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納米科技論文范文第1篇

鑒于以上缺陷，當(dāng)前對于牙科復(fù)合樹脂的改良主要是將納米材料作為無機(jī)填料，或用納米級材料修飾微米級填料，再加入復(fù)合樹脂中，以改良樹脂或使其具備新的性能或兼而有之。

納米填料的種類

牙科復(fù)合樹脂的填料絕非單一種類、單一粒徑的材料，而是具有一定分布梯度，且不同種類粒子相互配合的系統(tǒng)。牙科復(fù)合樹脂所含的填料能增加機(jī)械強度，降低熱膨脹系數(shù)和聚合熱，其粒度、粒度分布、折光指數(shù)、所占體積百分比、X線阻射性及硬度、強度等都會對材料的性能及臨床表現(xiàn)產(chǎn)生影響。目前，顆粒型陶瓷粉或玻璃粉是主要的填料類型，纖維(晶須)填料的研究和應(yīng)用也有報道，但相比前者較少。應(yīng)用理化性能更加優(yōu)良的填料來增強機(jī)械性能是發(fā)展的方向。已用于增強牙科復(fù)合樹脂的納米顆粒包括納米二氧化硅［1］、納米金剛石［2～4］、納米氧化鋯［5］、納米氮化硅［6］、納米羥基磷灰石［7］，納米氧化鈦［8］、納米三氧化二鋁［9］等。這類納米填料的研究較多，且大多數(shù)牙科產(chǎn)品廠家都有自己品牌的納米樹脂問世。納米纖維增強如納米碳管、短纖維和晶須是目前許多學(xué)者所提出的復(fù)合樹脂填料的新成員，都被用于牙科復(fù)合樹脂的增強和性能改善，但基本都處于基礎(chǔ)研究之中，而尚未應(yīng)用于臨床階段。這里所講的納米纖維增強復(fù)合樹脂，是指以納米纖維為另一類填料與顆粒填料共同增強的口腔充填用復(fù)合樹脂材料，所以這類材料中含顆粒與纖維兩種填料。口腔臨床中使用的還有一類單純使用的纖維增強樹脂基(多為環(huán)氧樹脂基)材料，典型的產(chǎn)品為牙體加強用的纖維樁。文章主要討論前者目前在口腔中的研究現(xiàn)狀。有學(xué)者為了更加明確研究目的和可能機(jī)理，也會以環(huán)氧樹脂為基體或只加入纖維填料進(jìn)行研究。碳化硅晶須和氮化硅晶須是近年來研究較多的用于牙科復(fù)合樹脂的晶須種類。其他增強牙科復(fù)合樹脂表面硬度和斷裂強度的纖維(晶須)包括氧化鋅晶須、鈦酸鉀晶須、硅酸鹽晶須、硼酸鋁晶須、尼龍纖維、碳納米管等。

納米技術(shù)降低牙科復(fù)合樹脂的聚合收縮

Condon等用不含甲基丙烯酸功能化的硅烷代替含有甲基丙烯酸功能化的硅烷對二氧化硅納米顆粒表面進(jìn)行處理，獲得無粘接性的納米顆粒將其添加到復(fù)合樹脂中，發(fā)現(xiàn)其具有與氣孔相似的效果，分布于樹脂基質(zhì)中的納米填料通過局部塑性形成應(yīng)力釋放點，可以有效地降低聚合收縮［10］。Condon在另外的研究中用非粘接性的納米填料、粘接性的納米填料和無被膜填料來降低聚合應(yīng)力。研究表明，納米填料添加到雜化型復(fù)合樹脂可以有效降低聚合應(yīng)力(降低31%)，在一定的體積含量水平(10%)，非粘接性納米填料具有更好的降低應(yīng)力作用，在只含有納米填料的復(fù)合樹脂，亦具有相同的效果［11］。八面的倍半硅氧烷，是具有直徑0．53nm的納米籠結(jié)構(gòu)，是一個輕量級、高性能的混合材料，其結(jié)構(gòu)通式為(RSiO1．5)8。SSQ聚合物顯示出優(yōu)良的介電和光學(xué)性質(zhì)，并已廣泛應(yīng)用，如在應(yīng)用程序中的光致抗蝕劑、耐磨涂層、液晶顯示元件、電子電路板的絕緣涂層和光纖涂料等。SohMS等將SSQ加入復(fù)合樹脂中制成符合材料，SSQ可以顯著降低樹脂的聚合收縮量，并同時增加樹脂的硬度和彈性模量［12］。Garoushi等將半互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)加入由玻璃纖維增強的復(fù)合樹脂，發(fā)現(xiàn)復(fù)合物的聚合收縮率下降［13］。此后，又將納米SiO2顆粒加入上述復(fù)合物中，除了發(fā)現(xiàn)加入納米粒子后可使聚合收縮降低外，他們還發(fā)現(xiàn)聚合收縮的降低與納米粒子的添加量和聚合溫度相關(guān)［14］。

添加納米材料增強復(fù)合樹脂的抗菌性能

體內(nèi)外實驗表明，復(fù)合樹脂比其他充填材料更易引起菌斑沉積，因而更易引起繼發(fā)齲。繼發(fā)齲也是臨床中復(fù)合樹脂充填失敗的重要原因之一。因此，如果能將抗菌劑加入復(fù)合樹脂中，使其具有緩和持久的抗菌性能，將非常有利于其性能的提高。BeythN等將季銨鹽聚乙烯納米粒子以低濃度(1%)添加到復(fù)合樹脂中，發(fā)現(xiàn)在不影響其機(jī)械性能的基礎(chǔ)上可以保持1月以上的抗菌性能［15］。Jia等將Ag+、Ag+/Zn2+吸附到納米SiO2表面，添加到復(fù)合樹脂中，發(fā)現(xiàn)對大腸桿菌和S．糞菌都具有良好的抗菌性能，而且后者的效果更好，抗菌效果隨接觸時間延長和添加劑量增加而增強［16］。Xu等將熔附了納米硅顆粒的晶須和納米二鈣或四鈣磷酸鹽加入牙科復(fù)合樹脂中已達(dá)到自修復(fù)的目的［17，18］。四針狀氧化鋅晶須具有抗菌的作用。宋欣等將四針狀氧化鋅晶須加入復(fù)合樹脂中，發(fā)現(xiàn)其在提高樹脂機(jī)械性能的同時也能賦予復(fù)合樹脂材料較強的抗菌作用，是制備抗菌性復(fù)合樹脂的較優(yōu)選擇［19］。Niu等也將其加入復(fù)合樹脂中，以使復(fù)合樹脂獲得抗菌性能和增強的機(jī)械性能［20］。Chae等將納米銀顆粒加入聚丙烯腈中并用電紡技術(shù)制成納米纖維，以使所制備的纖維具有抗菌性能［21］。

納米技術(shù)對牙科復(fù)合樹脂機(jī)械性能的改善

1納米顆粒增強牙科復(fù)合樹脂

鐘玉修、倪龍興等將納米金剛石作為填料加入復(fù)合樹脂中，并對其性能進(jìn)行了一系列的研究，認(rèn)為適當(dāng)比例的金剛石填料可以提高復(fù)合樹脂的機(jī)械性能［2，3］。胡曉剛等將納米金剛石用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表面改性后添加到復(fù)合樹脂中，發(fā)現(xiàn)改性金剛石的增強作用明顯優(yōu)于未經(jīng)改性的金剛石，同時金剛石的加入也改善了樹脂的韌性［4］。王君等將納米氮化硅加入復(fù)合樹脂并用紫外光照進(jìn)行固化處理，發(fā)現(xiàn)納米氮化硅含量為1%時，體積收縮率僅為4．92%，而拉伸強度增加了近100%［6］。王云等將經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑KH－570進(jìn)行表面處理后的納米羥基磷灰石加入樹脂基質(zhì)中，研制出能夠達(dá)到臨床要求的修復(fù)性納米羥基磷灰石復(fù)合材料，并檢測其機(jī)械物理強度［7］。筆者研究組曾將納米TiO2粒子在表面處理后加入復(fù)合樹脂中，制備納米復(fù)合樹脂，并根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)測試其力學(xué)性能，發(fā)現(xiàn)表面處理增強了納米TiO2與復(fù)合樹脂基質(zhì)的相容性，添加表面處理后的納米TiO2粒子對樹脂起到增強增韌作用［8］。目前各大牙科產(chǎn)品廠商幾乎都研制出自己品牌的納米樹脂，所加入的納米級填料以納米二氧化硅為主，如3MFiltekSupreme系列、Dentsply的ceramX、Heraeus的VenusDiamond系列、Kerr的HerculitePrécis、Bisco的Reflexion、Pentron的ArtisterNanoComposite。但也有例外的，如IvoclarVivadent的IPSEmpressDirect用的是納米氟化鐿。這些經(jīng)過納米技術(shù)改良的復(fù)合樹脂，廠家都宣稱具有更好的強度、耐磨性、可拋光性、更低的聚合收縮率以及更好的美學(xué)性能。

2納米纖維(晶須)增強牙科復(fù)合樹脂

氮化硅和碳化硅被選中是因為和大多數(shù)纖維相比，其體積小，長徑比大，可以更均勻地與樹脂混合，而且其抗拉強度極高。Xu等自1999年起對晶須增韌牙科復(fù)合樹脂進(jìn)行了一系列的研究。該研究組曾將硅石納米粒子熔附到碳化硅陶瓷晶須上，以增強口腔復(fù)合樹脂的強度，硅石納米粒子通過增加晶須表面積和粗糙度來加強晶須與樹脂基質(zhì)的結(jié)合［22］。他們還發(fā)現(xiàn)晶須與硅石粒子質(zhì)量比為2︰1，樹脂的強度明顯高于單純添加硅石的納米粒子，且樹脂的彈性模量和硬度隨晶須與硅石粒子比例的增高而增高，同時樹脂的脆性降低，還發(fā)現(xiàn)少量添加晶須就能夠大幅度提高斷裂強度［23］。相比于較為昂貴的氮化硅和碳化硅等高品質(zhì)晶須，鈦酸鉀晶須雖然在強度上有一定的差異，但其價格低廉，在工業(yè)上研究也較多［24］，因此也有學(xué)者將鈦酸鉀晶須用于牙科復(fù)合樹脂的增強［25］。硼酸鋁晶須性價比高，顏色為白色，適于用做復(fù)合樹脂的增強材料，較顏色深的碳化硅和氮化硅晶須更易于光照固化，適用于臨床［26］。王蓉等比較了不同晶須熔附納米粒子對環(huán)氧樹脂力學(xué)性能的影響，結(jié)果表明:硼酸鋁晶須熔附納米Si02增強作用最佳。但是由于硼酸鋁晶須與納米Si02化學(xué)相似性差，因此僅通過高溫?zé)Y(jié)，兩者熔附效果不理想［27］。Zhang等將羥基磷灰石(hydroxyapatite，HA)晶須添加到牙科復(fù)合樹脂，發(fā)現(xiàn)硅烷處理后HA晶須能夠提高樹脂的彈性模量和折裂韌性值［28］。使用更好的纖維制備方法以得到質(zhì)量更好的纖維，也是提高纖維增韌樹脂效果的方法之一。目前，使用靜電紡絲技術(shù)制備納米纖維材料已成為近十幾年來世界材料科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域最重要的學(xué)術(shù)與技術(shù)活動之一。靜電紡絲以其制造裝置簡單、紡絲成本低廉、可紡物質(zhì)種類繁多、工藝可控等優(yōu)點，已成為有效制備納米纖維材料的主要途徑之一。靜電紡絲技術(shù)已經(jīng)制備了種類豐富的納米纖維，包括有機(jī)、有機(jī)/無機(jī)復(fù)合和無機(jī)納米纖維。應(yīng)用靜電紡絲技術(shù)已經(jīng)成功地制備出了結(jié)構(gòu)多樣的納米纖維材料。通過不同的制備方法，如改變噴頭結(jié)構(gòu)、控制實驗條件等，可以獲得實心、空心、核－殼結(jié)構(gòu)的超細(xì)纖維或是蜘蛛網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的二維纖維膜;通過設(shè)計不同的收集裝置，可以獲得單根纖維、纖維束、高度取向纖維或無規(guī)取向纖維膜等。電紡纖維是連續(xù)的長纖維，可以發(fā)揮橋聯(lián)增韌的作用。尼龍纖維韌性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過無機(jī)填料，并具有規(guī)律的圓柱形狀。已有關(guān)于用電紡方法制備尼龍纖維并用其增強樹脂的報道。Fong等將電紡尼龍纖維加入BisGMA/TEGDMA基牙科樹脂中，并檢測其機(jī)械性能，發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料的彎曲強度、彈性模量和斷裂強度都有所增強［29］。但是，為了更加增強尼龍晶須，Tian等將納米級硅酸鹽晶須加入尼龍纖維并使其沿纖維長徑排列，將得到的纖維填料用樹脂單體處理后再研磨后以不同比例加入樹脂中，發(fā)現(xiàn)少量添加纖維就可以大幅度提高樹脂的機(jī)械性能［30］。此后，同一研究組還將納米硅酸鹽晶須以不同比例直接加入復(fù)合樹脂中［31］，也發(fā)現(xiàn)少量添加未經(jīng)過表面處理的晶須時可以提高樹脂的機(jī)械性能。也有一些由靜電紡織得到核殼納米聚合物纖維的報道，如聚甲基丙烯酸酯－聚丙烯晴，聚甲基丙烯酸酯－聚苯乙烯，聚丁二烯-聚苯乙烯，尼龍－聚甲基丙烯酸酯(nylon-PMMA)纖維［32～36］。纖維核殼結(jié)構(gòu)的設(shè)計目的是讓纖維具有一個高強度核心，而其外殼則是可以與樹脂通過形成化學(xué)鍵或形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)提供良好的粘結(jié)性，使最終形成的納米復(fù)合材料具備更優(yōu)良的機(jī)械性能。其中PMMA-PAN被用于增加牙科復(fù)合樹脂的機(jī)械性能［37，38］。筆者研究組曾將單壁碳納米管經(jīng)過短切和表面處理后包裹上納米二氧化硅顆粒，再添加到復(fù)合樹脂中，制成納米復(fù)合樹脂，并檢測其機(jī)械強度，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過處理的SWCNTs在樹脂基質(zhì)中呈良好的單分散狀，且制成的納米復(fù)合樹脂的強度與對照組相比，其增高的幅度具有統(tǒng)計學(xué)意義［39］。但從這個研究中也發(fā)現(xiàn)了碳納米管用于牙科美學(xué)修復(fù)所存在的問題，那就是碳管的顏色問題。盡管被納米二氧化硅包裹后才加入樹脂中，且添加量不高，但添加碳管后的樹脂仍表現(xiàn)為灰黑色，與牙齒顏色相差較大。這說明，至少在目前這種處理方式下，雖然碳管機(jī)械性能很好，但不太適合用于牙科復(fù)合樹脂的改良。這也促使我們尋找其他性能好、顏色也更接近齒色的納米管用于復(fù)合樹脂的改良。添加新型填料后的復(fù)合材料可能會更強更硬，但同時也降低了它們的透光性和光固化的效能，因而要求其具備自固化或熱固化的能力。有學(xué)者將納米Al2O3晶須加入牙科樹脂基托中以增強其熱傳導(dǎo)性［40］，不過，熱傳導(dǎo)性的增強對于充填性樹脂來說不適宜，因為會導(dǎo)致對牙髓神經(jīng)的刺激。納米結(jié)構(gòu)的鈦管也是很有前景一種晶須填料。Khaleda等已將其用于PMMA、骨水門汀和流體樹脂的增強［41］。有學(xué)者對兩種玻璃纖維增韌的復(fù)合樹脂(NuliteF和Alert，增強體為微米級玻璃纖維)充填體做了為期6年的臨床隨訪［42］，發(fā)現(xiàn)充填失敗的主要原因是繼發(fā)齲和充填體(即復(fù)合樹脂)或牙體的斷裂。根據(jù)他們得到的結(jié)果判斷，Alert達(dá)到了美國牙科協(xié)會的標(biāo)準(zhǔn)，而NuliteF沒有達(dá)到。纖維增強樹脂復(fù)合材料與其他混合樹脂復(fù)合材料相比，其體外研究顯示了極高的電子模量和斷裂韌性比，但是其表面粗糙度也增加了。添加到樹脂基質(zhì)中的纖維需要控制方向、大小和其他特征，以及其排列位置和方向定位的可重復(fù)性。然而，目前這些仍是該領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)。也有一些學(xué)者嘗試用了一些方法，如原位聚合或預(yù)聚合，使纖維能在樹脂基質(zhì)中定向分布。Koziol等使用原位聚合的方法實現(xiàn)了在聚苯乙烯中碳納米管的定向排列［43］。

納米科技論文范文第2篇

一、各國競相出臺納米科技發(fā)展戰(zhàn)略和計劃

由于納米技術(shù)對國家未來經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展及國防安全具有重要意義，世界各國（地區(qū)）紛紛將納米技術(shù)的研發(fā)作為21世紀(jì)技術(shù)創(chuàng)新的主要驅(qū)動器，相繼制定了發(fā)展戰(zhàn)略和計劃，以指導(dǎo)和推進(jìn)本國納米科技的發(fā)展。目前，世界上已有50多個國家制定了國家級的納米技術(shù)計劃。一些國家雖然沒有專項的納米技術(shù)計劃，但其他計劃中也往往包含了納米技術(shù)相關(guān)的研發(fā)。

（1）發(fā)達(dá)國家和地區(qū)雄心勃勃

為了搶占納米科技的先機(jī)，美國早在2000年就率先制定了國家級的納米技術(shù)計劃（NNI），其宗旨是整合聯(lián)邦各機(jī)構(gòu)的力量，加強其在開展納米尺度的科學(xué)、工程和技術(shù)開發(fā)工作方面的協(xié)調(diào)。2003年11月，美國國會又通過了《21世紀(jì)納米技術(shù)研究開發(fā)法案》，這標(biāo)志著納米技術(shù)已成為聯(lián)邦的重大研發(fā)計劃，從基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究到研究中心、基礎(chǔ)設(shè)施的建立以及人才的培養(yǎng)等全面展開。

日本政府將納米技術(shù)視為“日本經(jīng)濟(jì)復(fù)興”的關(guān)鍵。第二期科學(xué)技術(shù)基本計劃將生命科學(xué)、信息通信、環(huán)境技術(shù)和納米技術(shù)作為4大重點研發(fā)領(lǐng)域，并制定了多項措施確保這些領(lǐng)域所需戰(zhàn)略資源（人才、資金、設(shè)備）的落實。之后，日本科技界較為徹底地貫徹了這一方針，積極推進(jìn)從基礎(chǔ)性到實用性的研發(fā)，同時跨省廳重點推進(jìn)能有效促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和加強國際競爭力的研發(fā)。

歐盟在2002—2007年實施的第六個框架計劃也對納米技術(shù)給予了空前的重視。該計劃將納米技術(shù)作為一個最優(yōu)先的領(lǐng)域，有13億歐元專門用于納米技術(shù)和納米科學(xué)、以知識為基礎(chǔ)的多功能材料、新生產(chǎn)工藝和設(shè)備等方面的研究。歐盟委員會還力圖制定歐洲的納米技術(shù)戰(zhàn)略，目前，已確定了促進(jìn)歐洲納米技術(shù)發(fā)展的5個關(guān)鍵措施：增加研發(fā)投入，形成勢頭；加強研發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施；從質(zhì)和量方面擴(kuò)大人才資源；重視工業(yè)創(chuàng)新，將知識轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和服務(wù)；考慮社會因素，趨利避險。另外，包括德國、法國、愛爾蘭和英國在內(nèi)的多數(shù)歐盟國家還制定了各自的納米技術(shù)研發(fā)計劃。

（2）新興工業(yè)化經(jīng)濟(jì)體瞄準(zhǔn)先機(jī)

意識到納米技術(shù)將會給人類社會帶來巨大的影響，韓國、中國臺灣等新興工業(yè)化經(jīng)濟(jì)體，為了保持競爭優(yōu)勢，也紛紛制定納米科技發(fā)展戰(zhàn)略。韓國政府2001年制定了《促進(jìn)納米技術(shù)10年計劃》，2002年頒布了新的《促進(jìn)納米技術(shù)開發(fā)法》，隨后的2003年又頒布了《納米技術(shù)開發(fā)實施規(guī)則》。韓國政府的政策目標(biāo)是融合信息技術(shù)、生物技術(shù)和納米技術(shù)3個主要技術(shù)領(lǐng)域，以提升前沿技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)的水平；到2010年10年計劃結(jié)束時，韓國納米技術(shù)研發(fā)要達(dá)到與美國和日本等領(lǐng)先國家的水平，進(jìn)入世界前5位的行列。

中國臺灣自1999年開始，相繼制定了《納米材料尖端研究計劃》、《納米科技研究計劃》，這些計劃以人才和核心設(shè)施建設(shè)為基礎(chǔ)，以追求“學(xué)術(shù)卓越”和“納米科技產(chǎn)業(yè)化”為目標(biāo)，意在引領(lǐng)臺灣知識經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建立產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢。

（3）發(fā)展中大國奮力趕超

綜合國力和科技實力較強的發(fā)展中國家為了迎頭趕上發(fā)達(dá)國家納米科技發(fā)展的勢頭，也制定了自己的納米科技發(fā)展戰(zhàn)略。中國政府在2001年7月就了《國家納米科技發(fā)展綱要》，并先后建立了國家納米科技指導(dǎo)協(xié)調(diào)委員會、國家納米科學(xué)中心和納米技術(shù)專門委員會。目前正在制定中的國家中長期科技發(fā)展綱要將明確中國納米科技發(fā)展的路線圖，確定中國在目前和中長期的研發(fā)任務(wù)，以便在國家層面上進(jìn)行指導(dǎo)與協(xié)調(diào)，集中力量、發(fā)揮優(yōu)勢，爭取在幾個方面取得重要突破。鑒于未來最有可能的技術(shù)浪潮是納米技術(shù)，南非科技部正在制定一項國家納米技術(shù)戰(zhàn)略，可望在2005年度執(zhí)行。印度政府也通過加大對從事材料科學(xué)研究的科研機(jī)構(gòu)和項目的支持力度，加強材料科學(xué)中具有廣泛應(yīng)用前景的納米技術(shù)的研究和開發(fā)。

二、納米科技研發(fā)投入一路攀升

納米科技已在國際間形成研發(fā)熱潮，現(xiàn)在無論是富裕的工業(yè)化大國還是渴望富裕的工業(yè)化中國家，都在對納米科學(xué)、技術(shù)與工程投入巨額資金，而且投資迅速增加。據(jù)歐盟2004年5月的一份報告稱，在過去10年里，世界公共投資從1997年的約4億歐元增加到了目前的30億歐元以上。私人的納米技術(shù)研究資金估計為20億歐元。這說明，全球?qū){米技術(shù)研發(fā)的年投資已達(dá)50億歐元。

美國的公共納米技術(shù)投資最多。在過去4年內(nèi)，聯(lián)邦政府的納米技術(shù)研發(fā)經(jīng)費從2000年的2.2億美元增加到2003年的7.5億美元，2005年將增加到9.82億美元。更重要的是，根據(jù)《21世紀(jì)納米技術(shù)研究開發(fā)法》，在2005～2008財年聯(lián)邦政府將對納米技術(shù)計劃投入37億美元，而且這還不包括國防部及其他部門將用于納米研發(fā)的經(jīng)費。

日本目前是僅次于美國的第二大納米技術(shù)投資國。日本早在20世紀(jì)80年代就開始支持納米科學(xué)研究，近年來納米科技投入迅速增長，從2001年的4億美元激增至2003年的近8億美元，而2004年還將增長20%。

在歐洲，根據(jù)第六個框架計劃，歐盟對納米技術(shù)的資助每年約達(dá)7.5億美元，有些人估計可達(dá)9.15億美元。另有一些人估計，歐盟各國和歐盟對納米研究的總投資可能兩倍于美國，甚至更高。

中國期望今后5年內(nèi)中央政府的納米技術(shù)研究支出達(dá)到2.4億美元左右；另外，地方政府也將支出2.4億～3.6億美元。中國臺灣計劃從2002～2007年在納米技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域中投資6億美元，每年穩(wěn)中有增，平均每年達(dá)1億美元。韓國每年的納米技術(shù)投入預(yù)計約為1.45億美元，而新加坡則達(dá)3.7億美元左右。

就納米科技人均公共支出而言，歐盟25國為2.4歐元，美國為3.7歐元，日本為6.2歐元。按照計劃，美國2006年的納米技術(shù)研發(fā)公共投資增加到人均5歐元，日本2004年增加到8歐元，因此歐盟與美日之間的差距有增大之勢。公共納米投資占GDP的比例是：歐盟為0.01%，美國為0.01%，日本為0.02%。

另外，據(jù)致力于納米技術(shù)行業(yè)研究的美國魯克斯資訊公司2004年的一份年度報告稱，很多私營企業(yè)對納米技術(shù)的投資也快速增加。美國的公司在這一領(lǐng)域的投入約為17億美元，占全球私營機(jī)構(gòu)38億美元納米技術(shù)投資的46%。亞洲的企業(yè)將投資14億美元，占36%。歐洲的私營機(jī)構(gòu)將投資6.5億美元，占17%。由于投資的快速增長，納米技術(shù)的創(chuàng)新時代必將到來。

三、世界各國納米科技發(fā)展各有千秋

各納米科技強國比較而言，美國雖具有一定的優(yōu)勢，但現(xiàn)在尚無確定的贏家和輸家。

（1）在納米科技論文方面日、德、中三國不相上下

根據(jù)中國科技信息研究所進(jìn)行的納米論文統(tǒng)計結(jié)果，2000—2002年，共有40370篇納米研究論文被《2000—2002年科學(xué)引文索引（SCI）》收錄。納米研究論文數(shù)量逐年增長，且增長幅度較大，2001年和2002年的增長率分別達(dá)到了30.22%和18.26%。

2000—2002年納米研究論文，美國以較大的優(yōu)勢領(lǐng)先于其他國家，3年累計論文數(shù)超過10000篇，幾乎占全部論文產(chǎn)出的30%。日本（12.76%）、德國（11.28%）、中國（10.64%）和法國（7.89%）位居其后，它們各自的論文總數(shù)都超過了3000篇。而且以上5國2000—2002年每年的納米論文產(chǎn)出大都超過了1000篇，是納米研究最活躍的國家，也是納米研究實力最強的國家。中國的增長幅度最為突出，2000年中國納米論文比例還落后德國2個多百分點，到2002年已經(jīng)超過德國，位居世界第三位，與日本接近。

在上述5國之后，英國、俄羅斯、意大利、韓國、西班牙發(fā)表的論文數(shù)也較多，各國3年累計論文總數(shù)都超過了1000篇，且每年的論文數(shù)排位都可以進(jìn)入前10名。這5個國家可以列為納米研究較活躍的國家。

另外，如果歐盟各國作為一個整體，其論文量則超過36%，高于美國的29.46%。

（2）在申請納米技術(shù)發(fā)明專利方面美國獨占鰲頭

據(jù)統(tǒng)計：美國專利商標(biāo)局2000—2002年共受理2236項關(guān)于納米技術(shù)的專利。其中最多的國家是美國（1454項），其次是日本（368項）和德國（118項）。由于專利數(shù)據(jù)來源美國專利商標(biāo)局，所以美國的專利數(shù)量非常多，所占比例超過了60%。日本和德國分別以16.46%和5.28%的比例列在第二位和第三位。英國、韓國、加拿大、法國和中國臺灣的專利數(shù)也較多，所占比例都超過了1%。

專利反映了研究成果實用化的能力。多數(shù)國家納米論文數(shù)與專利數(shù)所占比例的反差較大，在論文數(shù)最多的20個國家和地區(qū)中，專利數(shù)所占比例超過論文數(shù)所占比例的國家和地區(qū)只有美國、日本和中國臺灣。這說明，很多國家和地區(qū)在納米技術(shù)研究上具備一定的實力，但比較側(cè)重于基礎(chǔ)研究，而實用化能力較弱。

（3）就整體而言納米科技大國各有所長

美國納米技術(shù)的應(yīng)用研究在半導(dǎo)體芯片、癌癥診斷、光學(xué)新材料和生物分子追蹤等領(lǐng)域快速發(fā)展。隨著納米技術(shù)在癌癥診斷和生物分子追蹤中的應(yīng)用，目前美國納米研究熱點已逐步轉(zhuǎn)向醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。醫(yī)學(xué)納米技術(shù)已經(jīng)被列為美國國家的優(yōu)先科研計劃。在納米醫(yī)學(xué)方面，納米傳感器可在實驗室條件下對多種癌癥進(jìn)行早期診斷，而且，已能在實驗室條件下對前列腺癌、直腸癌等多種癌癥進(jìn)行早期診斷。2004年，美國國立衛(wèi)生研究院癌癥研究所專門出臺了一項《癌癥納米技術(shù)計劃》，目的是將納米技術(shù)、癌癥研究與分子生物醫(yī)學(xué)相結(jié)合，實現(xiàn)2015年消除癌癥死亡和痛苦的目標(biāo)；利用納米顆粒追蹤活性物質(zhì)在生物體內(nèi)的活動也是一個研究熱門，這對于研究艾滋病病毒、癌細(xì)胞等在人體內(nèi)的活動情況非常有用，還可以用來檢測藥物對病毒的作用效果。利用納米顆粒追蹤病毒的研究也已有成果，未來5～10年有望商業(yè)化。

雖然醫(yī)學(xué)納米技術(shù)正成為納米科技的新熱點，納米技術(shù)在半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域的應(yīng)用仍然引人關(guān)注。美國科研人員正在加緊納米級半導(dǎo)體材料晶體管的應(yīng)用研究，期望突破傳統(tǒng)的極限，讓芯片體積更小、速度更快。納米顆粒的自組裝技術(shù)是這一領(lǐng)域中最受關(guān)注的地方。不少科學(xué)家試圖利用化學(xué)反應(yīng)來合成納米顆粒，并按照一定規(guī)則排列這些顆粒，使其成為體積小而運算快的芯片。這種技術(shù)本來有望取代傳統(tǒng)光刻法制造芯片的技術(shù)。在光學(xué)新材料方面，目前已有可控直徑5納米到幾百納米、可控長度達(dá)到幾百微米的納米導(dǎo)線。

日本納米技術(shù)的研究開發(fā)實力強大，某些方面處于世界領(lǐng)先水平，但尚未脫離基礎(chǔ)和應(yīng)用研究階段，距離實用化還有相當(dāng)一段路要走。在納米技術(shù)的研發(fā)上，日本最重視的是應(yīng)用研究，尤其是納米新材料研究。除了碳納米管外，日本開發(fā)出多種不同結(jié)構(gòu)的納米材料，如納米鏈、中空微粒、多層螺旋狀結(jié)構(gòu)、富勒結(jié)構(gòu)套富勒結(jié)構(gòu)、納米管套富勒結(jié)構(gòu)、酒杯疊酒杯狀結(jié)構(gòu)等。

在制造方法上，日本不斷改進(jìn)電弧放電法、化學(xué)氣相合成法和激光燒蝕法等現(xiàn)有方法，同時積極開發(fā)新的制造技術(shù)，特別是批量生產(chǎn)技術(shù)。細(xì)川公司展出的低溫連續(xù)燒結(jié)設(shè)備引起關(guān)注。它能以每小時數(shù)千克的速度制造粒徑在數(shù)十納米的單一和復(fù)合的超微粒材料。東麗和三菱化學(xué)公司應(yīng)用大學(xué)開發(fā)的新技術(shù)能把制造碳納米材料的成本減至原來的1／10，兩三年內(nèi)即可進(jìn)入批量生產(chǎn)階段。

日本高度重視開發(fā)檢測和加工技術(shù)。目前廣泛應(yīng)用的掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡、近場光學(xué)顯微鏡等的性能不斷提高，并涌現(xiàn)了諸如數(shù)字式顯微鏡、內(nèi)藏高級照相機(jī)顯微鏡、超高真空掃描型原子力顯微鏡等新產(chǎn)品?？茖W(xué)家村田和廣成功開發(fā)出亞微米噴墨印刷裝置，能應(yīng)用于納米領(lǐng)域，在硅、玻璃、金屬和有機(jī)高分子等多種材料的基板上印制細(xì)微電路，是世界最高水平。

日本企業(yè)、大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)積極在信息技術(shù)、生物技術(shù)等領(lǐng)域內(nèi)為納米技術(shù)尋找用武之地，如制造單個電子晶體管、分子電子元件等更細(xì)微、更高性能的元器件和量子計算機(jī)，解析分子、蛋白質(zhì)及基因的結(jié)構(gòu)等。不過，這些研究大都處于探索階段，成果為數(shù)不多。

歐盟在納米科學(xué)方面頗具實力，特別是在光學(xué)和光電材料、有機(jī)電子學(xué)和光電學(xué)、磁性材料、仿生材料、納米生物材料、超導(dǎo)體、復(fù)合材料、醫(yī)學(xué)材料、智能材料等方面的研究能力較強。

中國在納米材料及其應(yīng)用、掃描隧道顯微鏡分析和單原子操縱等方面研究較多，主要以金屬和無機(jī)非金屬納米材料為主，約占80%，高分子和化學(xué)合成材料也是一個重要方面，而在納米電子學(xué)、納米器件和納米生物醫(yī)學(xué)研究方面與發(fā)達(dá)國家有明顯差距。

四、納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)化步伐加快

目前，納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)化尚處于初期階段，但展示了巨大的商業(yè)前景。據(jù)統(tǒng)計：2004年全球納米技術(shù)的年產(chǎn)值已經(jīng)達(dá)到500億美元，2010年將達(dá)到14400億美元。為此，各納米技術(shù)強國為了盡快實現(xiàn)納米技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，都在加緊采取措施，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

美國國家科研項目管理部門的管理者們認(rèn)為，美國大公司自身的納米技術(shù)基礎(chǔ)研究不足，導(dǎo)致美國在該領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用缺乏動力，因此，嘗試建立一個由多所大學(xué)與大企業(yè)組成的研究中心，希望借此使納米技術(shù)的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)緊密結(jié)合在一起。美國聯(lián)邦政府與加利福尼亞州政府一起斥巨資在洛杉礬地區(qū)建立一個“納米科技成果轉(zhuǎn)化中心”，以便及時有效地將納米科技領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究成果應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)界。該中心的主要工作有兩項：一是進(jìn)行納米技術(shù)基礎(chǔ)研究；二是與大企業(yè)合作，使最新基礎(chǔ)研究成果盡快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。其研究領(lǐng)域涉及納米計算、納米通訊、納米機(jī)械和納米電路等許多方面，其中不少研究成果將被率先應(yīng)用于美國國防工業(yè)。

美國的一些大公司也正在認(rèn)真探索利用納米技術(shù)改進(jìn)其產(chǎn)品和工藝的潛力。IBM、惠普、英特爾等一些IT公司有可能在中期內(nèi)取得突破，并生產(chǎn)出商業(yè)產(chǎn)品。一個由專業(yè)、商業(yè)和學(xué)術(shù)組織組成的網(wǎng)絡(luò)在迅速擴(kuò)大，其目的是共享信息，促進(jìn)聯(lián)系，加速納米技術(shù)應(yīng)用。

日本企業(yè)界也加強了對納米技術(shù)的投入。關(guān)西地區(qū)已有近百家企業(yè)與16所大學(xué)及國立科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合，不久前又建立了“關(guān)西納米技術(shù)推進(jìn)會議”，以大力促進(jìn)本地區(qū)納米技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程；東麗、三菱、富士通等大公司更是紛紛斥巨資建立納米技術(shù)研究所，試圖將納米技術(shù)融合進(jìn)各自從事的產(chǎn)業(yè)中。

歐盟于2003年建立納米技術(shù)工業(yè)平臺，推動納米技術(shù)在歐盟成員國的應(yīng)用。歐盟委員會指出：建立納米技術(shù)工業(yè)平臺的目的是使工程師、材料學(xué)家、醫(yī)療研究人員、生物學(xué)家、物理學(xué)家和化學(xué)家能夠協(xié)同作戰(zhàn)，把納米技術(shù)應(yīng)用到信息技術(shù)、化妝品、化學(xué)產(chǎn)品和運輸領(lǐng)域，生產(chǎn)出更清潔、更安全、更持久和更“聰明”的產(chǎn)品，同時減少能源消耗和垃圾。歐盟希望通過建立納米技術(shù)工業(yè)平臺和增加納米技術(shù)研究投資使其在納米技術(shù)方面盡快趕上美國。

納米科技論文范文第3篇

這是一個小型印刷廠車間,面積只有70平方米左右,不到兩節(jié)地鐵車廂那么大。車間有七名女性和一名男性工人,每天的工作是將一種白色涂料噴到有機(jī)玻璃板上。

不幸很快就降臨在這些工人的身上:七名女工相繼發(fā)病,其中兩名女工去世。

在2009年9月號的《歐洲呼吸雜志》(European Respiratory Journal)上,首都醫(yī)科大學(xué)附屬朝陽醫(yī)院(下稱朝陽醫(yī)院)醫(yī)生宋玉果及其同事發(fā)表研究論文稱,上述女工“所患的可能是‘一種與納米材料有關(guān)的疾病’”。

這大概是全球首宗關(guān)于納米顆?？赡苤旅呐R床毒理病例報告。論文的發(fā)表,在國際學(xué)術(shù)界引發(fā)了一場小型“地震”。無論那些與納米技術(shù)有關(guān)的學(xué)術(shù)會議,還是科學(xué)新聞網(wǎng)站和科學(xué)家博客,中國女工之死和納米安全都是激烈爭論的話題。

噴涂車間悲劇

從研究論文披露的情況看,七位女工的年齡在18歲至47歲之間,平均不到30歲,在車間工作的時間從5個月至13個月不等?；疾≈?她們的身體健康狀況良好。

2007年1月至2008年4月期間,這幾位女工被送到朝陽醫(yī)院職業(yè)病與中毒科救治。這個科室專業(yè)水準(zhǔn)較高,其醫(yī)生經(jīng)常被派往中國各個地方,協(xié)助處理血鉛超標(biāo)、重金屬污染等職業(yè)安全事件。

女工們的癥狀比較類似。所有病人的肺部都受到嚴(yán)重?fù)p害,并且有胸腔積液,臉上、手上和胳膊也都出現(xiàn)了嚴(yán)重的瘙癢皮疹。其中,有四位女工體內(nèi)的器官組織還面臨缺血缺氧的危險。

無論對于患者,還是對于醫(yī)生,治療過程都令人煎熬。胸腔積液反復(fù)出現(xiàn),常用的治療方法均告失效。

最終,一名19歲的病人在接受外科手術(shù)16天之后去世;另外一名29歲的病人在癥狀出現(xiàn)后的第21個月,死于呼吸衰竭。

負(fù)責(zé)診斷和治療這些女工的,是朝陽醫(yī)院職業(yè)病與中毒科副主任醫(yī)師宋玉果。根據(jù)醫(yī)院網(wǎng)站的介紹,他多年來從事塵肺、有毒化學(xué)物中毒的診治和臨床研究。

宋玉果及其同事開始追究女工們患病的原因,并將嫌疑對象鎖定為那個印刷廠車間的工作環(huán)境。

該車間所使用的原料是一種象牙白色的聚合物材料――聚丙烯酸酯混合物。聚丙烯酸酯作為一種黏合劑,廣泛運用于建筑、印刷和裝修材料中,被認(rèn)為毒性很低。不過,為了讓材料更加結(jié)實和耐磨,制造商有時會加入硅、鋅氧化物、二氧化鈦等金屬納米顆粒。

1納米等于1米的十億分之一,大致相當(dāng)于人頭發(fā)絲直徑的數(shù)萬分之一。通常,粒徑在100納米以下的材料,均被稱為納米材料。

七名女工和一名男工被分為兩組,每天工作8個至12個小時。工人們每天要將大約6000克聚丙烯酸酯混合物,用勺子涂到機(jī)器的底盤上;這些混合物隨即被高壓噴射裝置噴涂在聚苯乙烯材質(zhì)的有機(jī)玻璃板上;然后,有機(jī)玻璃板在75攝氏度至100攝氏度的溫度下被加熱烘干。

車間只有一扇門,沒有窗戶。噴射裝置附帶有一個燃?xì)馀艢饪?對噴涂過程中產(chǎn)生的煙霧起到一定的排除作用。

女工們發(fā)病以后,來自中國疾病預(yù)防控制中心、北京疾病預(yù)防控制中心、當(dāng)?shù)丶膊☆A(yù)防控制中心的流行病學(xué)專家,以及朝陽醫(yī)院的醫(yī)生,對這家印刷廠的工作環(huán)境進(jìn)行了調(diào)查。

在噴射裝置燃?xì)馀艢饪诘奈鼩饪谥?專家們找到了累積的塵埃粒子。女工們發(fā)病前五個月,燃?xì)馀艢饪诎l(fā)生了故障。由于室外溫度很低,車間的門也經(jīng)常被關(guān)閉。專家們推斷,在這期間,車間內(nèi)的空氣流動非常緩慢甚至處于靜止。

這些工人都是工廠附近的農(nóng)民,沒有任何職業(yè)安全衛(wèi)生知識。她們所得到的惟一用來保護(hù)自己的工具,就是棉紗口罩。而且,她們工作時只是偶爾戴戴。

據(jù)工人們反映,在噴涂過程中,經(jīng)常會有一些原料噴濺到他們的臉上和胳膊上。惟一的一名男性工人在工作三個多月后離開,并沒有顯示出任何癥狀。在其他車間工作的工人,其中包括女工們的親屬,也沒有出現(xiàn)類似癥狀。

研究論文沒有透露這家印刷廠的名稱及其所在地區(qū)。在朝陽醫(yī)院的辦公室,宋玉果也謝絕了《財經(jīng)》記者的采訪。

女工之死謎團(tuán)

在女工們的肺部和胸液中,均發(fā)現(xiàn)了直徑約30納米的顆粒。而這般尺寸和形態(tài)的顆粒,同樣存在于她們接觸的噴涂材料之中。

此外,女工們出現(xiàn)了罕見的非特異性間質(zhì)性肺炎,以及奇特的肺部增生組織――異物肉芽腫等癥狀。這些癥狀與納米材料毒理的動物實驗結(jié)果相似。

宋玉果及其同事因此認(rèn)為,很可能是納米顆粒導(dǎo)致這些女工發(fā)病甚至死亡。

但不少專家對這一結(jié)論持有保留態(tài)度。

9月1日至3日,在北京舉行的中國國際納米科技會議上,多位專家提及宋玉果及其同事的論文。

美國納米健康聯(lián)盟(Alliance for NanoHealth)主席、得克薩斯大學(xué)醫(yī)學(xué)中心教授毛羅法?拉利(Mauro Ferrari)告訴《財經(jīng)》記者,這篇論文非常重要,但他不認(rèn)同作者關(guān)于納米顆粒導(dǎo)致工人患病和死亡的分析。

法拉利說,要確定納米顆粒與疾病之間的關(guān)系,首先應(yīng)該分析納米顆粒的組分,確認(rèn)這些顆粒來自工作環(huán)境;即便病人肺部的納米顆粒來自工作環(huán)境,在沒有對照試驗的情況下,也很難證明這些納米顆粒一定是女工患病的罪魁禍?zhǔn)住?/p>

他還強調(diào),這家印刷廠的工作環(huán)境惡劣而封閉,有毒化學(xué)品和氣體充斥其中,工人們又沒有好的保護(hù)措施。這些因素對于工人患病和死亡究竟有怎樣的作用,都值得推敲。

對于論文中的一個推論――納米顆粒進(jìn)入工人身體的途徑是吸入和皮膚接觸,中國科學(xué)院納米生物效應(yīng)與安全性重點實驗室主任趙宇亮表示,這并不總是正確的。他強調(diào),通過吸入方式進(jìn)人體內(nèi)是可能的,但是納米顆粒穿過皮膚直接進(jìn)入生物體內(nèi)的證據(jù)還很少。

美國麻省大學(xué)洛厄爾分校健康與環(huán)境學(xué)院助理教授迪米特爾?貝羅(Dhimiter Bello)因故取消了行程,未能到北京參加此次學(xué)術(shù)會議。但他通過電郵對《財經(jīng)》記者說,在工人肺部和工作環(huán)境中都發(fā)現(xiàn)納米顆粒,只能說明納米顆粒有可能是一個致病因素。實際上,從論文提供的信息來看,并不能排除其他的可能致病因素。例如,噴涂過程中用到的聚合物材料在高溫下的降解產(chǎn)物,也可能是主要或者惟一造成女工患病的原因。

在貝羅看來,這場悲劇或許不應(yīng)歸咎于納米顆粒,而應(yīng)怪罪車間內(nèi)原始的、不人道的工作條件,“這是一次警醒,無論(悲劇)是否與納米顆粒相關(guān),工作場所的暴露條件都應(yīng)當(dāng)被控制在安全范圍內(nèi)。在這方面,中國還有很長的路要走?！?/p>

美國加州大學(xué)洛杉磯分校納米毒理研究中心主任安德烈?內(nèi)奧教授(Andre Nel)也說,在這起事件中,工人們沒有得到應(yīng)有的生產(chǎn)安全保障,政府部門應(yīng)該負(fù)起監(jiān)督的責(zé)任,以保證生產(chǎn)過程中不會產(chǎn)生對人體和環(huán)境有害的物質(zhì)。

實際上,論文本身也承認(rèn)了研究存在局限:由于缺乏環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù),無法弄清印刷廠車間納米顆粒的濃度;納米顆粒的組成也不清楚。

此外,令宋玉果及其同事疑惑的是,究竟是特定的納米顆粒,還是所有納米顆粒都有可能致病?如果的確是納米顆粒導(dǎo)致那些女工患病,對其他在工作中也會接觸納米顆粒的工人來說,又意味著什么?

如今,關(guān)于女工之死的研究論文已經(jīng)成為了納米技術(shù)研究者們的一個熱點話題。據(jù)《財經(jīng)》記者了解,歐洲和美國還有科學(xué)家打算組成一個專家小組,到中國開展調(diào)研,并希望取到樣品回去研究。

誘人前景與安全隱患

不管納米顆粒是否被確認(rèn)為幾位女工悲慘命運的元兇,納米技術(shù)的安全性問題都因此再度引發(fā)各界關(guān)注。

納米技術(shù)正在走進(jìn)人們的生活。從一桶涂料、一瓶防曬霜到一件衣服,都有可能用到納米技術(shù)。

納米材料顆粒小、表面積巨大,會顯示出很多獨特的物理化學(xué)性質(zhì),從而在電子、光學(xué)、磁學(xué)、能源化工、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用前景。例如,很多納米材料都可用作涂料,替代那些強毒性的化學(xué)物質(zhì);用碳納米管等納米材料改良電池,可以推動電動汽車的發(fā)展,使電力更持久等。

紐約一家名為“盧克斯研究”的市場分析公司稱,2007年銷售的納米技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品,價值約1470億美元。到2015年,這一數(shù)字可能突破3萬億美元。

納米技術(shù)在展現(xiàn)出誘人前景的同時,其安全性問題也進(jìn)入了人們的視野。

隨著納米材料的大規(guī)模應(yīng)用,研究人員和工人容易暴露在納米顆粒濃度較大的實驗室或生產(chǎn)車間之中。此外,普通公眾也可能暴露在納米顆粒之下:涂料、化妝品等產(chǎn)品中用到的納米材料,可能在產(chǎn)品損壞或分解時釋放。

這些納米顆粒物可能經(jīng)過呼吸道吸入、胃腸道攝入、藥物注射等方式進(jìn)入人體,并經(jīng)過淋巴和血液循環(huán),轉(zhuǎn)運到全身各個器官。

根據(jù)多項流行病學(xué)研究,空氣中的細(xì)顆粒物,尤其是納米級別的顆粒物,濃度的大量增加會導(dǎo)致死亡率的增加。倫敦大霧曾經(jīng)導(dǎo)致居民大量死亡,就是一個被經(jīng)常引用的案例。

那么,人造的納米材料進(jìn)入人體后,是否會導(dǎo)致特殊的生物效應(yīng),并對人體健康構(gòu)成危害呢?從理論上說,納米物質(zhì)由于尺寸小,與常規(guī)物質(zhì)相比更容易透過人體的各道屏障;由于表面積大,也可能有更多毒害人體的方式。

朝陽醫(yī)院的宋玉果在8月31日《健康報》發(fā)表文章說,相關(guān)的動物實驗研究發(fā)現(xiàn),許多納米物質(zhì)具有明顯的毒性,其中研究較多的為碳納米管、納米二氧化鈦等。一些納米物質(zhì)還被認(rèn)為可致動物肺臟、肝臟、腎臟和血液系統(tǒng)等損傷。

對于與納米物質(zhì)相關(guān)的疾病,宋玉果稱之為“納米相關(guān)物質(zhì)疾病”。當(dāng)然,他也表示,公眾不必為納米物質(zhì)相關(guān)疾病感到恐慌,不是所有納米顆粒物都有毒性。

動物毒理性實驗的結(jié)果,也不能簡單地推到人的身上。但由于科學(xué)界對納米安全性的研究剛剛開始,幾乎沒有任何相關(guān)人體毒理性資料――這也是宋玉果及其同事的論文引起國際科學(xué)界高度關(guān)注的一個原因。

中國科學(xué)院納米生物效應(yīng)與安全性重點實驗室主任趙宇亮告訴《財經(jīng)》記者,目前開展過安全性研究的納米材料只有十幾種,還非常有限。但他相信,隨著研究隊伍的壯大和研究投入的加大,將來必定可以從大量的數(shù)據(jù)積累中尋找到一些規(guī)律。

在國際上,納米安全性研究的熱潮大約始于2003年?！犊茖W(xué)》和《自然》等著名學(xué)術(shù)雜志紛紛發(fā)表文章,探討納米材料與納米技術(shù)的安全問題:納米顆粒對人體健康、自然環(huán)境和社會安全等是否有潛在的負(fù)面影響。

這之后,各國明顯增加了納米安全性方面的研究。美國的國家納米技術(shù)計劃(NNI)將總預(yù)算的11%投入納米健康與環(huán)境研究。歐盟每年支持三個左右與此相關(guān)的項目,每個項目的經(jīng)費規(guī)模在300萬至500萬歐元之間,而歐盟各個國家還有自己國內(nèi)支持的納米安全性項目。

中國在極力推進(jìn)納米技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化的同時,也開展了納米安全性的研究。其中,中國科學(xué)院在2001年就開始籌建納米生物效應(yīng)與安全性實驗室?？萍疾吭?006年啟動了為期五年的國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(即“973”計劃)項目“人造納米材料的生物安全性研究及解決方案探索”,經(jīng)費2500萬元,首席科學(xué)家由趙宇亮擔(dān)任。

不過,趙宇亮告訴《財經(jīng)》記者,與美國和歐盟相比,中國在納米安全性研究上的投入只是“一個零頭”。

政治決策與公共參與

中國科學(xué)家在納米安全性方面的研究工作,得到了國際同行的認(rèn)可。其中,在每年召開的與納米毒理學(xué)相關(guān)的國際會議上,幾乎都會邀請中國科學(xué)家作大會報告。趙宇亮還與其他科學(xué)家共同主編了第一本納米毒理學(xué)英文專著。美國納米健康聯(lián)盟主席法拉利稱,中國科學(xué)家是納米毒理學(xué)研究領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者之一。

不過,令趙宇亮感到尷尬的是,美國國家納米技術(shù)協(xié)調(diào)辦公室的官員曾經(jīng)問他,包括美國、歐盟、英國、日本等很多國家的相關(guān)管理部門,都發(fā)表了對于納米技術(shù)安全性的調(diào)研報告、方針和策略,為什么中國沒有?對此,趙宇亮不知如何回答是好。

在美國和歐盟,納米技術(shù)及其安全性已經(jīng)成為政治家們關(guān)心的話題之一。它們的環(huán)保部門、國家科學(xué)與技術(shù)委員會,以及其他政府研究機(jī)構(gòu),會通過白皮書等文件形式,發(fā)表政府層面對于納米安全性問題的見解。

其中,2001年,美國在國家科學(xué)技術(shù)委員會之下建立了國家納米技術(shù)協(xié)調(diào)辦公室,負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)政府層面之間的納米研究計劃。而納米研究項目的成果,會通過這個辦公室反饋給其他政府機(jī)構(gòu),幫助科學(xué)研究去影響政府決策。

2009年3月,美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)還了一份有關(guān)納米技術(shù)的合作倡議。該局將與納米健康聯(lián)盟旗下的八個研究機(jī)構(gòu)合作,以加快建立保障納米醫(yī)療產(chǎn)品安全可靠的有效體系。法拉利告訴《財經(jīng)》記者,在實驗室研究結(jié)果與安全性評估的關(guān)聯(lián),以及納米技術(shù)相關(guān)藥物的審批等方面,美國食品藥品監(jiān)督管理局都做了很多工作。

相比之下,納米安全性在中國似乎局限于科學(xué)研究的階段,政府部門仍然保持沉默。

對于納米技術(shù)的研究和產(chǎn)業(yè)化,各國都在積極支持。其原因正如美國《環(huán)境健康展望》雜志所稱,科學(xué)界普遍認(rèn)為,納米材料和納米技術(shù)對于社會是十分有益的,能夠提供更好的藥物、更強更輕的產(chǎn)品、對環(huán)境更友好的能源和環(huán)境技術(shù)。

與此同時,為了獲得公眾對于納米技術(shù)發(fā)展的支持,各國也需要在納米安全性方面進(jìn)行更多的研究,同時鼓勵公眾參與。在中國納米國際科技會議的閉幕式上,法拉利也特地呼吁加大公眾在納米安全性研究上的參與程度。

實際上,關(guān)于納米技術(shù)發(fā)展的“風(fēng)險預(yù)防”原則,在歐洲和美國等地正深入人心――人們希望在納米技術(shù)等新技術(shù)的風(fēng)險出現(xiàn)之前,盡可能地提前進(jìn)行防范和干預(yù)。而公眾及早參與到納米技術(shù)研究和政策的討論,是“風(fēng)險預(yù)防”實踐的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。

英國杜倫大學(xué)風(fēng)險研究所負(fù)責(zé)人菲爾?麥克納頓(Phil Macnaghten)教授告訴《財經(jīng)》記者,要想避免納米技術(shù)重蹈轉(zhuǎn)基因技術(shù)的覆轍,讓公眾從“上游”參與討論影響納米技術(shù)的研究和政策,或許是一個有效的辦法。如果等到技術(shù)發(fā)展之后再讓公眾在“下游”參與,可能為時已晚,“很難改變公眾業(yè)已形成的印象和認(rèn)識”。

納米科技論文范文第4篇

生為化學(xué)

彭天右，1 969年生于湖北省麻城市，長期以來從事無機(jī)化學(xué)和材料化學(xué)的研究及教學(xué)工作，年紀(jì)尚青卻成績斐然。

“江城多山，珞珈獨秀，山上有黌，武漢大學(xué)。”武漢大學(xué)是他的母校，在這個被譽為“中國最美麗的大學(xué)”里，彭天右停留最多的地方不是花香流溢的櫻花大道，不是風(fēng)光旖旎的東湖之畔，而是對于常人來說有些枯燥的化學(xué)實驗室。學(xué)習(xí)，實驗對他來說，發(fā)于樂趣，興于責(zé)任。春華秋實1 998年6月，他博士畢業(yè)后留校任職，2004年破格晉升教授。對知識瀚海的探索讓他甘之若飴，從不止步2001年10月至2003年5月在京都大學(xué)做博士后研究，其間兼任日本基礎(chǔ)化學(xué)研究所外國人特別研究員：2003年3月訪問美國羅切斯特大學(xué)和新澤西州立大學(xué)；2004年7月和2005年10月應(yīng)邀訪問京都大學(xué)福井謙一研究中心和香港浸會大學(xué)化學(xué)系2007年7月訪問新加坡國立大學(xué)和南洋理工大學(xué)；2008年11月訪問美國wisconsln--Madison大學(xué)和DeIaware大學(xué)。

無論走到哪里，他從未離開心愛的科研事業(yè)。在小小的實驗室里，他苦煉神功，用“天眼”識別著自然界的萬千物質(zhì)，為祖國無機(jī)化學(xué)的發(fā)展燃燒著自己的青春與活力。工作幾年，他曾先后主持國家“863"‘計劃專題，國家自然科學(xué)基金，教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才基金、留學(xué)回國人員基金，湖北省杰出人才基金，納米重大專項、重點科技計劃和自然科學(xué)基金等項目。

追探納米前沿

納米技術(shù)近幾年來得到了飛速的發(fā)展。緊扣化學(xué)發(fā)展時代脈搏的彭天右，主要從事金屬氧化物、硫化物及其復(fù)合納米材料的合成及其光電轉(zhuǎn)換、光催化性能研究工作。在組成，晶形、形貌、多孔性、空間結(jié)構(gòu)的調(diào)控及其光電功能性研究方面積累了一些重要的經(jīng)驗。在納米復(fù)合光催化材料的制備及其可見光分解水制氫、光催化降解有機(jī)污染物以及染料敏化太陽能電池等方面均取得了重要的研究進(jìn)展。

他在國際上較早制備了微米／納米Al203、Ti02、NlO，Si02管，CdS納米管，竹結(jié)狀Ti02納米管以及分級有序T10：管中管結(jié)構(gòu)等。在納米材料的組成，形貌、多7L性、空間結(jié)構(gòu)、能帶調(diào)控等方面取得了一定的成果。從調(diào)節(jié)能帶寬度和紅移匹配入手+探索能可見光響應(yīng)的復(fù)合光催化材料。經(jīng)過不同的摻雜(包括有機(jī)／無機(jī)金屬元素及稀土元素)以及不同能帶半導(dǎo)體材料的復(fù)合，獲得了不同的能隙、p／n特性的納米介孔半導(dǎo)體復(fù)合氧化物。首次合成的介7LTi02(m-Ti02)納米粉體具有較高的比表面積和高度晶化的介孔壁等結(jié)構(gòu)特點。該類材料由于其獨特的微觀結(jié)構(gòu)而表現(xiàn)出優(yōu)異的光催化活性，對m-Ti02的微觀結(jié)構(gòu)與光催化制氫效率的相關(guān)性也進(jìn)行了較為深入的研究。結(jié)果表明：m--Ti02納米粉體在甲醇為犧牲試劑，紫外光照下的光催化產(chǎn)氫效率高達(dá)9，1mmoI／g h，高于商品催化劑(德國P25)的光催化產(chǎn)氫效率。使用m--Ti02制作的染料敏化太陽能電池的效率在光強為42mW／cm2時達(dá)到了10 1 2％，比使用P25粉體時提高了3 79％，這主要是因為m-Ti02納米粉體制備膜電極的表面態(tài)的影響較小，且染料分子的負(fù)載量較大。

在“敏化劑設(shè)計，合成及其敏化納米Ti02產(chǎn)氫性能”研究中，彭天右首次提出采用雙核釕聯(lián)吡啶為染料，利用其天線效應(yīng)提高對可見光的吸收和光電子注入效率的新思路。與單核配合物相比，雙核釘聯(lián)吡啶敏化m-Tioz的產(chǎn)氫效率提高了3―5倍。他還提出了通過建立基態(tài)染料分子在半導(dǎo)體表面的化學(xué)鍵合和氧化態(tài)染料分子的離解之間的動態(tài)平衡，可實現(xiàn)電子的有效注入和通過氧化態(tài)染料分子的及時解離來阻塞電子回傳通道，從而有效地提高染料敏化半導(dǎo)體體系的光催化產(chǎn)氫效率及其長效穩(wěn)定性的新觀點。

在“系光催化材料的可見光催化活性”研究中，他采用沉淀法制備的單斜BiV04納米粒子為單晶顆粒，光譜帶邊值為520nm，其可見光催化活性較高。研究發(fā)現(xiàn)，Ag團(tuán)簇的負(fù)載有利于釋氧，但AgN03／BiV04再生困難。因此，彭天右提出采用鐵鹽代替銀鹽做犧牲試劑，具有更好的實際應(yīng)用前景的新觀點。此外，他還首次發(fā)現(xiàn)利用CTAB做模板劑時，通過調(diào)節(jié)水熱溫度可選擇性地合成微球狀或片層狀BiV04，并可調(diào)節(jié)其晶相組成。

在“碳基一半導(dǎo)體氧化物復(fù)合材料系列的制備及其產(chǎn)氫性能”研究方面，他較早采用水熱法原位合成了碳基(c60、SWNT，MWNT、石墨等) 半導(dǎo)體氧化物(ZnO、Ti02等)納米復(fù)合材料。其中，C60／Ti02、MWNT／Ti02、C60／T102在400nm--800nm范圍內(nèi)有明顯的吸收，并表現(xiàn)出明顯的可見光催化制氫活性。隨著復(fù)合比例的提高，產(chǎn)氫效率逐漸提高，但比例過高反而會導(dǎo)致產(chǎn)氫效率的降低。在全光譜條件下，納米復(fù)合光催化劑均表現(xiàn)出了優(yōu)于純Ti02的產(chǎn)氫性能。該類復(fù)合材料突破了半導(dǎo)體氧化物只吸收紫外光而有機(jī)光敏劑的光降解和不穩(wěn)定等難題，具有良好的穩(wěn)定性和較高的可見光催化產(chǎn)氫效率，是一類新型的具有光明前途的可見光驅(qū)動催化劑。

在光電極及其集成器件的制備及其光電化學(xué)性能調(diào)控方面，彭教授也開展了一些研究。以自制的光催化材料為主要研究對象，采用刮涂和絲網(wǎng)印刷技術(shù)制備光電極膜或其多層復(fù)合膜器件。利用電化學(xué)測定，以及將制備膜電極與Pt化對電極組成染料敏化納米晶太陽能電池(DSSCs)測定其光電流一光電壓(1 V)曲線等手段，對膜電極的電子傳輸效率、光生載流子的界面復(fù)合、電子界面?zhèn)鬏斝?、光電子壽命、電化學(xué)和光電化學(xué)行為進(jìn)行了較為深入的探討，獲得了一些膜電極制備及其光電轉(zhuǎn)換效能方面的具有指導(dǎo)意義的規(guī)律與結(jié)論。

另外，彭天右還在湖北省重點和重大科技計劃(納米專項)的資助下，開展了納米氧化物粉體的軟化學(xué)合成及其產(chǎn)業(yè)化研究。采用獨特而價廉的異相共沸蒸餾技術(shù)，有效地解決了制備過程中的粒子不正常長大，防止了納米粉體在煅燒過程中硬團(tuán)聚體的形成這一氧化鋁制備過程中所普遍存在的難題。提出的高純氧化鋁納米粉體的軟化學(xué)制備技術(shù)，可縮短工期，降低能耗。通過優(yōu)選添加劑，調(diào)控合成工藝控制晶核的形成和粒子的生長，根據(jù)不同需求，調(diào)節(jié)合成條件生產(chǎn)不同形態(tài)的粒體(如球形、準(zhǔn)球形、片狀，棒狀及多孔型等)。粒徑在5nm～5 u m之間局部可調(diào)，產(chǎn)品純度達(dá)到99.95％以

上，粒度分布均勻且分布窄的高純氧化鋁超細(xì)粉體。該納米氧化鋁產(chǎn)品可替代進(jìn)口，經(jīng)有關(guān)企業(yè)使用測試證明其制備的納米氧化鋁具有較好的壓制和燒結(jié)性能。上述相關(guān)研究成果通過湖北省科技廳組織的專家鑒定，鑒定結(jié)論為：該項研究成果屬國內(nèi)首創(chuàng)，整體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。此外，以軟化學(xué)方法廉價制備的介孔v Al z03具有高比表面積(600℃熱處理后400m2／g)、高熱穩(wěn)定性(在1000℃下仍然為Y相，120m 2／g)，可望在催化劑、汽車尾氣三效催化轉(zhuǎn)化中獲得應(yīng)用。銳鈦礦Tioz通常在600~C就開始向金紅石轉(zhuǎn)化。為了利用銳鈦礦的光催化，殺菌能力，需將其固化在玻璃或陶瓷表面，但其處理溫度一般在800℃以上，因此要求在高溫下穩(wěn)定且保持銳鈦礦相的Ti02。然而，以表面活性劑模板法制備的多孔Tio2通常為無活性的無定形結(jié)構(gòu)，在其晶化過程中會導(dǎo)致孔結(jié)構(gòu)的塌陷。為此，彭天右及其課題組較早制備了具有高熱穩(wěn)定性、高比表面積、高度晶化的銳鈦礦孔壁的介孔材料。其在光催化降解污染物、光解水制氫和太陽能光電化學(xué)電池等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

也許這一個個簡單的案例無法述清他的執(zhí)著與努力，然，天道酬勤，那一項項獎項還是印證了一切。2000年9月，獲湖北省優(yōu)秀博士學(xué)位論文獎2000年9月，獲武漢大學(xué)化學(xué)院本科生業(yè)余科研指導(dǎo)獎；2003年3月，獲教育部自然科學(xué)二等獎：2004年4月，取得成果鑒定1項(國際先進(jìn)水平)：2004年1 2月獲武漢大學(xué)藍(lán)月亮優(yōu)秀研究生指導(dǎo)教師獎：2004年1 2月，獲武漢大學(xué)優(yōu)秀研究生教學(xué)獎：2006年獲優(yōu)秀研究生指導(dǎo)教師獎和研究生教學(xué)獎：2008年11月獲湖北省自然科學(xué)三等獎……100余篇(其中SCl收錄論文62篇)，論文他引250余次，獲授權(quán)發(fā)明專利5項。

賦生命以質(zhì)感

看今朝，碩果累累：憶往昔，崢嶸歲月。難忘2003年5月回國后，在只有半間實驗室、5000元科研經(jīng)費的情況下，他艱難地開始實驗室的組建和科學(xué)研究工作。面對困難，他積極創(chuàng)造條件開展教學(xué)科研工作，甚至在科研經(jīng)費緊缺時，自掏腰包墊付購買設(shè)備和試劑的費用(最高達(dá)7萬余元)。經(jīng)過6年的不斷耕耘，由他主持的科研經(jīng)費已達(dá)260余萬元，新購買實驗與辦公設(shè)備等固定資產(chǎn)共計1 20余萬元。

作為一名教授，彭天右不僅要積極爭取研究經(jīng)費，時刻關(guān)注本研究方向乃至本學(xué)科的發(fā)展動向與前沿，而且身體力行，言傳身教，培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實、勇于創(chuàng)新的作風(fēng)。作為一名年輕教師，彭教授深知學(xué)生需要老師全方位的悉心指導(dǎo)，及時糾正研究過程中出現(xiàn)的偏差。長期以來主講本科生基礎(chǔ)課《無機(jī)及分析化學(xué)》，本科生及研究生選修課《生物無機(jī)化學(xué)》，研究生課程《現(xiàn)代合成化學(xué)》和《材料化學(xué)》的部分內(nèi)容。幾年來指導(dǎo)博士生8人、碩士生1 0人，指導(dǎo)本科生畢業(yè)論文1 6人(6人攻讀碩士學(xué)位，2人被推薦到國外攻讀博士學(xué)位)，本科生業(yè)余科研1 6人。2004、2005連續(xù)兩年，由他指導(dǎo)的楊煥平(三星獎)、趙德(曾昭掄獎)同學(xué)都獲得了研究生專項獎學(xué)金。彭天右非常注重教書與育人相結(jié)合，以身作則樹立良好的學(xué)風(fēng)，以負(fù)責(zé)的態(tài)度關(guān)心、愛護(hù)與幫助學(xué)生，使學(xué)生在知識的殿堂里將學(xué)業(yè)和品質(zhì)雙向提升，將來更好地服務(wù)于社會。

納米科技論文范文第5篇

關(guān)鍵詞：碩士研究生；導(dǎo)師；引路人

中圖分類號：G643 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）09-0078-03

一、引言

面對世界范圍的新技術(shù)革命和人才競爭，把自己的研究生培養(yǎng)成為“勤奮、嚴(yán)謹(jǐn)、求實、協(xié)作、創(chuàng)新”的高水平專業(yè)人才，是每一位導(dǎo)師追求的目標(biāo)[1]。多年來，本文作者在碩士研究生培養(yǎng)方面做了些探討工作，并取得了一點成效。在指導(dǎo)學(xué)生過程中，準(zhǔn)確把握研究內(nèi)容，科學(xué)判定實驗方案和技術(shù)路線，合理確定研究目標(biāo)，嚴(yán)格督促檢查。由于嚴(yán)格要求，方法得當(dāng)，使得研究生取得了較好成績。每人發(fā)表SCI英文學(xué)術(shù)論文兩篇以上，獲校級優(yōu)秀碩士學(xué)位論文7篇、獲省級優(yōu)秀碩士學(xué)位論文4篇、省級研究生優(yōu)秀科技創(chuàng)新成果二等獎兩項三等獎兩項，近三年學(xué)生發(fā)表學(xué)術(shù)論文60%以上被SCI收錄，單篇最高影響因子為6.1，培養(yǎng)的研究生畢業(yè)時考取博士研究生達(dá)42%，并獲2009年度山東省優(yōu)秀碩士研究生指導(dǎo)教師。

清華大學(xué)的尤馭球先生在一次指導(dǎo)博士生座談會上幽默地說：“我的主要體會就是：帶博士生比帶碩士生省事兒”，這句話道出了碩士生培養(yǎng)的難度和重要性。碩士研究生培養(yǎng)工作是培養(yǎng)科研型人才的基礎(chǔ)教育工作，要做好這項工作，有許多問題需要深入探討[2]。本文在培養(yǎng)碩士研究生工作中也深有體會，并積累了一些經(jīng)驗。

二、明確培養(yǎng)目標(biāo)，全方位正確引導(dǎo)

碩士研究生年輕活躍，容易接受新生事物，但缺少社會磨煉，比較看重個人價值，思想容易波動，自覺性和自制力不強，所以，在培養(yǎng)過程中需要使其明確培養(yǎng)目標(biāo)，并進(jìn)行全方位引導(dǎo)。首先，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀和價值觀，使學(xué)生懂得要學(xué)會做學(xué)問，先要學(xué)會做人，不受功利與名利思想影響，甘于短期寂寞，樹立遠(yuǎn)大理想和獻(xiàn)身科學(xué)的精神，養(yǎng)成實事求是、一絲不茍和勤奮苦學(xué)的學(xué)風(fēng)。其次，引導(dǎo)學(xué)生明確學(xué)習(xí)與研究目標(biāo)。為學(xué)生制定學(xué)術(shù)研究指導(dǎo)計劃，讓學(xué)生第一學(xué)期就有明確的學(xué)習(xí)計劃和目標(biāo)，不但知道自己在三年里要做什么，還要知道具體怎樣做，達(dá)到什么要求。在這個指導(dǎo)計劃中強調(diào)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會自學(xué)和獨立開展研究工作，打好基礎(chǔ)，掌握專業(yè)英語、信息收集、實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)處理分析四項基本技能，并通過要求發(fā)表英文學(xué)術(shù)論文培養(yǎng)學(xué)生運用外語能力和綜合素質(zhì)。第三，引導(dǎo)學(xué)生善于觀察。由于碩士研究生的專業(yè)知識面和實驗經(jīng)驗有很大局限性，易判斷失誤而漏掉一些很重要的實驗現(xiàn)象，所以，導(dǎo)師要經(jīng)常親臨第一線指導(dǎo)，親自動手，親自觀察實驗過程中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象，幫助學(xué)生抓住一些重要的現(xiàn)象，提高科研工作效率，鍛煉學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實驗的能力，培養(yǎng)善于觀察的科學(xué)作風(fēng)和方法，提高科研水平。第四，引導(dǎo)學(xué)生善于協(xié)作與協(xié)調(diào)。協(xié)作協(xié)調(diào)能力是學(xué)生必備的一種素質(zhì)[3]。平時有意讓學(xué)生去聯(lián)系處理校內(nèi)外有關(guān)科研的一些事情，鍛煉培養(yǎng)他們的協(xié)作與協(xié)調(diào)能力，并鼓勵學(xué)生之間相互幫助，相互合作，相互學(xué)習(xí)啟發(fā)，共同提高。

三、關(guān)心鼓勵，做學(xué)生的良師益友

“一日為師，終身為父”這句話強調(diào)了導(dǎo)師對學(xué)生的影響和導(dǎo)師的責(zé)任。導(dǎo)師的人品、學(xué)問以及如何對待學(xué)生都將對學(xué)生有直接的影響，導(dǎo)師應(yīng)該始終把關(guān)愛學(xué)生、培養(yǎng)學(xué)生放在第一位，尊重學(xué)生人格，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)科研興趣。由于碩士研究生正處在談婚論嫁的時期，經(jīng)常會遇到一些戀愛、婚姻、家庭以及其他個人生活方面的問題。作為導(dǎo)師應(yīng)該細(xì)心全面了解學(xué)生，及時給予他們正確的引導(dǎo)，幫助他們正確處理生活學(xué)習(xí)上的困難，做他們的良師益友。例如，一位研究生性格內(nèi)向，不善于與人交流，入學(xué)學(xué)歷較低，年齡較大，學(xué)習(xí)成效不佳。通過主動與他談話，和他探討學(xué)習(xí)、生活和就業(yè)相關(guān)問題，才知道是戀愛出現(xiàn)問題才造成他情緒低落。通過耐心開導(dǎo)，想法幫助他解決問題，鼓勵他要勇于攀登科學(xué)高峰。之后該生不但更加勤奮刻苦地學(xué)習(xí)，而且變得善于與他人交流，學(xué)習(xí)成績優(yōu)良，學(xué)習(xí)期間6篇，其中第一作者英文論文4篇，單篇最高SCI影響因子為3.05，并榮獲2007年省級優(yōu)秀碩士學(xué)位論文，畢業(yè)后考入中國石油大學(xué)博士生，博士后出站后在河南理工大學(xué)工作，現(xiàn)已經(jīng)是優(yōu)秀的碩士研究生導(dǎo)師，主持國家自然科學(xué)基金項目。有些研究生來自農(nóng)村，家庭條件比較困難，在生活上要盡力去幫助他們，例如，有一名學(xué)生的母親住院急需住院費，導(dǎo)師知道后設(shè)法幫助他解決困難，使他非常感動，也激發(fā)了他的學(xué)習(xí)和科研熱情，使他取得了可喜的成績，在學(xué)習(xí)期間發(fā)表SCI英文論文4篇，榮獲省級研究生優(yōu)秀科技創(chuàng)新成果二等獎、并獲2009年省優(yōu)秀碩士學(xué)位論文，畢業(yè)后考入山東大學(xué)博士生，博士畢業(yè)獲德國洪堡獎學(xué)金，現(xiàn)在德國讀博士后。

四、言傳身教，形成良好學(xué)風(fēng)

為人師表，誨人不倦。學(xué)高為師，身正為范。導(dǎo)師的一言一行對樹立良好的學(xué)風(fēng)有潛移默化的影響[4]。以嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作態(tài)度對待學(xué)生，從小事做起，從點點滴滴不斷感染學(xué)生，真正起到表率作用。遵守時間能反映一個人的作風(fēng)和精神面貌。在參加任何活動中，導(dǎo)師自己要提前到，對無故遲到的學(xué)生會毫不客氣地批評，讓學(xué)生養(yǎng)成遵守時間的好習(xí)慣。與學(xué)生約好的事情導(dǎo)師一定要認(rèn)真的去做，從不違約。平時經(jīng)常與學(xué)生一起做實驗，并在實驗過程中認(rèn)真講解一些有關(guān)的知識，探討實驗方法，分析實驗結(jié)果，啟發(fā)學(xué)生思考問題，通過實驗培養(yǎng)他們實事求是和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)。有時約好與學(xué)生一起作實驗，甚至需要晚上繼續(xù)做，我們也會一直堅持到最后。在科研工作中引導(dǎo)學(xué)生樹立良好的學(xué)風(fēng)。良好的學(xué)風(fēng)使學(xué)生研究成績突出，例如，2009屆周偉家同學(xué)發(fā)表SCI英文論文8篇，獲2010年省優(yōu)秀碩士學(xué)位論文，并榮獲省級研究生優(yōu)秀科技創(chuàng)新成果三等獎，畢業(yè)后考入山東大學(xué)博士生，博士畢業(yè)后進(jìn)華南理工大學(xué)工作。另外，2012年畢業(yè)的碩士研究生發(fā)表SCI英文論文的影響因子有很大提高，分別達(dá)5.985（Journal of Materials Chemistry）和6.1（Chemical Communications）。研二的學(xué)生現(xiàn)在都已經(jīng)做了大量的實驗，積累了很多的實驗數(shù)據(jù)，已經(jīng)發(fā)表出了中文綜述論文，并都至少撰寫出了兩篇英文論文進(jìn)行投稿實踐。

五、把握學(xué)科前沿，提高學(xué)生創(chuàng)新能力

引導(dǎo)學(xué)生提高科研能力，多出高水平科研成果，寫出高質(zhì)量學(xué)位論文的具體做法有如下幾點。

1.引導(dǎo)學(xué)生要選新的、有一定難度的、屬于學(xué)科前沿的課題，把握好研究方向，使學(xué)生進(jìn)入學(xué)科的前沿陣地，這是培養(yǎng)創(chuàng)新型專業(yè)人才的前提。要想引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)科的前沿陣地，首先就要求導(dǎo)師自己要緊緊跟上最新理論的發(fā)展，并要特別注意一些新興學(xué)科的成果和不同學(xué)科的交叉結(jié)合。只有在學(xué)科的前沿陣地上，才能充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[5]。

2.近三年來，本實驗室根據(jù)本學(xué)科前沿的研究動態(tài)，以納米功能材料的仿生合成為研究方向，提出微生物催化綠色仿生合成新技術(shù)，利用這個新技術(shù)在常溫常壓下合成了一系列復(fù)雜結(jié)構(gòu)的介孔磷酸鹽材料，解決了傳統(tǒng)化學(xué)法合成的非氧化硅介孔材料穩(wěn)定性差、難以合成、無法調(diào)變其結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)問題，并實現(xiàn)了介孔磷酸鹽材料的批量合成，合成的介孔材料在化工環(huán)保、醫(yī)藥、能源等領(lǐng)域顯示出重要應(yīng)用價值與應(yīng)用前景，并已經(jīng)形成了自己的研究特色，在國內(nèi)外引起了同行專家的重視。由于本研究方向?qū)儆谛屡d交叉學(xué)科，要求學(xué)生要掌握一些有關(guān)微生物發(fā)酵原理、生物無機(jī)化學(xué)、超分子化學(xué)、配位化學(xué)、納米化學(xué)，結(jié)構(gòu)生物學(xué)、分子生物學(xué)等跨學(xué)科方面的知識。所以，鼓勵引導(dǎo)學(xué)生針對實際問題擴(kuò)大專業(yè)知識面，深入理論分析，才能提高學(xué)生的科研能力。

3.經(jīng)常組織學(xué)生討論學(xué)科研究領(lǐng)域的發(fā)展和研究中遇到的疑難問題，師生共同研究討論，充分發(fā)揚學(xué)術(shù)民主，互相取長補短，創(chuàng)造學(xué)術(shù)探討式的氣氛，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新性工作。

4.引導(dǎo)和幫助學(xué)生不但能正確分析實驗結(jié)果，包括與同樣方法制備出來的空白樣品的對比分析、與不同方法制備出來的同種樣品的對比分析和參考文獻(xiàn)中的結(jié)果的對比分析等。還要引導(dǎo)學(xué)生善于總結(jié)實驗結(jié)果，找出其創(chuàng)新點，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行高水平的學(xué)術(shù)寫作，把自己的實驗成果發(fā)表出去，讓同行專家們認(rèn)可。要引導(dǎo)學(xué)生在論文寫作上一絲不茍，從實驗方法的嚴(yán)格性、結(jié)論的可靠性以及句法、標(biāo)點符號、專業(yè)名詞、格式、結(jié)構(gòu)布局、參考文獻(xiàn)等都要嚴(yán)格要求，尤其對論文的每一個結(jié)論都要非常慎重，不確定的結(jié)論不要急于發(fā)表。投稿前至少要修改五遍。

六、結(jié)語

實踐證明，上述做法行之有效，在加強專業(yè)基礎(chǔ)知識和基本技能的培養(yǎng)訓(xùn)練基礎(chǔ)上，努力提高學(xué)術(shù)水平，才能使碩士研究生在學(xué)術(shù)研究中早日成才。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐匡迪.學(xué)師風(fēng)范做名副其實的科技工作者[J].學(xué)位與研究生教育，2013，（1）：1-5.

[2]吳孟超.用一生為理想去奮斗[J].學(xué)位與研究生教育，2013，（1）：6-8.

[3]陳學(xué)飛.質(zhì)量是研究生教育的生命線――北京大學(xué)高等教育學(xué)科研究生培養(yǎng)的工作報告[J].現(xiàn)代大學(xué)教育，2002，（4）：7-10.

[4]李連.淺談當(dāng)好碩士生導(dǎo)師的幾點體會[J].學(xué)位與研究生教育，2012，（4）：11-14.

[5]薛惠鋒.研究生成才需重點把握的四大觀念[J].學(xué)位與研究生教育，2011，（3）：6-8.