院士讲材料——纳米材料和技术的战略地位、发展趋势和机遇文库

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1、主持人：观众朋友，欢迎您来到CETV学术报告厅，很巧合，我现在所处的地方就是中国科技会场里的学术报告厅，中国工程院关于纳米材料与技术的工程科技论坛，于8月29号在这里举行。纳米是一个长度单位，也叫毫微米，它相当于一米的1/10，纳米材料可以理解成由纳米尺寸的微小颗粒所组成的材料，它诞生于80年代，具有奇异的性能和广阔的应用前景，纳米技术有可能成为下一世纪前20年的主导技术，世界各国都给予高度的重视。美国今年年初启动一项新的国家计划，把纳米技术作为下一个世纪工业革命的核心，我国对纳米材料技术的开发与研究也取得了重要

2、的进展，为了使观众朋友对纳米技术有更多的了解，我们为您选这次工程科技论坛上的部分学术报告，下面请您收看。张立德：在中国工程院举行一个在当前国际上最关注的一个热点领域，就是NanoTechnology，纳米技术。第一个我想讲一下纳米技术的战略地位，然后跟大家汇报一下当前国际上在纳米技术这个领域发展的趋势和取得的一些新进展，谈一下我们所面临的机遇，最后我们应该发展纳米技术的基本的一些策略和想法，也想跟大家探讨。最近关于纳米材料这个词儿见得比较多，所以很有必要把这个概念先简单说一下。首先介绍一下什么叫Nano。其实纳米

3、其实是一个尺度的度量单位，大致在10的负9次方这样一个数量级。最早Nano作为一个国际长度单位真正引用到工程上是在1972年的日本，它用来衡量公差。而真正把材料用纳米来命名是在1984年，德国萨尔大学的格莱特教授把他用真空蒸发法取得的纳米颗粒按原位压到一起，形成一个宏观的片状块体材料，命名为Nanomaterial。他第一个提出这种说法，后来大家都通用这种叫法，就叫纳米。1990年美国巴尔的摩会议上正式提出了NanoScienceandTechnology,纳米科学与技术。纳米科学和技术实际内涵到底是什么呢?就是

4、在纳米材料尺度下来认识世界、认识自然，进行知识创新、技术创新乃至于产品创新，是一种全新的工作方式和生产方式，这就是纳米科技的一个基本内涵。根据纳米技术十多年的发展，可以把它大致分为如图的这么几个领域。但是现在美国提出NanoTechnology，没有提NanoScience，其中很重要的原因就是纳米技术是实用化技术，是对未来社会经济起主导作用的技术，通过纳米技术的发展，带动上游的基础研究，这就是纳米科学，又推动下游产品的开发。反之，纳米科学又促进纳米技术的发展。所以美国特别重视NanoTechnology，而国际

5、上对纳米技术这个领域就更加重视了。首先讲纳米技术的战略地位。我们说纳米技术是21世纪的主导技术，美国1999年8月21日组织了86位不同行业的专家一起讨论，写了一篇近十万字的材料对纳米技术在21世纪的地位及各个领域的应用都做了全面的论述，并形成了美国发展纳米技术的促进计划。2000年2月，前美国总统克林顿正式批准了这个计划，并向全世界公布，反响很大。在这份报告中第一次提出了纳米技术将引发一场新的产业革命。对于纳米技术的主导地位，我想从四个方面来论证。第一，说它是一个主导技术，也就是说它确实在一个时期内具有带动性，

6、具有普适性，它渗透到各个领域，对社会发展、国民经济乃至整个国家安全都起到十分重要的作用。那么这样一个技术很显然应该是主导的。我们可以回顾一下，当18世纪第一次工业革命蒸汽机发明之后，由于蒸汽机的发展带动了当时整个的工业革命，促进了从农业经济到工业经济的转化。20世纪中叶从马丁发明晶体管，获得诺贝尔奖，导致晶体管的出现。50年代形成半导体高潮，60年代激光至70年代的一场以微电子为中心的信息革命，这次信息革命一直延续到今天。现在我们充分体会到了由微电子为中心的信息革命对人类生活各个领域的渗透，它促进了社会高速发展，

7、经济高速增长。应该说微电子信息革命在当时是个主导技术，到现在它仍然对社会和经济发展起到非常重要的作用。那么为什么说纳米技术是主导技术?为什么我划个大问号?当前进入21世纪，我们面临着新的挑战和机遇。这样一个新的形势下大家在社会发展、国民经济振兴方面都面临着一个新的思考，我们的国家如何在世纪之初国际政治经济竞争的格局中占有重要的地位。在这样的情况下，我们分析一下所提出的这次工业革命的核心是什么。这次工业革命的核心就是圆框中所示的，即如何节省资源、合理利用资源，节省能源、合理利用能源，优化环境。资源能源问题向来是很敏

8、感的。大家生存竞争，我们这么大的地球资源是很有限的。现在专家们估计，我们作为主要能源的煤，尽管现在还有很多新能源，最多只供使用170多年了，石油也不过75年，这些能源都是不可再生的，利用完了是否有代替它们的大量新能源呢？我们不得不考虑这么大的地球，资源是有限的，所以如何利用资源、节省资源很显然成了衡量一个民族国家水平的标准。能源是如此，环境也不例外。地球这么大环境，随着生