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中国纳米材料产业现状调研报告 中国纳米材料产业现状调研报告 国国家家科科学学技技术术部部高高新新技技术术发发展展与与产产业业化化司司 二二一一年年七七月月 中国纳米材料产业调研 2001.7 前 言 充满生机和挑战的21世纪，以知识经济为主旋律和推动力，正在引发一场新的工业革命。合理利用资源、净化生存环境，正是这场革命的核心。在生产方式的变革中，纳米技术正在对社会发展、经济繁荣、国家安全和人类生活质量的提高，产生无法估量的影响。专家预测，纳米技术、信息技术和生物技术，将成为21世纪社会发展的三大支柱。纳米技术产业的发展，将可能重新排列各国在世界经济中的地位，因而成为当今世界大国争夺的战略制高点。2000年3月，美国在其国家纳米技术计划中明确指出，启动“国家纳米技术计划”，关系到美国在21世纪的竞争实力。从前瞻性和战略性高度出发，发展纳米技术产业，并全方位向传统产业渗透已刻不容缓，这关系到中国能否把握机遇，借以跻身世界先进国家之列，在未来世界政治经济竞争格局中处于有利地位。纳米材料以它奇异的特性，为传统产业的改造提供了新的机遇。“十五”及以后一段时期，是中国产业调整、发展纳米材料产业的极好时期。改革开放以来，中国的国民经济保持了持续、快速的发展，世界瞩目。但中国国民经济主要依靠传统产业的支撑格局并没有改变，高科技产业GDP的贡献比例还很小，与发达国家相比，差距很大。国情决定了中国发展纳米产业的总体思路，与美国、日本和欧洲 不同，走出有中国特色的新路子，要以发展纳米材料产业为契机，解1 中国纳米材料产业调研 2001.7 决当前国民经济发展和支柱产业中亟待解决的问题。纳米材料的发展，首先应切入传统产业，调整产业结构，注入科技含量，为实现传统产业的升级改造、促进GDP的增长做出贡献；同时，也应该寻找机遇，向新兴的高科技产业渗透，特别应重视纳米材料在环境、能源、医药和国防等领域的应用。培育新纳米材料产业，逐步形成产业链，使这些产业的起点定位在21世纪技术制高点上，为实现中国产业跨越式发展奠定基础。为配合编制十五纳米科技专项行动计划，我们组织了这次对中国纳米材料产业现状的全国调研。并在广泛调研的基础上，编辑了这本中国纳米材料产业现状调研报告，希望能对上述计划的编制和发展中国纳米材料产业有所帮助。本次调研历时100天，由全国17个地方科委参与，共回收问卷211份，重点走访科研院校、纳米材料生产和应用的重点企业30多家，采访业内人士200多位。同时，本次调研工作得到了国家专利局、国家工商局、国家火炬高技术产业开发中心、中国纳米网（www.china-）、上海科技情报所等单位的大力帮助。上海博纳科技发展有限公司的周波、孙书保、吴亚妮，北京联创投资管理有限公司的马宏、胡柏良为编写本书付出了辛勤的劳动。中科院纳米科学中心主任解深思研究员、复旦大学纳米技术发展中心主任华中一教授、华东理工大学超细材料制备与应用国家重点实验室主任古宏晨教授、北京市科委咸才军博士、国家税务总局陈赤军博士、华东师大杨燮龙教授、中科院上海技术物理所诸君浩教授、四川国家纳米生物2 中国纳米材料产业调研 2001.7医用材料产业化孵化基地主任李玉宝教授审阅了本报告。上海市科委章卫民、钮晓鸣、上海市经委郭延生、张明辉等提供了部分资料，在此一并表示感谢。由于时间仓促，偏颇遗漏在所难免，敬请批评指正。 国家科技部高新技术发展与产业化司二一年七月一日3 中国纳米材料产业调研 2001.7 目 录 前 言第一部分 纳米技术与纳米材料基本概况 （6）一、纳米技术与纳米材料概念二、纳米材料的制备及其应用 第二部分 国外纳米产业现状与发展趋势 （11）一、战略产业与重点研究领域二、专利申请与论文数量分布三、产业规模与市场发展前景 第三部分 中国纳米材料产业的现状调研 （17）一、中国纳米材料的研发现状研究力量的分布状况 重点单位及主要成果经费来源和转化途径 政府设立的相关机构二、中国纳米材料产业化现状纳米企业的地域分布 纳米企业的结构分析产业重点与产品种类 资金强度及效益产出三、纳米材料及技术专利现状申报专利的数量分析 专利申报的时间节奏专利的申报主体分析 专利的切入领域分析 第四部分 涉足纳米领域的上市公司分析 （59）一、投资纳米公司的概况分析涉足纳米的时间分析投资纳米的领域分析二、涉足纳米领域的模式分析试探性投资模式分析直接投资的模式分析投资纳米的资金分析 投资纳米的动因分析 试验性投资模式分析 孵化嫁接的模式分析第五部分 存在的问题分析及其对策建议 （73）一、中国纳米发展的制约因素科研协作不力，信息沟通缺乏 科研经费不足，专业人才匮乏成果先天不足，转化接口不畅 产权意识淡薄，行业标准缺乏4 中国纳米材料产业调研 2001.7二、纳米热中的纳米泡沫分析不顾条件，盲目上马纳米项目混淆概念，纳米产品鱼目混珠三、发展纳米产业的对策建议制订发展规划，确定切入重点抓好人才培养，强化专利保护建立质检中心，制定行业标准 心态浮躁，不重科研只重炒作 制造泡沫，骗取资金政策支持 建立创新体系，吸引多元投资 加强技术交流，建设信息平台 加强科普宣传，倡导科学道德 附 件：841. 国内部分纳米材料研发机构名录2. 国内部分纳米材料企业名录3. 国内纳米材料专利统计一览表（1） 纳米材料制备专利（2） 纳米材料应用专利（3） 纳米材料制备装置专利（4） 超细材料制备专利（5） 超细材料应用专利（6） 超细材料制备装置专利4. 科技部纳米材料项目立项统计5. 涉足纳米领域上市公司情况一览表6. 上海市部分科研院校研发情况一览表5 中国纳米材料产业调研 2001.7第一部分 纳米技术与纳米材料基本概况 一、纳米技术与纳米材料概念1纳米技术纳米技术是指在纳米尺度（1-100nm之间）内，通过操纵原子、分子、原子团或分子团，使其重新排列组合成新物质的技术。纳米技术是20世纪80年代末迅速起来的一门交叉性前沿学科，它大大拓展和深化了人们对客观世界的认识，使人们能够在原子、分子水平上制造材料及器件，从而将导致信息、材料、能源、环境、医疗与卫生、生物与农业等领域的技术革命。纳米技术已得到广泛关注和快速发展，目前已形成纳米材料学、纳米电子学、纳米生物医药学、纳米机械学及其它等分支学科。 2纳米材料国际上通常将处于1-100nm纳米尺度范围内的超微颗粒及其致密的聚集体，以及由纳米微晶体所构成的材料，统称为纳米材料，同时，这种材料必须具有传统材料所不具备的新的物理或化学性质。纳米尺度和新物性是确定纳米材料的两个必备条件。纳米材料包括三个层次：零维的原子团簇和纳米微粒，一维调制的纳米多层膜，二维调制的纳米微粒膜，以及三维调制的纳米相材料。纳米材料和纳米结构，是当今新材料研究领域中最富有活力的研究对象，也是纳米技术中最具发展前景、最接近应用的领域。近年来，其研究与应用，已经取得了引人注目的成就。6 中国纳米材料产业调研 2001.7 3纳米材料的分类按化学组成及其特性，纳米材料可分为纳米金属、纳米晶体、纳米陶瓷、纳米玻璃、纳米高分子和纳米复合材料等；按材料物性，纳米材料可分为纳米磁性材料、纳米非线性光学材料、纳米铁磁体、纳米超导材料、纳米热电材料等；按其应用，纳米材料可分为纳米电子材料、纳米光电子材料、纳米生物医用材料、纳米敏感材料、纳米储能材料等。 二、纳米材料的制备及其应用1纳米材料的主要制备方法纳米材料的制备方法主要包括物理法和化学法两种（见表1-1）。7 中国纳米材料产业调研 2001.7 2纳米材料的主要应用领域纳米材料由纳米粒子组成，具有小尺寸效应、量子效应、表面效应和界面效应等四大效应，并呈现出一般物质不具有的奇异的物理性质和化学性质。纳米材料从根本上改变了材料的结构，为克服材料科学领域中长期未能解决的问题开辟了新的途径。纳米微粒在磁性材料、电子材料、光学材料、高致密度材料的烧结、催化、传感、陶瓷增韧等方面具有广阔的前景，不但可形成高新技术产业群，也将对传统产业产生重大影响，可加速实现传统产业的改造和升级换代。 l 医药卫生利用纳米颗粒诊断和治疗癌症，已经显示很好的效果：采用纳米超顺磁载体制作的示踪剂，可使核磁共振检出的癌细胞尺寸降到5nm以下；借助外部磁场，可使纳米磁性颗粒携带的治癌药物集中在患病组织处，从而起到“靶向治疗”的效用。另外，纳米颗粒还可分离癌细胞和正常细胞，也可以携带DNA治疗基因缺陷症。利用纳米全氟碳颗粒合成的第二代人造血，则具有生物相容性好，保存期长、无毒性等特点，可以代替自然血液。纳米材料与技术也为改进传统生物医学实验提供了新性能工具。l 电子信息8 中国纳米材料产业调研 2001.7用纳米晶体合金粉末制作的电磁波屏蔽产品，正在解决日益严重的高频电磁波污染问题；而碳纳米管可能取代硅，成为电子产品的主要材料，从而提高器件的集成度和存储能力，解决功耗严重的问题。纳米材料在电子存储方面的应用，将引发一场计算机的革命。l 制造业轻质、高强、高韧的纳米复合材料及加工技术，正在改进和更新传统产品。如：PBT/ABPBI纳米高分子复合材料的综合力学性能超过铝合金，而比重仅为铝合金的一半；用纳米金属颗粒作为催化剂，可加快化学反应过程，大大提高化工合成的生产率。纳米材料将为传统产业带来生机和活力。 l环境与能源纳米能源与环保材料是最活跃也最具发展前途的研究领域之一。 纳米环保材料（纳米复合自清洁、抗菌材料，环境净化材料，环境友好水性纳米涂料等），是利用纳米材料的各种效应和性能，将在空气净化、杀菌抑菌、防水防腐、吸光吸波、固体废物处理等环保方面，起到重要作用；纳米能源材料（超级电容器材料、纳米碳高效储氢材料、太阳能光电转化纳米膜材料、燃料电池纳米电极材料等），则将在解决21世纪日益突出的能源危机问题上，获得新的斩获。l 国防军工采用纳米复合材料，可以解决RAM（雷达波吸收材料）和IRM（红外隐身材料）的兼容问题，制备出多频谱、高性能、实用性强的9 中国纳米材料产业调研 2001.7 隐身材料。红外吸收功能的纤维制成的军服，既吸收了人体红外线，又增加保暖作用。纳米机构材料自身尺寸小、重量轻，又具有特殊的光学性能，是航空航天制备的最佳材料。纳米卫星将取代传统的卫星系统。 此外，纳米材料在食品、化妆品、造纸、建筑等方面，也得到越来越多的应用。 3纳米材料的广阔发展前景材料是人类社会存在和发展的物质基础。跨入二十一世纪，电子信息、生物技术、能源、环境、先进制造技术和国防的高速发展，对材料性能提出了更高的要求，高性能、多用途的先进新材料将成为未来社会发展的重要推动力。新材料的创新，以及在此基础上诱发的新技术，将继续成为材料领域研究开发的重点。纳米材料以其优异的性能和广阔的应用前景，必将成为21世纪新材料的重点发展方向。10 中国纳米材料产业调研 2001.7 第二部分 国外纳米产业现状与发展趋势 一、战略产业与重点研究领域1发达国家的战略产业作为极具市场潜力和发展前景的新材料和新兴技术，纳米材料和纳米技术已受到世界各国的普遍关注。为了保持在纳米材料和纳米技术方面的领先地位，提高国家的竞争力，抢占纳米材料和纳米技术战略高地，近年来，各国政府纷纷制订相关发展战略和计划，投入巨资，支持纳米材料和纳米技术的研究开发，重点推进纳米材料的产业化。美国 2001年1月21日，美国总统克林顿宣布了“国家纳米技术计划”（NNI），并在2001年财政年度，为此倡议提供近5亿美元的研究开发经费。（见图2-1，表2-1） 日本 设立“推进纳米技术恳谈会”，负责研究和制订今后日本纳米材料和纳米技术研究开发的重点课题，以及实行“产官学”联合11 中国纳米材料产业调研 2001.7 攻关的具体方针政策，以推进“纳米技术战略”。日本资助纳米材料和纳米技术的三个主要政府机构是通产省、科技厅和文部省。1996年，三个机构对纳米材料和纳米技术的拨款共计1.2亿美元。日本政府已在2001年新的科技基本计划中把纳米材料和纳米技术作为今后5年科技发展的战略重点之一，2001年度为此拨款512.2亿日元。（见表2-2） 欧洲 1988-1998年，欧洲各国投入与纳米有关的研发经费约69百万欧元。欧洲仅在1999年启动的与纳米材料和纳米技术有关的计划就有15项。（见表2-3）此外，在软件业中尝到巨大甜头的发展中国家印度，2001年也投入3亿美元研究纳米技术，试图再次在新技术产业革命中争得一席之地。瑞士、瑞典、俄罗斯、韩国等国家也在积极行动。 【表2-2：日本投资纳米材料和纳米技术情况】12 中国纳米材料产业调研 2001.7 2重点领域与力量分布据调查，各国在纳米材料研究领域的重点不尽相同。13 中国纳米材料产业调研 2001.7美国侧重于纳米结构材料的合成、加工和表征；日本主要研究仿生材料、纳米材料的测量、评估于加工；德国重点开发最新纳米结构、超精细表面测量等。主要国家纳米材料研究领域及力量分布如下：（见表2-4） 世界上纳米技术和纳米材料水平最先进的国家是美国、日本，德国、英国次之，这些国家的产业化都达到了相当规模。 二、专利申请与论文数量分布随着纳米材料和纳米技术研究的快速发展，近几年来，各国申请的有关专利的数量与文献报道量急剧增加。其中，文献量的年相对增长率为33.3%，约两年翻一番。CCOD在1993-1996年间收集的有关纳米材料和纳米技术的文献检索，结果表明收集的文献总数约计76.5万条，年平均数在19万条 中国纳米材料产业调研 2001.7 左右；收集与纳米技术有关的文献共5737条，其中5721条为期刊文献，涉及英、德、俄、日等语种，分布在368种期刊上。（见图2-2）检索美国专利信息库从1976-2001年有关纳米的专利情况如下，由此可见近年来纳米材料和纳米技术发展之迅猛。（见图2-3）【图2-3：美国纳米专利增长情况】 三、产业规模与市场发展前景1纳米材料产业初具规模国外纳米材料及其产品从1994年开始进入市场，创造的经济效益以年增20%的速度增长。目前已经规模化生产的纳米材料有：金刚石、磁性材料、金属、陶瓷、复合材料、半导体材料、生物医用材料等。最先进的纳米技术和纳米材料国家是美国、日本，德国和英国。1998年前，美国有50多家公司不同程度地参与开发和生产纳米材料，其中至少有12家公司已工业规模生产纳米材料。日本在纳米复合材料领域居领先地位。20世纪90年代，日本生产新型陶瓷用超微细粉体总产值71.5亿美元，年平均增长率15.8%。欧洲在分散、涂层和新仪器应用方面处于领先地位。20世纪90年代西欧生产纳米级陶瓷粉体产值为15亿美元，年增长率为18.9%。15 中国纳米材料产业调研 2001.72纳米材料市场前景广阔纳米粉体材料在橡胶、颜料、陶瓷制品的改性等方面，将给传统产业和产品注入新的高科技含量，在未来市场上占有重要的份额，有着十分广阔的发展前景。以纳米材料的应用市场作为牵动研究开发的方向，提高效率和资金利用率，把纳米科技与现有成熟的微米技术有机结合，实现科学突破和技术的切实应用是各国纳米技术研究的最终目标。根据德国科学技术部预测：2010年全球纳米市场将达14400亿美元。16 中国纳米材料产业调研 2001.7 第三部分 中国纳米材料产业的现状分析 一、中国纳米材料的研发现状中国政府对纳米材料及纳米技术的研究一直给予高度重视，国家和各地方通过“国家攻关计划”、“863计划”、“973计划”的实施，积极投入力量和资金，使中国纳米的研发水平获得很大发展，一大批技术含量高、极具成长性、拥有自主知识产权的科研成果相继问世，并引起了国际上的关注。 1研究力量的分布状况（1）地域分布中国的纳米材料和纳米技术研究，已初步形成以各具特色的两大纳米研究开发中心北方中心和南方中心为核心辐射四周的格局。北方纳米研究开发中心以北京为中心，包括中科院纳米科技中心、中科院化学所、中科院物理所、中科院金属所、中科院化冶所、中科院感光所、中科院半导体所、北京建材科研院、北京钢铁研究总院、北京大学、清华大学、北京科技大学、北京化工大学、北京理工大学、天津大学、南开大学、吉林大学等单位。南方纳米研究开发中心以上海为中心，包括上海交通大学、华东理工大学、复旦大学、华东师范大学、同济大学、中国科学技术大学、浙江大学、南京大学、山东大学，中科院固体物理所、中科院冶金所、中科院硅酸盐所、中科院原子核所、中科院上海技术物理所等单位。除上述两大研发中心外，西北的西安、兰州，西南的成都及中南17 中国纳米材料产业调研 2001.7 的武汉等，都在纳米材料及纳米技术的研究开发方面，有所建树。中国纳米研发力量地域分布调查显示：中国纳米材料及纳米技术的研究开发力量，虽遍及全国大部分地区，但主要还是集中在华东和华北地区，这两个经济、科技比较发达地区占整个研发力量的80%（见图3-1）。进一步调研则发现：纳米研发力量虽然表面上相对集中，实际仍分散，比如以上海为中心的南方纳米研究开发中心，有相当一部分的研究力量又分散在合肥、南京等地。 图3-1：中国纳米研发力量分布（按地域）其它40%40%（2）系统分布中国从事纳米材料及纳米技术研究人员，主要集中在高等院校和中科院系统，这两部分科研力量占整个研发力量的90%以上；也有部分企业的科研人员从事纳米材料及纳米技术的研究开发，但力量十分薄弱，仅占总体5%，而且绝大部分集中在纳米材料的应用开发（主要是产品的表面改性方面）和纳米材料制备方面。（见图3-2）（3）人员结构中国现有纳米材料及纳米技术研究人员4500余人，年龄结构比较合理，形成了老中青三代比例协调的局面（见图3-3）。其中，老一18 中国纳米材料产业调研 2001.7代科学家约500位，中年科学家约1800位，青年科研工作者约2200位。而且这些科研人员所组成的学历背景也非常过硬，70%以上的科研人员拥有硕士以上学位，拥有博士、高级职称的约占30%，拥有硕士、中级职称的约占40%，其他为30%（见图3-4）。 2重点单位及主要成果 （1）研究领域中国现有纳米材料及纳米技术的研究领域，主要集中在材料、化学、物理、信息、生命等学科。（见图3-5）纳米材料的研究，主要以金属和无机物非金属纳米材料为主，占80%左右；另外高分子和化学合成材料，也是一个重要方面，不断地取得新的突破。纳米结构材料主要集中在纳米晶、纳米粉、纳米薄膜、纳19 中国纳米材料产业调研 2001.7 米粉体材料、纳米材料改性、纳米材料增韧增强、纳米结构和纳米特性研究等；纳米功能材料的重点是纳米信息材料、纳米环境材料、纳米传感材料以及在热、电、光、磁环境下材料特性的研究等。以北京为中心的北方纳米研究开发中心，主要研究领域包括：纳米碳管、纳米磁性液体材料、纳米半导体、纳米隐身材料、高聚物纳米复合材料、纳米界面材料、纳米功能涂层、纳米材料的制备技术、纳米功能薄膜；而以上海为中心的南方纳米研究开发中心，则在纳米医学、纳米电子、纳米微机械、纳米生物、纳米材料、纳米材料制备与应用及产业化等领域，具有较强的优势和发展潜力。进一步调研发现，我国纳米材料的研究开发力量，有一半以上集中在技术要求不太高的纳米材料领域，而在纳米电子、纳米生物医药方面则力量薄弱。这既为我国纳米材料产业的发展提供了雄厚的技术支持，但也将导致我国整体科技水平在未来的竞争中处于劣势。（2）重大成果中国纳米材料及纳米技术的主要科研成果，几乎全部在中科院和高等院校系统，而企业从事纳米材料及纳米技术的研究开发，则绝大部分集中在纳米材料的应用开发（主要是产品的表面改性方面）和纳米材料制备方面。这说明高等院校和中科院系统，依然是中国纳米材料及纳米技术的创新源泉。这里摘取几例颇有影响的中国的纳米技术成果l 大面积定向碳管阵列合成（1996年）这种利用化学气相法高效制备技术合成的纯净碳纳米管，直径基20 中国纳米材料产业调研 2001.7 本一致，管径20m，长100m，阵列面积3mm×3mm，预计在平板显示和场发射阴极等方面有着重要应用前景。（成果发表在1996年的美国科学上）l 苯热法制备纳米氮化镓微晶（1997年）首创溶剂热合成技术，首次在300左右制成粒度达30nm的氮化镓微晶。 （论文发表在1997年科学上） l 在硅衬底上生长碳纳米管阵列（1998年）。这一研制成功，大大推进了碳纳米管在纳米器件方面的应用。（1998年国际纳米会议上宣读）l 准一维纳米丝和纳米电缆的研制（1998年）应用溶胶与碳还原法相结合的方法，以及纳米液滴外延等技术，首次合成了TaC纳米丝外包裹绝缘体SiO2，包裹石墨纳米电缆，以及纳米丝外包裹SiO2纳米电缆。 （1998年国际纳米会议上宣读） l 用催化热解法制纳米金刚石粉（1998年）美国化学与工程新闻杂志为此发表了题为“稻草变黄金从四氯化碳（CCL4）制成金刚石”一文，予以高度评价。（论文发表在1998年科学上）l 首次发现“富铜相”（1999年3月）中国燕山大学博士张湘义在纳米软磁材料中发现了一种被称为“富铜相”的结晶物质。经国际权威机构证实，这种结晶物质属世界上首次发现。l “有机纳米功能材料”研究方面取得重大成果（2000年10月）吉林大学化学系张万金教授和王策教授，成功地获得了长度为20纳米以内的电活性有机分子和直径平均为16-50纳米的纤维及孔21 中国纳米材料产业调研 2001.7 径为1-2纳米的刚性环状分子。 （3）重点单位n 中科院物理研究所从事纳米材料及纳米科技研究的主要有真空物理开放实验室、表面物理国家重点实验室、磁学国家重点实验室及纳米材料和介观物理实验室。他们在解思深研究员的率领下，在碳纳米管阵列的合成方面取得了突破。1996年在国际上首次成功制备凝胶基体碳纳米管阵列，1998年合成了世界上最长的“超级纤维”碳纳米管，创造了一项“3毫米的世界之最”，这种超长碳纳米管比现有的碳纳米管长度提高1-2个数量级，2000年合成出世界上最细的碳纳米管。 n 中科院固体物理研究所主要研究纳米结构体系的设计与合成，发展前沿制备技术，合成准一维纳米材料及各种低维阵列体系，异质纳米颗粒、介孔固体组装体系，纳米颗粒表面的人工裁剪，纳米复合材料和纳米陶瓷材料的微结构、热力学及界面的纳米化学，纳米材料规模化生产和应用研究等。n 中科院沈阳金属研究所从事纳米科技研究的主要有快速凝固非平衡合金国家重点实验室卢柯小组和材料仿生与先进碳材料研究室成会明小组。卢柯小组在世界上首次直接发现纳米金属奇特的超塑延展性能纳米铜在室温下竟可延伸50多倍而“不折不挠”。成会明小组合成出高质量的单壁碳纳米管材料，使我国新型储氢材料研究一举跃上世界先进水平。22 中国纳米材料产业调研 2001.7n 中科院化学研究所主要从事纳米科技研究的纳米科技青年实验室、有机固体开放实验室和工程塑料国家重点实验室。白春礼院士领导的青年实验室自行研制成功了计算机控制的STM、我国第一台原子力显微镜（AFM）、激光原子力显微镜、低温扫描隧道微镜和弹道电子发射显微镜。朱本道研究员对富勒烯化学与物理进行了研究。江雷研究员成功研制出二元协同纳米界面材料。 n 中科院技术物理研究所该所的红外物理国家重点实验室在纳米材料研究方面主要从事半导体纳米结构红外光电子研究、铁电体纳米结构研究以及纳米隐身技术的研究。在半导体纳米结构研究方面主要研究了量子阱、量子线、量子点的红外光电子学，研制了量子阱红外探测器；在铁电体纳米结构研究方面主要研究了铁电薄膜纳米层生长和铁电薄膜纳米结构室温下工作的红外探测器；在纳米隐身技术方面主要研究了红外和毫米波的隐身材料和测试系统。同时还研究了半导体铁电体等凝聚态物质纳米颗粒的光电性质。 n 中科院上海硅酸盐所依托其在陶瓷材料研究上的优势，近期在陶瓷疲劳断口的超塑性研究方面也获得了创新成果；研制了纳米氧化锆粉体的制备和团聚问题，开发了高分散纳米氧化锆粉体的批量化制备技术。开展了陶瓷/陶瓷纳米复合材料、纳米金属颗粒/陶瓷基复合材料和有机高分子/陶23 中国纳米材料产业调研 2001.7 瓷纳米复合材料的研究；用Sol-gel法制备出了纳米半导体微粒/氧化锆复合薄膜材料。 n 北京大学1997年成立了“北京大学纳米科学与技术研究中心”，下设五个实验室，涉及纳米材料的有顾镇南教授组用电弧法制备单壁碳纳米管（SWCNT）并制成短SWCNT的胶体。1999年上半年，电子学系薛增泉领导的研究组在世界上首次将单壁碳纳米管竖立在金属表面上，并组装出世界上最细且性能良好的扫描隧道显微镜用探针。2000年8月薛增泉教授在实验室合成的面积较大分子有序排列的静态薄膜，可使信息存储能力提高100倍，为该中心高密度信息存储研究走向产业化铺平了道路。 n 清华大学在纳米材料的方面，主要有用纳米粉或纳米增强微米粉制成各种机械强度高韧性好的结构陶瓷件，用纳米结构陶瓷粉和生物陶瓷粉复合，制成人工陶瓷关节等各种人工骨，用纳米TiO2粉的光催化效应，处理含Cr6+等重金属离子的污水及含高分子有机物废气，将TiO2等半导体材料纳米颗粒膜应用于处理污染空气和污水的研究。范守善课题组在国际上首次利用碳纳米管限制反应形成了其它材料一维纳米尺度结构，并于1997年制备出氮化镓一维纳米晶体。 n 复旦大学复旦大学自1989年起就开始研究分子电子学，后来又发展到纳24 中国纳米材料产业调研 2001.7 米电子学和塑料电子学的领域。在研究20纳米线宽的非硅集成电路方面，塑料基板、存贮器和有机纳米导线的材料已解决，且均有国家发明专利。已制成可用于高清晰度电视（HDTV）录象机的蓝光DVD纳米存贮材料，最近得到美国发明专利和日本发明专利。还发现多种可用于分子计算机逻辑门的单有机材料，开关前后电导率变化可达100万，并就有关领先技术申报了国家专利。在纳米材料研究开发方面有纳米粉末为基的陶瓷复合材料的制备与加工、纳米粉末填充的隐形、耐磨、耐气候等特种涂料以及无机与聚合物结合的功能型复合材料的开发等。2000年成立了“复旦大学纳米技术发展中心”，华中一教授为中心主任。 n 华东理工大学研究纳米科技单位的主要有教育部超细材料制备与应用重点实验室（技术化学物理研究所）、国家超细粉末工程研究中心、生物材料研究所及工业光催化研究所。从事的研究领域涉及纳米材料合成与组装、分散与处理、高表面材料及功能纳米材料等，其中功能纳米材料包括纳米生物与医药、纳米无机/高分子复合材料及纳米催化材料、纳米粉末材料等。建立了目前国内唯一的一套15KW常压微波等离子体纳米颗粒制备装置。设计出超细颗粒材料和纳米颗粒材料燃烧合成反应器，以及纳米颗粒材料反应器。对各种有机物和不同链长聚合物在纳米材料表面的包裹进行研究，以国家“九五”重点攻关项目“化纤钛白产品工业制备技术开发”为目标，解决了化纤钛白干燥后产生的粗粒子和水分散性问题。25 中国纳米材料产业调研 2001.7 n 华东师范大学早在1990年由物理、化学、生物、电子技术和计算机等系联合组建了“纳米材料研究协调组”，现已发展为“华东师范大学纳米功能材料与器件应用研究中心”。十多年来，在承担国家攀登计划有关纳米微晶材料以及磁阻抗效应研究的基础上，研制成磁敏、集成化的纳米磁敏传感器，并用于汽车测速、点火和工业自动化等方面，已列入99年国家重点新产品。另外，采用CVD法，在较低温度（550）已批量制备出纳米碳基复合膜，并制成点阵式场发射阴极，发射阈为600700伏，在高真空条件下，观察到发光性能稳定，重复性好，现已与上海有关工厂合作，进行平面显示器产业化工作。 n 上海交通大学主要在纳米电子学、纳米复合材料、纳米生物、医学开展研究工作。成功研制了平面化、可逻辑集成的单电子晶体管，达到国际先进水平；并成功地开发了纳米电子学器件及集成系统特性模拟软件。其次，成功地研制了多种聚合物基纳米复合材料，建立和发展了多种纳米复合功能材料制备新技术。结合国家当前现代化目标，进行中药纳米化、纳米药物输运技术和纳米生物诊断试剂等研究。此外，还研制成功超硬薄膜材料，硬度达4050 Gpa，还具有很高的韧性。在传统钢材的纳米化及相关的改性和升级方面取得实质性进展。 n 南京大学1998年南京大学成立了纳米科技研究中心，已建立了多个实验26 中国纳米材料产业调研 2001.7 室。进行的创新工作有磁性颗粒膜的微观结构与磁光、磁电阻效应，多层膜的层间耦合与磁性效应、硅基发光材料、微波等离子体工艺制备纳米材料及其在多相催化中的作用等。 n 四川大学四川大学对纳米人工骨进行了研究，将纳米类骨磷灰石晶体与聚酰胺高分子形成复合体，并使纳米晶体含量调节到与人骨所含的纳米比例相同，是一种全新的置换材料将取代现有冰冷的金属和脆弱的塑料等材质。 3经费来源与转化途径（1）科技项目经费来源中国纳米科技科研机构的经费来源，主要有国家自然科学基金的资助和实行产、学、研相结合的企业资助。根据1996年至2000年我国在纳米科技的投入资金强度相比（见图3-6，以1996年社会资助委单位1）的统计结果，可以看出：我国纳米科技的研发经费，无论是国家自然科学基金还是社会企业资助，呈逐年增长态势，对纳米科技研究开发投入的认识正在逐年增强；而国家自然科学基金的总体资金规模比社会企业资助规模大，在纳米科技科研经费的来源方面，国家自然科学基金仍占70%以上。资金投入强度相比还显示：社会企业资助增长率比国家自然科学基金的增长率高，这说明近几年来，纳米科技越来越得到社会企业界人士的重视和关注，纳米科技的前景为社会所看好。27 中国纳米材料产业调研 2001.7