納米科技加速發(fā)展

　　納米科技是21世紀(jì)快速發(fā)展的主流科技之一，包括：納米材料、納米裝置、納米區(qū)域的探測和研究等。

　　納米科技研發(fā)投入持續(xù)增長

　　2005年，全球納米科技的研發(fā)投入為96億美元，其中政府投資占47.93%%，企業(yè)投資46.89%%，風(fēng)險投資5.18%%。2007年增至120億美元，今年預(yù)計(jì)將突破150億美元。

　　納米產(chǎn)品市場規(guī)模激增

　　納米科技的主導(dǎo)產(chǎn)品包括納米材料（納米粉體、納米線、納米復(fù)合材料等）；納米生物與醫(yī)藥（控釋藥品、疫苗等）；納米電子與光電子（芯片、納米電子與光電子材料等）；納米機(jī)械（納米刻蝕技術(shù)、納米微機(jī)械技術(shù)等）；納米工藝（納米碳管制備、納米滲透濾波）等。目前，已廣泛應(yīng)用到醫(yī)藥、染料、涂料、食品、化妝品、環(huán)境治理等產(chǎn)業(yè)，美國市場明確標(biāo)明應(yīng)用納米技術(shù)的產(chǎn)品已超過500種，每年幾乎翻番。據(jù)估計(jì)，到2014年，全球納米產(chǎn)品市場規(guī)模將增至2.6萬億美元。

　　主要國家納米科技發(fā)展態(tài)勢

　　納米元器件領(lǐng)域―――日本，歐洲次之，美國第三；

　　納米生物與應(yīng)用領(lǐng)域―――美歐相當(dāng)，日本次之；

　　高表面積材料領(lǐng)域―――美，歐次之，日第三；

　　固結(jié)材料領(lǐng)域―――日，美歐相當(dāng)、居日本之后。

　　各國納米科技發(fā)展戰(zhàn)略和目標(biāo)

　　美國：自2000年美國國會批準(zhǔn)《國家納米計(jì)劃（NNI）》以來，研發(fā)經(jīng)費(fèi)歷年遞增，2001年投入4.64億美元，2007年為13.91億美元，今年將達(dá)14.45億美元。美國納米科技發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域有：納米尺度的基本現(xiàn)象和過程，納米材料，納米尺度設(shè)備與系統(tǒng)，納米制造，納米物質(zhì)的主要捕獲裝備與工具，納米對環(huán)境、健康、社會及**的影響，納米理念社會普及和技術(shù)推廣等。

　　歐盟：力爭納米科技國際，積極創(chuàng)建歐洲納米科技產(chǎn)業(yè)。成立了《歐洲納米電子行動顧問委員會》，構(gòu)建歐洲納米科技研究網(wǎng)絡(luò)?！兜诹蚣苡?jì)劃》的納米科技投入為13億歐元，而《第七框架計(jì)劃（2007年―2013年）》期間，納米科技列為9大研究主題之一，投入將增至34.75億歐元。據(jù)預(yù)測，2015年，歐洲納米科技產(chǎn)值將超過10000億歐元。

　　日本：**期《科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃》（2001年―2006年）中，納米科技與生命、信息、環(huán)?？萍家黄鸨涣袨榘l(fā)展戰(zhàn)略的重中之重。通產(chǎn)省還專門制定了《納米材料計(jì)劃》，每年經(jīng)費(fèi)3500萬美元，為期7年，官產(chǎn)學(xué)聯(lián)合，旨在為產(chǎn)業(yè)界建立集成的納米科技材料研發(fā)平臺。第三期《科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃》（2007年―2012年）中，納米科技列為十大戰(zhàn)略性推進(jìn)領(lǐng)域之一，研發(fā)投入將達(dá)333.16億日元。

　　俄羅斯：制定了《2007年―2010年納米技術(shù)發(fā)展計(jì)劃》，撥款80億美元發(fā)展納米科技，以產(chǎn)品進(jìn)入市場為目標(biāo)。還批準(zhǔn)了《2008年―2010年納米技術(shù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)發(fā)展綱要》，撥款11億美元，以確保納米科技研發(fā)的國際競爭力。

　　韓國：在《科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃》（2008年―2012年）中，納米科技被列為集中開發(fā)的技術(shù)之一。

　　納米材料對環(huán)境的影響

　　過去，人們對納米材料的研究取得了豐碩成果，但對納米材料可能產(chǎn)生的環(huán)境風(fēng)險缺乏足夠的認(rèn)識。人們在研究、生產(chǎn)、生活中接觸到納米材料的機(jī)會越來越多。同時，環(huán)境中也存在大量天然的和工業(yè)生產(chǎn)所帶來的納米尺度物質(zhì)，如柴油車尾氣、煙囪排出的廢氣，垃圾焚燒、沙塵暴等也含有大量的納米顆粒。人們在問：殘留在水中的懸浮納米顆粒如納米氧化鈦對人體有沒有傷害？作為**載體的納米四氧化三鐵對人體的皮膚和其他器官有沒有傷害？具有**功能的銀納米顆粒對人體的皮膚有沒有影響？幾個納米的硫化鎘等的納米標(biāo)記材料植入生物體內(nèi)有沒有毒副作用？

　　英國《自然―納米技術(shù)》雜志一份調(diào)查顯示，科學(xué)家們雖然認(rèn)同納米研究將給醫(yī)學(xué)、環(huán)保、國防等領(lǐng)域帶來突破，卻對納米技術(shù)可能給環(huán)境和人類健康帶來的風(fēng)險擔(dān)憂。

　　可能出現(xiàn)七大熱點(diǎn)科技

　　大型強(qiáng)子對撞機(jī)的運(yùn)行可能發(fā)現(xiàn)新粒子

　　歐洲核研究中心建在法國和瑞士邊界的大型強(qiáng)子對撞機(jī)已投入運(yùn)行，它是世界上在建的能量高、粒子物理研究水平先進(jìn)的設(shè)備，其環(huán)形隧道周長約27公里，位于地下175米，耗資84億美元。強(qiáng)子對撞機(jī)讓兩個質(zhì)子束在相反方向運(yùn)行，然后對撞，希望產(chǎn)生一些新的粒子，如希格斯玻色子和所謂超對稱粒子。

　　微RNA（mRNA）分子研究熱

　　微RNA就是“微核糖核酸分子”，即比較短的RNA，大概有20個―22個核苷酸，或單鏈的RNA。研究表明，人體內(nèi)mRNA可能有幾百種甚至上千種，它調(diào)節(jié)了人體1/3的基因。mRNA可以調(diào)節(jié)生物體從早期發(fā)育到后死亡的整個生長過程，因此，它與很多**的發(fā)病有關(guān)，包括*癥、艾滋病、心臟病等。美國國家衛(wèi)生研究院宣布，從今年開始，連續(xù)5年每年撥款300萬美元，來研究mRNA與精神分裂癥、孤獨(dú)癥等精神**間的關(guān)系。

　　合**造微生物

　　美國科學(xué)家文特爾成功把一個**的基因組完全移植到另一個**里，而且植入的基因組代替了原來的基因組工作。下一步就是人工合成一個染色體，然后合成一個完整的**所需要的基因組，把人工合成的基因組移植到**體內(nèi)，讓它開始工作。今年可能會有階段性結(jié)果，這將標(biāo)志著人造微生物**誕生。

　　科學(xué)家認(rèn)為，這種研究可以找到一種便捷、高效的制造替代能源的辦法，比如產(chǎn)生乙醇，產(chǎn)生氫，另外也可處理有毒廢料，如吸收大氣中的二氧化碳。但有人提到這有悖于倫理，還可能被用來制造一些致命的病菌，甚至可能和生物恐怖聯(lián)系起來。

　　古基因組學(xué)研究有突破

　　對古生物基因組的測定，近年有兩個重要成果，一是測定已經(jīng)滅絕的猛犸的部分基因組，另一是測出了生活在歐洲的古人類尼安德特人部分基因組。因?yàn)槭嵌嗌偃f年之前的標(biāo)本，其DNA已不太完整，有的DNA片段比較小，有的受到各種污染，也有考古學(xué)家在挖掘過程中，將自己的DNA混到里面去了。近年，技術(shù)上有所突破，即采用焦磷酸測序法。

　　測定古生物的基因圖譜，是為了研究人類的進(jìn)化。比如將尼安德特人跟人的基因組進(jìn)行比較，研究人在進(jìn)化過程中何時跟動物分化，人和黑猩猩只有百分之幾基因組的差別，現(xiàn)在又多了一個比較對象。

　　加強(qiáng)對多鐵性材料的研究

　　隨著信息技術(shù)的發(fā)展，要求器件小型化、多功能化，人們對集電性與磁性于一身的多鐵性材料研究興趣不斷高漲。多鐵性材料是一類與氧化物陶瓷超導(dǎo)材料相似的化合物，它能在單一材料上展示電子、磁性和結(jié)構(gòu)的多重特性。多鐵性材料包括鐵電磁體(單相多鐵性材料)；鐵電―鐵磁復(fù)合體系：龐磁電阻氧化物體系。多鐵性材料的研究是目前材料科學(xué)及凝聚態(tài)物理中一個寬廣的新領(lǐng)域，有廣闊的應(yīng)用前景。

　　人類微生物組

　　人類微生物組是指人體內(nèi)正常微生物基因組的集合。俄羅斯科學(xué)家指出，人類肌體內(nèi)生活著1公斤到3公斤**。美國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，人類可能是細(xì)胞與**的共生體，甚至體內(nèi)細(xì)胞9成是**。人類與**互相依賴不可分離，這些**對人類的消化和**系統(tǒng)相當(dāng)重要。美國國家衛(wèi)生研究院和歐盟等都計(jì)劃在今年開展有關(guān)的研究項(xiàng)目，科學(xué)家有望繪出人體內(nèi)約200種微生物的基因組，并著手對人的內(nèi)臟、皮膚、口腔和生殖道內(nèi)的微生物群落展開調(diào)查。同時，研究人員還正在對分布在冰山等環(huán)境中的微生物進(jìn)行基因組測序。研究人員將分析這些**對于**和營養(yǎng)等方面的意義，以及如何利用它們更好地發(fā)揮**在人體內(nèi)的作用。

　　人類微生物組的研究目標(biāo)是：確立是否有**微生物組，發(fā)現(xiàn)微生物組變化對人類健康的影響，尋找分析這些微生物組的新工具（新技術(shù)的開發(fā)，培養(yǎng)微生物組，計(jì)算分析新工具），以及提出微生物組研究的倫理和社會問題，建立數(shù)據(jù)中心。

　　神經(jīng)回路成為研究大腦的新方向

　　研究人的大腦原有兩種方法：一種是把大腦切成薄片，進(jìn)行掃描，將整個大腦繪成結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行研究；另外就是采用CT、核磁共振掃描?，F(xiàn)在出現(xiàn)三種新方法，可研究大腦神經(jīng)回路，這是大腦研究的新方向。

　　種方法是染色即“腦虹”技術(shù)，它是由美國哈佛大學(xué)研究開發(fā)的，科學(xué)家憑借引進(jìn)**、珊瑚與水母的基因，給實(shí)驗(yàn)鼠原本紅色的大腦染上五顏六色，建立大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的詳盡圖表，以弄清神經(jīng)腦細(xì)胞建立聯(lián)絡(luò)的主道與支線。此前，顯示神經(jīng)元細(xì)胞的技術(shù)多只能使用兩種顏色。而“腦虹”技術(shù)“就像彩電顯示器用紅色、綠色與藍(lán)色組合制造出各種顏色一樣，一次就給幾百個神經(jīng)元細(xì)胞成功染上90多種顏色。研究小組透露，他們已使用該技術(shù)觀測老鼠的神經(jīng)系統(tǒng)，觀察到了一些有趣的且未被人發(fā)現(xiàn)過的神經(jīng)元細(xì)胞分布模式。

　　**種方法是用激光控制嚙齒動物大腦中單個神經(jīng)細(xì)胞的電活動。動物沒有天然的對光直接作出反應(yīng)的離子通道?？茖W(xué)家已研制出一種由光線控制開關(guān)進(jìn)出細(xì)胞的離子通道，光的作用時間和作用點(diǎn)都可精密調(diào)控。谷氨酸鹽是大腦中普通的神經(jīng)傳遞素，這種新型的“光敏感通道”已被用于谷氨酸通道的神經(jīng)生物學(xué)研究中，也許還可用于生物傳感或生物電子學(xué)中的納米尺度設(shè)備的設(shè)計(jì)。利用綠藻蛋白制成的“光纖開關(guān)”，將使科研人員對人腦某一部分的功能進(jìn)行開關(guān)式控制，有助于**抑郁癥、帕金森等神經(jīng)性**。研究小組已將光纖開關(guān)分送到100個實(shí)驗(yàn)室，利用老鼠、蠕蟲、蒼蠅和石斑魚進(jìn)行進(jìn)一步的試驗(yàn)。

　　第三種方法是“彌散張量成像的磁共振新技術(shù)”。美國明尼蘇達(dá)州醫(yī)科大學(xué)的科學(xué)家曾運(yùn)用MRI腦部成像技術(shù)，在研究患有精神分裂癥的大腦時，發(fā)現(xiàn)存在細(xì)微的線索可判斷腦部結(jié)構(gòu)出了問題，但這些問題如何導(dǎo)致精神分裂癥，需要進(jìn)一步觀察病人的神經(jīng)解剖圖，而這遠(yuǎn)非標(biāo)準(zhǔn)的掃描儀所能辦到。近年，他們將擴(kuò)散張量成像技術(shù)，一種新的MRI的變體掃描儀，與其他領(lǐng)域的發(fā)現(xiàn)相結(jié)合，使之可以更細(xì)致地觀察大腦的微觀結(jié)構(gòu)，研究不同腦部區(qū)域的聯(lián)系，以揭示出神經(jīng)系統(tǒng)紊亂的謎題。

　　目前，這三種方法都出現(xiàn)了突破，今年在大腦神經(jīng)回路領(lǐng)域的研究完全有可能深入。

　　美新總統(tǒng)對華科技政策前瞻

　　今年是美國選舉年，共和、民主兩黨候選人在競選中均談到了科技政策。

　　兩黨發(fā)展科技的總方針

　　共和黨主張政府簡政放權(quán)，依靠市場競爭，激發(fā)企業(yè)在技術(shù)**方面的創(chuàng)造力和積極性，大限度地推動科技發(fā)展。

　　民主黨則將科技政策置于國家利益的高度，要強(qiáng)化科技管理體制，完善決策機(jī)制。

　　本次大選中，共和黨候選人麥凱恩在談到如何提高美國在全球的競爭力時強(qiáng)調(diào)了兩點(diǎn)：一是減稅，另一個就是放松管理。

　　而民主黨候選人希拉里或奧巴馬則強(qiáng)調(diào)，恢復(fù)科學(xué)決策的公正性，振興科技政策辦公室，科學(xué)顧問直接向總統(tǒng)匯報，確?？偨y(tǒng)能夠聽到以事實(shí)為依據(jù)的客觀的建議，并制定了詳細(xì)的“**議程”。提出要加大科技投入，培養(yǎng)科學(xué)、數(shù)學(xué)與工程人才，改進(jìn)**基礎(chǔ)設(shè)施。奧巴馬甚至提出設(shè)立國家**技術(shù)官，以確保政府各部門具備21世紀(jì)所必需的基礎(chǔ)設(shè)施、政策和服務(wù)。

　　具體領(lǐng)域的科技政策

　　環(huán)境政策

　　共和黨認(rèn)為，沒有科學(xué)依據(jù)證明氣候變化主要是人類活動造成的，贊成主要通過市場力量建立高水平的環(huán)保體系，拒絕通過立法來解決包括減少美國的二氧化碳排放量。

　　民主黨候選人則主張執(zhí)行嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)境問題將列入施政重點(diǎn)，承諾到2050年，二氧化碳排放比1990年的水平降低80%%，以防止全球氣候變暖。希拉里還提出發(fā)展“綠色高效經(jīng)濟(jì)”。

　　能源政策

　　共和黨強(qiáng)調(diào)能源獨(dú)立，支持石油利益集團(tuán)，增加石油開采，發(fā)展替代能源和可再生能源；主張油價、石油企業(yè)并購以及汽車油耗標(biāo)準(zhǔn)等應(yīng)由市場決定，政府不應(yīng)干預(yù)。

　　民主黨也強(qiáng)調(diào)能源獨(dú)立，發(fā)展替代能源和可再生能源，兼顧環(huán)境保護(hù)，反對石油企業(yè)壟斷，主張推行更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)以降低汽車油耗。

　　從過去的《新能源法案》之爭可看出兩黨能源政策的差異。民主黨提出的初法案中有三項(xiàng)重要提議：，從石油大公司征收130億美元的稅收，用于激勵可再生能源的發(fā)展；**，電力行業(yè)15%%的產(chǎn)出必須使用可持續(xù)能源；第三，給予風(fēng)能、太陽能、乙醇和其他可再生能源優(yōu)惠稅額待遇。布什曾威脅動用否決權(quán)，后將上述三條刪去了，法案才于2007年12月18日后通過。

　　大選中，共和黨提出發(fā)展替代能源，為利用本國的天然氣資源掃清障礙；民主黨候選人奧巴馬主張支持未來的清潔能源、生物燃料；到2030年將石油消耗量降低35%%，提出能效提高50%%的目標(biāo)。希拉里則提出要發(fā)展“綠色高效經(jīng)濟(jì)”，**美國向清潔的可再生能源過渡。她的具體計(jì)劃包括：在白宮設(shè)立專門的國家能源委員會，設(shè)立500億美元的戰(zhàn)略能源基金（其中有一部分通過向石油公司征稅）來支持替代能源的發(fā)展。

　　總之，不論共和黨還是民主黨入主白宮，為了減少對進(jìn)口石油的依賴，美國未來的能源政策都會向新能源的發(fā)展傾斜。而民主黨候選人發(fā)展新能源的舉措更加具體、更具可操作性。由于涉及到大企業(yè)集團(tuán)的利益，未來共和黨和民主黨之間關(guān)于能源政策的爭斗必然會繼續(xù)。

　　干細(xì)胞研究政策

　　共和黨在這個問題上存在分歧，布什總統(tǒng)對干細(xì)胞研究資助的禁令，導(dǎo)致了美國該領(lǐng)域研究落后和人才的流失。而民主黨在干細(xì)胞研究問題上的看法總體上是一致的，希拉里明確承諾，一旦當(dāng)選總統(tǒng)，她將推翻對干細(xì)胞研發(fā)的限制。

　　通信寬帶政策

　　共和黨主張對信息通信業(yè)不加管制，任其自由競爭?！敖?jīng)合組織”研究報告稱，由于缺乏適當(dāng)政策，美國的寬帶普及率在全世界排第25位。而民主黨候選人希拉里和奧巴馬都提出了一系列國家寬帶發(fā)展政策：聯(lián)邦政府稅收激勵措施，放開無線頻譜，加強(qiáng)公私合作。

　　2009年后中美科技合作的前景

　　共和黨承認(rèn)中國的重要性和影響力，但更加強(qiáng)調(diào)中國對美國的威脅。共和黨候選人麥凱恩稱，中國的崛起對美國構(gòu)成了挑戰(zhàn)。

　　民主黨承認(rèn)中國的重要性和影響力，希望加強(qiáng)與中國的合作。希拉里稱，美國與中國的關(guān)系將是本世紀(jì)重要的雙邊關(guān)系。她希望中國加入全球機(jī)制，支持全球規(guī)章，要與中國構(gòu)建共同利益，并縮小歧見。奧巴馬表示，美國應(yīng)建立與中國更有效的合作架構(gòu)，而不只是雙邊協(xié)定或臨時的高峰會，要與中國一起面對共同的問題。

　　可見，不管誰當(dāng)選總統(tǒng)，都希望把中國納入到美國主導(dǎo)的國際體系之中。如果共和黨人當(dāng)選，中國巨大的市場以及中國在科學(xué)和工程技術(shù)方面的豐富人才，可以成為中美科技合作的重要基礎(chǔ)。如果民主黨人當(dāng)選，中美在能源、環(huán)境等共同關(guān)心的問題上會加強(qiáng)合作?？肆诸D總統(tǒng)的科技顧問約翰?吉本斯曾說，目前，美中兩國的科技合作水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有同我們面臨的機(jī)遇相匹配。

　　美總統(tǒng)大選結(jié)果對中美兩國高技術(shù)貿(mào)易前景的影響

　　共和黨代表大公司、大集團(tuán)的利益，認(rèn)為中國巨大的市場有助于為美國創(chuàng)造出口機(jī)會和就業(yè)崗位。但認(rèn)為中國的出口管制制度不完善，因而對華技術(shù)貿(mào)易的管制會趨緊。

　　民主黨稱其代表美國中下階層人的利益，認(rèn)為與中國的技術(shù)貿(mào)易導(dǎo)致?lián)屃嗣绹と孙埻?，也可能對對華技術(shù)貿(mào)易進(jìn)行某些限制。據(jù)傳，希拉里正在探索逐漸放寬對中國高技術(shù)貿(mào)易的限制。

**關(guān)鍵詞：生物、納米

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