频繁交流。纳米中心与巴西科技部、巴西纳米技术国家实验室和中方国家纳米科学中心在巴西坎皮纳斯联合举办了“2014中巴纳米技术发展论坛”;参加了由巴西圣卡塔琳娜大学和巴西CERTTI基金会组织的“巴西第二届纳米技术研究与产业化论坛”;并派代表团对巴西进行了多次访问,与巴西纳米技术国家重点实验室(巴西能源与材料国家工程研究中心、国家纳米实验室、国家同步辐射光源实验室等)、巴西能源与核研究所、巴西坎皮纳斯大学、巴西圣保罗大学、巴西圣卡塔琳娜大学等多个从事纳米技术研究的主要科研机构进行了交流,对巴西开展纳米技术研究的情况进行了全面了解,并与更多机构签署了合作协议。同时,巴西相关机构代表也应纳米中心的邀请来中国进行了访问,对中心将纳米技术应用于环境治理、能源、传感、医疗等方面的成果留下了深刻印象,为双方开展进一步的交流与合作奠定了重要基础。
在中巴政府的大力支持下,通过人员互访及长期沟通,中巴双方聚焦了合作点,开展了项目联合研究,同时建立了长期的交流机制。
(2)合作管理形式创新:统筹规划、个性化管理
中国与巴西具有不同的国情,故纳米中心与巴西高校、科研机构和企业的跨国合作也要依两国具体情况而定。中巴双方会对每次合作进行充分的沟通及协商,先统筹规划拟定符合双方发展的“共赢”方针,再结合各自的情况进行适合的个性化管理,最大程度发挥纳米中心在纳米应用研究领域的优势,帮助巴西在纳米科技方面取得进步。同时,纳米中心积极进行人员交流,通过多种渠道帮助巴方培养青年科技人员。
(3)合作内容及成果创新:从实验室走向产业化
纳米中心与巴西纳米技术企业建立了合作关系,根据巴西市场的需求,合作开发具有针对性的纳米技术产品,推动纳米技术成果在巴西开展推广应用。
纳米中心与巴西国家纳米实验室联合承担了《纳米功能材料产业化关键技术联合开发与推广应用》项目,并于2013年与巴西某纳米技术公司签订了《纳米技术与产品推广合作协议》等,为中心的技术和产品出口巴西奠定了基础。之后,纳米中心代表团远赴巴西,与巴方高层举行了多次会谈,在技术研发及产品销售方面等进行了深入沟通,针对巴西市场特点,在多种纳米功能材料的应用方面开展系列合作,进行联合开发及推广。
目前,纳米中心与巴西有关高校、科研机构和企业在纳米技术领域已开展了多方面的交流与合作,建立了良好的关系,在多个方面均取得了大幅进展:(1)进行了频繁的人员互访,并形成了长期交流机制;(2)在纳米功能材料领域开展了多项科技项目技术合作;(3)与纳米技术企业在纳米产品方面开展了合作,进行产品输出;(4)积极进行人员交流,通过多种渠道帮助巴方培养青年科技人员。
4结论与展望
纳米中心在国际合作方面形成了多样化格局,已在人员互访、签约全面合作框架协议、研究项目合作、建立联合工作组、人才合作、技术输出等方面,全方位展开了国际交流与合作工作,对外交流工作的层次不断提高、规模不断扩大、合作伙伴不断增多。
纳米中心与巴西相关高校、科研机构及企业的交流与合作已取得了一系列初步成果,形成了良好的发展势头。纳米中心将在已签署的各项合作协议基础上,通过进一步整合资源,不断深入、拓展与巴西在纳米技术领域的合作,为中巴合作夯实基础,为中巴友谊多做贡献:(1)继续坚持中巴双方频繁交流,将目前开展的双边互访及“双边论坛”制度化,发展成为长期性的定期双边交流活动,建立长期稳定的中巴纳米技术合作交流平台;(2)切实落实双方的项目合作,通过与巴西科研机构开展长期稳定的纳米技术联合研究,为巴方合作单位提供长期的技术支持;(3)通过与巴西企业联合开展针对性的应用技术及产品开发,实现我国纳米技术及产品在巴西的大规模推广和应用;(4)建立和完善双方人才交流机制,为双方培养纳米技术人才。
参考文献
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