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美国NSTC纳米科学子协会
引言
据各国政府与相关组织数据显示，国际纳米技术研发投资在1997年-2001年间增长了近3.5倍，并在2001年实现了90%的最高增长率。至少有30个国家已经启动了这个领域内的战略性研究。科学家们取得的多项发现与成果波及到物理学、生物学及工程科学的各个领域。工业界一致认为，掌握纳米技术将直接关系到一个国家的竞争实力。全球工业总产值将在10年~15年内突破一万亿，其中涉及纳米技术的员工将达200万。美国已通过国家纳米促进协会制定了跨学科发展战略；日本和欧洲也制定了涉及多项领域的4年~5年的发展框架。另外一些国家注重于基于本国国情的发展战略，尤其是对潜在市场的挖掘与占有。不同国家因其发展方向、工业系统的集成度及研发周期的不同而创立了各具特色的研究方案。纳米领域的国际交流正在科学、教育及相关产业研发等方面展现强劲发展势头。诸多国家的学术机构、专业组织和国际联合会正在联合制定具有各国发展协调性且顾及到单独国家利益的全球纳米技术发展布局。
研究环境
纳米科学及纳米技术的研究领域甚广，并处在不断拓展中。纳米技术的进展将是其它重要学科研究领域的前提条件，其中包括生物技术、数字革命等。可以说纳米尺度的研发将涉及到科学发展的每个角落，因此而取得的产出力度不仅会在短期内有所显现，还将在长期的发展战略中取得不可低估的效益。据估计，2001年处在纳米技术发展曲线的投入阶段，并将至少需要5年的时间才能攀升到曲线的指数性提升阶段，如图1。
因纳米技术发展而产生的相关产业及社会变革将在10年~15年内愈加显著。据估计此间将会有价值1万亿美元的产业受到纳米技术不同程度的渗透。因此导致的技术环境质的飞跃会产生相应的社会影响，比如:技术产业重组的剧烈振荡、相关工种的急剧短缺、国家经济结构的变革与其它诸多不可预见的趋势等。起初潜入市场体系的低复杂度纳米工艺，如:纳米涂层、自组装纳米颗粒、一维纳米线性工艺等，将不断被趋于复杂设计的下一代高技术含量产品所取代。在此，纳米测量器具的销售对象可以粗略表现出近期纳米技术研究较活跃的工业领域。以Digita-Veeco制造的扫描探针显微镜的销售为例:材料产业占30%~35%；半导体产业占18%~25%；数据存储产业占15%~20%；生命科学占9%~14%；高分子产业占8%~12%；电化学产业占3%~5%；光纤产业占2%~4%。另外，从地理分布来看:美国本土占40%~45%；日本占25%~30%；欧洲占15%~20%；亚太地区占5%~10%；其它占5%。
科学技术领域的交汇点
纳米技术、生物技术、信息技术、生物医疗与认知学以及系统式研究方法是以非常紧密、互相依赖的模式共谐发展的。因而引发的领域交汇中的协作将在新技术的开发与普及中扮演至关重要的角色。而这一切发展的契机则是分子水平的纳米技术研究。
全球化进程的加速
纳米技术的发展环境将日益依靠全球性研发战略。一旦各国纳米技术的发展进入轨道，国际间的合作，尤其是在竞争激烈的领域，将会急剧增加。并且，诸多大公司的技术研发则很大程度上依赖跨国资源的配置。更多以国际运作方式为主旨的公司将会使信息、资本及人员的交互流动日加频繁。
国际发展简史
1981年——贝尼格等发明扫描隧道显微镜并以此可以对物质表面的纳米微观结构进行探测。
80年代后期——学科与领域内割据状态的独立研究日渐成熟。首先研究的热点是表面原子及分子簇的测量与表征；其后化学分子自组装的研究继而备受关注；由此引发了富勒烯和碳纳米管的研究，并为90年代的发展奠定了基础。
90年代初期——纳米颗粒因其简单的几何特征、测量与表征的相对简易度及其应用上的巨大潜力而获得了比其它纳米材料更优先的战略研究位置。
90年代后期——纳米技术与纳米科学被科学界普遍认定为21世纪科学发展的重要方向之一。然而此间媒体与公众的认知仍停留在科幻小说的情节设定中，纳米学科研究的发展潜力还没有被科学、技术与商业领域普遍认同。
1998年之后——纳米科学在经过工业界及科学界认知上质的前瞻性飞跃后，取得了长期发展规划中的优先位置。在此背景下，国家纳米技术促进会(即NNI)于2000年10月成立。之后，整个世界对纳米产业的认知产生了第二次飞跃，即:纳米技术具有成为最高效制造业的潜力。由此，工业及商业团体愈加意识到纳米技术将创定下一次经济转型的进程和规范。
世界研发策略
一些纳米技术研发策略及趋势如下:
分布式研发重点因各国而异
在目前纳米技术研发日趋拓宽的趋势下，涌现了诸多新兴的研发组织，但各国都因其资源特征和战略需求的不同而倾向于不同的研发领域。由此产生了各国间国际化协调及协作的迫切需要，并通过完善整体发展框架中的独立研发点来进行互补式的交互努力。这种趋势几乎是以一种近于自组装的形式来自动配置的。一些国家，如美国、法国等则倾向于基础研究驱动的发展模式，而欧盟、韩国及台湾等国家或地区则选择了工业驱动的框架。另外，美国、德国和日本等国家的研究领域极为广泛，另外一些国家则集中精力突破某一些重点领域的研究。因此，各国纳米技术的发展战略也因研究范畴和研发周期的不同而大相径庭。
培育研发专业人员是长期可持续发展的保障
培育新一代纳米领域交叉学科的专业研发及技术人员是保障纳米技术快速增长的具有挑战性的任务。以原子、分子及超大分子规模的纳米理论及概念教学应在近10年中渗入到教育体系中的不同层次。据预计，2010年-2015年间纳米专业人员的需求量将分别是:美国80万人~90万人；日本50万人~60万人；欧洲30万人~40万人；亚太地区为10万人~20万人；其它地区则共占10万人左右。
为人类共同利益服务的科学技术突破性研发目标
一些具有共同研究兴趣的研发热点是:单分子及单细胞的操作并以此提高人类整体素质，及一些环境保护研究领域，如，土壤的去污染、水净化与去盐化、太阳能高效利用及照明效率的提高等。在国际规模内，共享式研发机制将会在近年间愈加明朗。
纳米制造业的研发重点
国际化发展愈发强烈需要生产工艺、相关材料及系统的更新，以满足制造业高效生产和迅速产业化的步伐，并以此制定国际承认的测量标准和工艺标准。具有挑战性的尝试将不仅存在于生产容量的增容，而且更依赖于各国逐步建立起短期与长期发展框架内的市场体系。
交叉学科与集成化协作
纳米技术的发展并不会取代每个分立学科的存在，而将是建立在各个学科独立发展的交集上并覆盖到科学技术的每个角落。学术界、工业界及商业界间的合作分别在国家内与国际间迅速拓延，其趋势甚至超越了研发本身的步伐。工业界和商业领域普遍关心的是将基础科学的发现与成果纵向提升到产业化及商品化的高度；而学术界则对横向间的跨学科交流与互进式协作发展更感兴趣。
国际合作进程加速
合作伙伴的框架被更多国家普遍采纳，并在共同关注领域的研究、重大研究项目的突破以及昂贵精密仪器分析技术的资金分担与设备共享上达成了一致性利益重组。几乎每个发达国家都有各自量身而作的纳米技术发展战略，并期待创造更多的竞争领域中达成共识的双赢局面。在这些双边性合作之外，国际组织的透明度与活跃性愈加显现出来。由此运生出的全球式的研发网络与资源渠道将会对纳米技术的拓展产生强劲的推动与催化作用。
纳米技术发展中的各国政府研究机构
美国:
国家纳米制造业用户网络
高级电子器件模拟分布式研发中心
材料科学与技术研究中心
工程学研究中心纳米工程组
纳米生物技术研究中心
纳米科学与工程研究中心
加州纳米系统研究所
国家航空航天局纳米科学研究中心
国家能源部纳米科学实验室
日本:纳米技术研究中心、东北大学纳米材料研究所、国家材料研究所纳米材料实验室、硅材料纳米技术中心
欧盟:纳米材料协会、纳米电子材料研究网络
德国:分布在6个不同地区的纳米技术竞争网络、纳米技术研究所
法国:微米与纳米技术研究所
瑞典:纳米结构协会
瑞士:纳米技术网络
加拿大:国家纳米技术研究所
巴西:国家光粒子同步加速器实验室
中国:国家纳米技术研究中心
中国台湾地区:工业技术研究中心
韩国:纳米元件研发网络
独联体:应用物理研究所
澳大利亚:纳米技术研究团体
罗马尼亚:国家微系统研究所纳米技术中心、国家物理研究所纳米结构材料中心
以色列:特拉维夫大学的四个学术中心、希伯来大学与本古里安大学
国际间合作的优先发展技术主要包含以下几方面:
对自然更深入全面地了解
制造业更加高效地运作
可持续化发展战略
涉及人类文明共同利益的研究方向等
(傅原(北京新材料发展中心)摘译自美国NSTC纳米科学子协会2001年报告 著作权与转载事宜请与NSTC联系)
引言
据各国政府与相关组织数据显示，国际纳米技术研发投资在1997年-2001年间增长了近3.5倍，并在2001年实现了90%的最高增长率。至少有30个国家已经启动了这个领域内的战略性研究。科学家们取得的多项发现与成果波及到物理学、生物学及工程科学的各个领域。工业界一致认为，掌握纳米技术将直接关系到一个国家的竞争实力。全球工业总产值将在10年~15年内突破一万亿，其中涉及纳米技术的员工将达200万。美国已通过国家纳米促进协会制定了跨学科发展战略；日本和欧洲也制定了涉及多项领域的4年~5年的发展框架。另外一些国家注重于基于本国国情的发展战略，尤其是对潜在市场的挖掘与占有。不同国家因其发展方向、工业系统的集成度及研发周期的不同而创立了各具特色的研究方案。纳米领域的国际交流正在科学、教育及相关产业研发等方面展现强劲发展势头。诸多国家的学术机构、专业组织和国际联合会正在联合制定具有各国发展协调性且顾及到单独国家利益的全球纳米技术发展布局。
研究环境
纳米科学及纳米技术的研究领域甚广，并处在不断拓展中。纳米技术的进展将是其它重要学科研究领域的前提条件，其中包括生物技术、数字革命等。可以说纳米尺度的研发将涉及到科学发展的每个角落，因此而取得的产出力度不仅会在短期内有所显现，还将在长期的发展战略中取得不可低估的效益。据估计，2001年处在纳米技术发展曲线的投入阶段，并将至少需要5年的时间才能攀升到曲线的指数性提升阶段，如图1。
因纳米技术发展而产生的相关产业及社会变革将在10年~15年内愈加显著。据估计此间将会有价值1万亿美元的产业受到纳米技术不同程度的渗透。因此导致的技术环境质的飞跃会产生相应的社会影响，比如:技术产业重组的剧烈振荡、相关工种的急剧短缺、国家经济结构的变革与其它诸多不可预见的趋势等。起初潜入市场体系的低复杂度纳米工艺，如:纳米涂层、自组装纳米颗粒、一维纳米线性工艺等，将不断被趋于复杂设计的下一代高技术含量产品所取代。在此，纳米测量器具的销售对象可以粗略表现出近期纳米技术研究较活跃的工业领域。以Digita-Veeco制造的扫描探针显微镜的销售为例:材料产业占30%~35%；半导体产业占18%~25%；数据存储产业占15%~20%；生命科学占9%~14%；高分子产业占8%~12%；电化学产业占3%~5%；光纤产业占2%~4%。另外，从地理分布来看:美国本土占40%~45%；日本占25%~30%；欧洲占15%~20%；亚太地区占5%~10%；其它占5%。
科学技术领域的交汇点
纳米技术、生物技术、信息技术、生物医疗与认知学以及系统式研究方法是以非常紧密、互相依赖的模式共谐发展的。因而引发的领域交汇中的协作将在新技术的开发与普及中扮演至关重要的角色。而这一切发展的契机则是分子水平的纳米技术研究。
全球化进程的加速
纳米技术的发展环境将日益依靠全球性研发战略。一旦各国纳米技术的发展进入轨道，国际间的合作，尤其是在竞争激烈的领域，将会急剧增加。并且，诸多大公司的技术研发则很大程度上依赖跨国资源的配置。更多以国际运作方式为主旨的公司将会使信息、资本及人员的交互流动日加频繁。
国际发展简史
1981年——贝尼格等发明扫描隧道显微镜并以此可以对物质表面的纳米微观结构进行探测。
80年代后期——学科与领域内割据状态的独立研究日渐成熟。首先研究的热点是表面原子及分子簇的测量与表征；其后化学分子自组装的研究继而备受关注；由此引发了富勒烯和碳纳米管的研究，并为90年代的发展奠定了基础。
90年代初期——纳米颗粒因其简单的几何特征、测量与表征的相对简易度及其应用上的巨大潜力而获得了比其它纳米材料更优先的战略研究位置。
90年代后期——纳米技术与纳米科学被科学界普遍认定为21世纪科学发展的重要方向之一。然而此间媒体与公众的认知仍停留在科幻小说的情节设定中，纳米学科研究的发展潜力还没有被科学、技术与商业领域普遍认同。
1998年之后——纳米科学在经过工业界及科学界认知上质的前瞻性飞跃后，取得了长期发展规划中的优先位置。在此背景下，国家纳米技术促进会(即NNI)于2000年10月成立。之后，整个世界对纳米产业的认知产生了第二次飞跃，即:纳米技术具有成为最高效制造业的潜力。由此，工业及商业团体愈加意识到纳米技术将创定下一次经济转型的进程和规范。
世界研发策略
一些纳米技术研发策略及趋势如下:
分布式研发重点因各国而异
在目前纳米技术研发日趋拓宽的趋势下，涌现了诸多新兴的研发组织，但各国都因其资源特征和战略需求的不同而倾向于不同的研发领域。由此产生了各国间国际化协调及协作的迫切需要，并通过完善整体发展框架中的独立研发点来进行互补式的交互努力。这种趋势几乎是以一种近于自组装的形式来自动配置的。一些国家，如美国、法国等则倾向于基础研究驱动的发展模式，而欧盟、韩国及台湾等国家或地区则选择了工业驱动的框架。另外，美国、德国和日本等国家的研究领域极为广泛，另外一些国家则集中精力突破某一些重点领域的研究。因此，各国纳米技术的发展战略也因研究范畴和研发周期的不同而大相径庭。
培育研发专业人员是长期可持续发展的保障
培育新一代纳米领域交叉学科的专业研发及技术人员是保障纳米技术快速增长的具有挑战性的任务。以原子、分子及超大分子规模的纳米理论及概念教学应在近10年中渗入到教育体系中的不同层次。据预计，2010年-2015年间纳米专业人员的需求量将分别是:美国80万人~90万人；日本50万人~60万人；欧洲30万人~40万人；亚太地区为10万人~20万人；其它地区则共占10万人左右。
为人类共同利益服务的科学技术突破性研发目标
一些具有共同研究兴趣的研发热点是:单分子及单细胞的操作并以此提高人类整体素质，及一些环境保护研究领域，如，土壤的去污染、水净化与去盐化、太阳能高效利用及照明效率的提高等。在国际规模内，共享式研发机制将会在近年间愈加明朗。
纳米制造业的研发重点
国际化发展愈发强烈需要生产工艺、相关材料及系统的更新，以满足制造业高效生产和迅速产业化的步伐，并以此制定国际承认的测量标准和工艺标准。具有挑战性的尝试将不仅存在于生产容量的增容，而且更依赖于各国逐步建立起短期与长期发展框架内的市场体系。
交叉学科与集成化协作
纳米技术的发展并不会取代每个分立学科的存在，而将是建立在各个学科独立发展的交集上并覆盖到科学技术的每个角落。学术界、工业界及商业界间的合作分别在国家内与国际间迅速拓延，其趋势甚至超越了研发本身的步伐。工业界和商业领域普遍关心的是将基础科学的发现与成果纵向提升到产业化及商品化的高度；而学术界则对横向间的跨学科交流与互进式协作发展更感兴趣。
国际合作进程加速
合作伙伴的框架被更多国家普遍采纳，并在共同关注领域的研究、重大研究项目的突破以及昂贵精密仪器分析技术的资金分担与设备共享上达成了一致性利益重组。几乎每个发达国家都有各自量身而作的纳米技术发展战略，并期待创造更多的竞争领域中达成共识的双赢局面。在这些双边性合作之外，国际组织的透明度与活跃性愈加显现出来。由此运生出的全球式的研发网络与资源渠道将会对纳米技术的拓展产生强劲的推动与催化作用。
纳米技术发展中的各国政府研究机构
美国:
国家纳米制造业用户网络
高级电子器件模拟分布式研发中心
材料科学与技术研究中心
工程学研究中心纳米工程组
纳米生物技术研究中心
纳米科学与工程研究中心
加州纳米系统研究所
国家航空航天局纳米科学研究中心
国家能源部纳米科学实验室
日本:纳米技术研究中心、东北大学纳米材料研究所、国家材料研究所纳米材料实验室、硅材料纳米技术中心
欧盟:纳米材料协会、纳米电子材料研究网络
德国:分布在6个不同地区的纳米技术竞争网络、纳米技术研究所
法国:微米与纳米技术研究所
瑞典:纳米结构协会
瑞士:纳米技术网络
加拿大:国家纳米技术研究所
巴西:国家光粒子同步加速器实验室
中国:国家纳米技术研究中心
中国台湾地区:工业技术研究中心
韩国:纳米元件研发网络
独联体:应用物理研究所
澳大利亚:纳米技术研究团体
罗马尼亚:国家微系统研究所纳米技术中心、国家物理研究所纳米结构材料中心
以色列:特拉维夫大学的四个学术中心、希伯来大学与本古里安大学
国际间合作的优先发展技术主要包含以下几方面:
对自然更深入全面地了解
制造业更加高效地运作
可持续化发展战略
涉及人类文明共同利益的研究方向等
(傅原(北京新材料发展中心)摘译自美国NSTC纳米科学子协会2001年报告 著作权与转载事宜请与NSTC联系)