一、戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)與重點(diǎn)研究領(lǐng)域
1.發(fā)達(dá)國(guó)家的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)
作為極具市場(chǎng)潛力和發(fā)展前景的新材料和新興技術(shù),納米材料和納米技術(shù)已受到世界各國(guó)的普遍關(guān)注。為了保持在納米材料和納米技術(shù)方面的領(lǐng)先地位,提高國(guó)家的競(jìng)爭(zhēng)力,搶占納米材料和納米技術(shù)戰(zhàn)略高地,近年來(lái),各國(guó)政府紛紛制訂相關(guān)發(fā)展戰(zhàn)略和計(jì)劃,投入巨資,支持納米材料和納米技術(shù)的研究開(kāi)發(fā),重點(diǎn)推進(jìn)納米材料的產(chǎn)業(yè)化。
美國(guó) 2001年1月21日,美國(guó)總統(tǒng)克林頓宣布了“國(guó)家納米技術(shù)計(jì)劃”(NNI),并在2001年財(cái)政年度,為此倡議提供近5億美元的研究開(kāi)發(fā)經(jīng)費(fèi)。(見(jiàn)圖2-1,表2-1)
日本 設(shè)立“推進(jìn)納米技術(shù)懇談會(huì)”,負(fù)責(zé)研究和制訂今后日本納米材料和納米技術(shù)研究開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)課題,以及實(shí)行“產(chǎn)官學(xué)”聯(lián)合攻關(guān)的具體方針政策,以推進(jìn)“納米技術(shù)戰(zhàn)略”。
日本資助納米材料和納米技術(shù)的三個(gè)主要政府機(jī)構(gòu)是通產(chǎn)省、科技廳和文部省。1996年,三個(gè)機(jī)構(gòu)對(duì)納米材料和納米技術(shù)的撥款共計(jì)1.2億美元。日本政府已在2001年新的科技基本計(jì)劃中把納米材料和納米技術(shù)作為今后5年科技發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一,2001年度為此撥款512.2億日元。(見(jiàn)表2-2)
【表2-1:美國(guó)國(guó)家納米計(jì)劃投資內(nèi)容(單位:百萬(wàn)美元)】
歐洲 1988-1998年,歐洲各國(guó)投入與納米有關(guān)的研發(fā)經(jīng)費(fèi)約69百萬(wàn)歐元。歐洲僅在1999年啟動(dòng)的與納米材料和納米技術(shù)有關(guān)的計(jì)劃就有15項(xiàng)。(見(jiàn)表2-3)
此外,在軟件業(yè)中嘗到巨大甜頭的發(fā)展中國(guó)家印度,2001年也投入3億美元研究納米技術(shù),試圖再次在新技術(shù)產(chǎn)業(yè)革命中爭(zhēng)得一席之地。瑞士、瑞典、俄羅斯、韓國(guó)等國(guó)家也在積極行動(dòng)。
【表2-2:日本投資納米材料和納米技術(shù)情況】
【表2-3:歐洲各國(guó)投資納米領(lǐng)域情況】
2.重點(diǎn)領(lǐng)域與力量分布
據(jù)調(diào)查,各國(guó)在納米材料研究領(lǐng)域的重點(diǎn)不盡相同。
美國(guó)側(cè)重于納米結(jié)構(gòu)材料的合成、加工和表征;
日本主要研究仿生材料、納米材料的測(cè)量、評(píng)估于加工;
德國(guó)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)最新納米結(jié)構(gòu)、超精細(xì)表面測(cè)量等。
主要國(guó)家納米材料研究領(lǐng)域及力量分布如下:(見(jiàn)表2-4)
【表2-4:各國(guó)納米材料研究領(lǐng)域及力量分布】
世界上納米技術(shù)和納米材料水平最先進(jìn)的國(guó)家是美國(guó)、日本,德國(guó)、英國(guó)次之,這些國(guó)家的產(chǎn)業(yè)化都達(dá)到了相當(dāng)規(guī)模。
二、專利申請(qǐng)與論文數(shù)量分布
隨著納米材料和納米技術(shù)研究的快速發(fā)展,近幾年來(lái),各國(guó)申請(qǐng)的有關(guān)專利的數(shù)量與文獻(xiàn)報(bào)道量急劇增加。其中,文獻(xiàn)量的年相對(duì)增長(zhǎng)率為33.3%,約兩年翻一番。
CCOD在1993-1996年間收集的有關(guān)納米材料和納米技術(shù)的文獻(xiàn)檢索,結(jié)果表明收集的文獻(xiàn)總數(shù)約計(jì)76.5萬(wàn)條,年平均數(shù)在19萬(wàn)條左右;收集與納米技術(shù)有關(guān)的文獻(xiàn)共5737條,其中5721條為期刊文獻(xiàn),涉及英、德、俄、日等語(yǔ)種,分布在368種期刊上。(見(jiàn)圖2-2)
檢索美國(guó)專利信息庫(kù)從1976-2001年有關(guān)納米的專利情況如下,由此可見(jiàn)近年來(lái)納米材料和納米技術(shù)發(fā)展之迅猛。(見(jiàn)圖2-3)
【圖2-3:美國(guó)納米專利增長(zhǎng)情況】
三、產(chǎn)業(yè)規(guī)模與市場(chǎng)發(fā)展前景
1.納米材料產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模
國(guó)外納米材料及其產(chǎn)品從1994年開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng),創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益以年增20%的速度增長(zhǎng)。目前已經(jīng)規(guī)模化生產(chǎn)的納米材料有:金剛石、磁性材料、金屬、陶瓷、復(fù)合材料、半導(dǎo)體材料、生物醫(yī)用材料等。最先進(jìn)的納米技術(shù)和納米材料國(guó)家是美國(guó)、日本,德國(guó)和英國(guó)。
1998年前,美國(guó)有50多家公司不同程度地參與開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)納米材料,其中至少有12家公司已工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)納米材料。
日本在納米復(fù)合材料領(lǐng)域居領(lǐng)先地位。20世紀(jì)90年代,日本生產(chǎn)新型陶瓷用超微細(xì)粉體總產(chǎn)值71.5億美元,年平均增長(zhǎng)率15.8%。
歐洲在分散、涂層和新儀器應(yīng)用方面處于領(lǐng)先地位。20世紀(jì)90年代西歐生產(chǎn)納米級(jí)陶瓷粉體產(chǎn)值為15億美元,年增長(zhǎng)率為18.9%。
2.納米材料市場(chǎng)前景廣闊
納米粉體材料在橡膠、顏料、陶瓷制品的改性等方面,將給傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品注入新的高科技含量,在未來(lái)市場(chǎng)上占有重要的份額,有著十分廣闊的發(fā)展前景。
以納米材料的應(yīng)用市場(chǎng)作為牽動(dòng)研究開(kāi)發(fā)的方向,提高效率和資金利用率,把納米科技與現(xiàn)有成熟的微米技術(shù)有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)科學(xué)突破和技術(shù)的切實(shí)應(yīng)用是各國(guó)納米技術(shù)研究的最終目標(biāo)。