醫藥納米技術范文
時間：2023-12-01 17:32:12
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篇1
關鍵詞：納米技術；生物醫學；應用；機遇；挑戰
隨著科技的進步，納米技術在生物醫藥和科學技術等領域的應用較為廣泛。尤其是生物醫藥領域，對于臨床醫學和基礎醫學的發展起到了積極的推動作用。雖然在不少科學家和醫學研究家們對納米技術進行了詳細的研究，并將其運用于生物醫學領域，取得了不錯的成效。但是對于納米技術的研究還不夠深入，相較于發達國家而言，我國的納米醫學技術還處于發展的初級階段。需要對納米醫學技術在今后發展中面臨的機遇和挑戰進行分析。
一、納米技術在生物醫藥領域的應用
（一）納米生物學
納米生物學是以納米作為尺度，其研究內容主要包括：其一，細胞器結構、細胞器功能。比如細胞核和線粒體內部結構和功能分析。其二，交換細胞信息，包括生物體的物質、細胞能量信息等。其三，針對生物反應問題，對其反應機理問題進行研究和分析。比如有關于生物復制和生物調控的機理分析。其四，發展分子工程。包括納米生物分子機器人和信息處理系統等。將納米顯微術引入生物醫藥領域，可以為生物學家研究進行研究提供技術支撐。比如ScanningProbeMicro-scopes,簡稱SPMs，中文簡稱掃描探針顯微鏡，這是一種新型的納米生物技術，標志著顯微技術和納米技術的發展。除此之外，掃描顯微鏡(STM)的內部結構較小、不復雜，因此操作流程較為簡單，生物學家可以借助掃描顯微鏡展開原子級分辨探究，從而提高生物細胞觀測能力和分辨能力。仔細觀察原子級的內部結構對于進一步探索和研究生物原子微觀知識具有推動作用。在自然條件下，利用掃描顯微鏡可以對生物的蛋白質、多糖等分子展開直接觀察。借助STM彈道電子發射電鏡可以對單個原子進行操作，這是一種典型的人工改變單個生物結構和分子結構的行為方式。這種方式可以實現治療疾病這一超前設想。
（二）生物醫學工程
將納米技術引入生物醫藥領域，可以幫助傳統醫生解決復雜的難題。比如納米機器人和生物傳感器。納米機器人簡稱分子機器人，是酶和納米齒輪的結合體，將其引入生物科學領域，能夠充當微型醫生一角，為醫生解決以前的疑難雜癥問題。這種納米機器人不僅可以直接注入血液，還可以成為一種傳輸身體健康與否的工具。一方面，血液在傳輸過程中能夠判斷分子機器人的健康狀況，機器人能夠獲得能量，達到疏通血管血栓的目的。另一方面，醫生通過外界信號編制好的程序能夠探知和殺死人身體中的癌細胞，從而全面系統地監視身體構造和疾病情況。這種先進醫學工程能夠為現代醫學的發展打下堅實的基礎。除此之外，利用納米技術還可以進行器官的修復工作，比如對修復的器官進行整容手術或者基因配置，從而將錯誤或者不符合的基因去除，引入正確的染色體裝置，進而保障機體的健康運作。
（三）納米治療技術
將納米技術引入生物醫藥領域是一場全新的革命運動，能夠在日后的臨床治療方面起到一定的積極作用。比如德國柏林“沙里特”臨床醫院，早先就有過利用納米技術治療癌癥的成功案例。研究人員將氧化鈉納米微粒注入鼠類的腫瘤里，然后將他們放置在磁場中。由于受磁場的影響，患有腫瘤的鼠類的溫度會隨著納米微粒升溫而增加。實踐表明，納米微粒在可變磁場中的溫度能夠上升到46℃。這樣的高溫足夠將癌細胞殺死。腫瘤附近的機體組織是健康的，沒有受損壞，因此納米微粒不會燒毀這些健康組織，健康組織的溫度也不會受到傷害，這就需要研究人員將目光轉移到人體試驗中，實現消除人體癌癥的目的。
二、納米技術在生物醫學領域中應用的展望
隨著社會經濟的不斷發展以及科學技術的不斷進步，納米技術和生物醫學之間的聯系不斷加強，兩者的有機結合不僅能夠改善生物醫學技術的不足，還可以促進生物醫學的進一步發展，為更多的臨床實驗奠定基礎。
（一）生物檢測診斷材料的應用
不可否認，將納米材料與生物診斷技術進行有效融合，能夠提高醫學檢測技術水平。實踐證明。兩者之間的配合還需要結合生物醫學工程和先進醫療器材，醫學工程是促進納米技術與生物醫學互相融合的基礎，對生物醫學工程進行深入研究和分析，能在一定程度上催生新醫療器材的出現。如此一來，機械設備的使用用途和功能將會得到不斷擴大，這在很大程度上取決于納米材料的功能。由此可見，將納米材料合理運用于生物醫療診斷中，勢必會進一步催生一大批更為先進的醫療診斷器材。
（二）納米技術植入人體器官
利用先進的納米材料可以制成性能優良的人造器官和人工血液等。將這些器官和血液植入人體，能夠幫助人類遠離疾病，免遭疾病的傷害。比如將傳感器和基因技術進行有機結合，能夠將微利器官（比如聽覺和視覺上遭到損害的機體）直接植入體內，從而幫助他們恢復視覺和聽覺，從而達到正常人的狀態。
三、納米醫藥技術在發展中面臨的機遇和挑戰
就機遇而言，我國是首位將納米晶體合成碳納米管的國家，這個碳納米管的長度屬于世界最長，其性能良好。在醫藥學研究方面，我國科學家們利用納米技術研制出了一批具有抗菌效果的醫療器材和設備，并為現代醫療技術的發展提供了先進的理論和技術支撐。在納米藥物載體的研究方面，我國已有有關于“動物體內”應用的報道。這已標志著我國納米醫療技術進入了世界領先地位。就挑戰而言，與發達國家相比，我國的納米技術還不夠成熟，還需要進一步加強對納米材料、納米傳感器等方面的研究，以此作為進一步推動我國生物醫藥科技進步的基礎。
四、結語
納米醫藥技術對于進一步推動我國臨床醫學和基礎醫學的發展具有積極的影響。因此國家相關部門以及科研成員應該以積極主動的態度投入到生物醫藥納米技術領域，進一步推動我國生物醫藥科技的進步。
參考文獻：
[1]董大敏.納米技術與社會發展意義的辯證思考[J].商業經濟,2011,23:27-28+32.
[2]中國微米納米技術學會納米科學技術分會納米生物與醫藥技術專業委員會2010學術年會[J].生物骨科材料與臨床研究,2010,05:31.
篇2
目前，納米技術已廣泛應用于材料學、電子學等領域，并逐漸向生物醫學領域滲透。2000年，楊氏等[1]在通過研究不同粒徑(≤100、150、200、500 nm)的礦物中藥雄黃和石決明(納米、微米和常態)對藥效的尺寸效應后認為，利用改變中藥顆粒的單元尺寸(使其小到一定程度)以改變其物理狀態，可以顯著改變中藥制劑產生的藥理效應，并由此首次提出了納米中藥的概念。此后，國內學者開始了納米技術在中藥領域的應用研究，并取得了一些突破性進展，申請了許多有關納米中藥的專利。納米技術的應用對中藥的研究和開發產生了巨大的推動作用。
1 納米技術應用于中藥研究與開發的意義
1.1 有助于對中醫藥基礎理論研究的突破
1.1.1 揭示中藥“歸經”的實質 中藥歸經是中藥選擇性地歸屬于機體疾病狀態的某些臟腑經絡的屬性，是藥物作用的定位概念。傳統的歸經理論沒有闡明歸經所依據的經絡、臟腑的實質，隨著時代的發展，它已經難以繼續指導中藥新藥的研究和開發。中藥歸經理論的進一步研究應該是全面探討歸經的物質基礎，并從分子水平闡明這一理論所涉及的現代生理、生化、藥理、病理等問題，揭示歸經的實質。目前，中藥歸經理論實驗研究的其中一類思路是觀測中藥有效成分在體內的分布及作用部位[2]。隨著納米中藥粒子或納米中藥微膠囊的發明，可以利用其控釋效應，使中藥有效成分恒速穩定地作用于動物模型或人體的作用器官或特定靶組織，并較長時間地維持其有效的濃度，從而較好地確定藥物主要作用的某些生理系統，揭示中藥歸經的實質。
1.1.2 進一步完善中藥“升降沉浮”理論
中藥的“升降沉浮”是指藥物作用于人體的趨勢。升降沉浮作為用藥的基本原則，它與臨床治療有著密切的關系。在臨床治療時，需根據藥物升降沉浮的不同特性選用相應的藥物。傳統理論認為，代赭石、半夏等能引藥向下，作用趨勢向下；人參、黃芪等能益氣升提，作用趨勢向上；金銀花、細辛等可作升浮藥；大黃、黃連等可作沉降藥。因此，我們可以將納米級的這些中藥作用于生理器官，跟蹤其作用趨向，確定其“升降”或“沉浮”。
1.1.3 揭示“五臟相音”的實質
五臟相音理論認為，五臟相應于不同的聲音，五臟脾、肺、肝、心、腎相應于五音宮、商、角、徵、羽，可以根據人們聲音的變化，以作為診斷和治療的依據，提示應當進行何種經絡調理和飲食調理，最終達到治未病的目的[3]。2004年，德國Gimzewski教授[4]在《Science》雜志上發表了其研究成果，利用原子力顯微鏡(atomic force microscope)精確地測知了單細胞細胞壁上的任何振動，并把它們轉換為聲音，開創了基于納米水平的細胞聲學，也開創了一個新的高科技研究領域——聲音與疾病的關系。這與《黃帝內經》中論述的宏觀意義上的臟腑聲音、辨色聽音察體診斷疾病、以聲音區分陰陽并進行飲食和經絡調理以達到治未病的理論具有驚人的相似之處[5]。因此，納米技術的應用，將可能揭開中醫“五臟相音”理論的神秘面紗，以更好地指導中藥新藥的研究和開發。
1.2 有助于提高制劑質量和水平，促進中藥新產品的開發
1.2.1 改善傳統制劑工藝，豐富中藥劑型，提高制劑質量和水平
采用傳統的水提或醇提的制劑工藝容易破壞中藥的生物活性成分及有效成分，而一些與納米技術相關的制劑技術的應用，如分子包合技術、脂質體技術、固體分散技術、固體脂質納米粒技術、聚合物納米粒技術和微乳技術等，不僅可以極大地豐富中藥傳統的以湯、丸、散、膏、丹為主的劑型，引入高效透皮釋放制劑、口服控釋片、口服含片、干粉吸入劑、鼻噴霧劑、舌面速溶片以及植入制劑、微乳劑和脂質體等多種新劑型，也將顯著地提高中藥制劑的質量和水平，如可以極大地提高制劑的混合均勻性、分劑量準確性以及可壓性。
1.2.2 增加新功效，促進中藥新產品的開發
納米中藥的量子尺寸效應和表面效應將導致其物理化學性質、生物活性及藥理性質發生根本的變化，從而賦予傳統中藥全新的藥效，拓展治療范圍[3]。例如，納米化后的牛黃和靈芝都呈現普通牛黃和普通靈芝不具有的藥效。若將納米中藥應用到保健品或化妝品中，將促進中藥材保健品、化妝品工業的發展，拓展中藥的使用范圍。此外，若將納米中藥作病毒誘導物，將可能實現不含抗生素的長效廣譜抗菌功效和抗病毒功效，開發出新一代的廣譜抗菌藥物。總之，納米技術在中藥領域的應用，對加速中藥新藥的研制與開發具有重要的意義。
1.2.3 促進中藥制劑的標準化和國際化，提升中藥的市場競爭力
中藥的多種新劑型，可以使其使用方法更符合現代醫學標準，利于其在國際市場上的推廣。將納米技術引入中藥的研究與開發，能在納米中藥的制藥技術、藥效等諸方面建立一系列具有自主知識產權的專利技術和創新方法，能使中藥的質量評價有國際化的標準，從而有助于提升中藥的市場競爭力。
1.3 有助于提高中藥的生物利用度和療效
中藥一般都含有較多的木質素、纖維、膠質、脂肪、糖類等，用傳統方法粉碎往往難以達到細胞破壁，影響了中藥材中有效成分的浸出，妨礙了藥物在生物體內的吸收。中藥粒子的納米化可以使細胞破壁，大大提高中藥有效成分的滲透性或溶解度，提高藥物的生物利用度；還可以利用納米化的中藥所具有的緩釋功能和靶向給藥功能，提高藥效。另外，也可以利用中藥的納米包覆技術，改變一些中藥制劑的親水親油性，提高中藥的臨床療效。這將有利于減少用藥量，節約有限的中藥資源。
2 存在的問題
2.1 與中醫“辨證用藥”原則相悖
中藥復方的藥理作用機理較復雜，往往多元反應同時進行。中藥從單味藥到組合成方，不僅量變，而且質變，中藥在不同復方中的功效可能有所不同，這與藥物在不同的復方中可能發生不同的化學反應有關。隨著納米技術的應用，中藥成分之間的某些物理化學反應將受到控制或發生根本性的變化，使得藥物脫離了復雜的化學環境或使化學環境更加復雜，導致中藥有效成分和藥效的不確定性，并影響藥物的穩定性，從而可能改變藥物的功效，與中醫“辨證用藥”的原則相悖。
2.2 與中醫藥“價廉”的特點相悖
納米技術在中藥制備領域的應用將極大地提高其生產成本，勢必會影響到中藥的銷售價格，使原本以質優價廉取勝的中藥因價格因素而難以推廣，也會影響到我國具有中國特色的醫療衛生保障體系的建設。
2.3 一些基礎性研究工作有待加強
①納米中藥制備的理論與技術研究，包括適合中藥制藥行業使用的系列超細顆粒裝備及配套設備的研制和產業化工作；②納米中藥質量評價和質量控制方法研究，建立納米中藥藥理、療效、病理學和毒理學的理論與系統評價方法；③納米中藥新產品開發的理論和技術研究以及產業化推廣工作。
3 結語
納米技術是21世紀最具發展前景的領域之一，它給中醫藥的現代化提供了新的思路和方法。隨著納米技術在中藥研究與開發領域的一些應用基礎研究上獲得突破，它必將極大地促進中藥現代化的進程。
參考文獻
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[3] 高也陶，李捷瑋，潘慧巍，等.五臟相音——《黃帝內經》失傳2000多年的理論和技術的現代研究[J].醫學與哲學(人文社會醫學版)，2006， 27(9)：51－53.
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2004，305(5687)：1147－1150.
篇3
關鍵詞： 納米技術;納米材料;食品安全
納米技術是20世紀末興起并迅速發展的一項高科技技術,隨著研究的深入和科學的發展,納米技術已經日趨成熟并廣泛的應用于各種領域,近年來納米技術在醫藥上的許多研究成果正逐步地應用于食品行業,在此技術上開發、生產了許多新型的食品以及具有更好的功效和特殊功能的保健食品,納米材料在食品安全上也發揮著越來越重要的作用。
納米是一種幾何尺寸的度量單位,l納米為百萬分之一毫米,即十億分之一米的長度。以納米為基礎的納米技術在20世紀90年代初起得到迅速發展并先后興起了一系列的像納米材料學、納米電子學、納米化學、納米生物學、納米生物技術和納米藥物學,納米技術就是一種多學科的交叉技術,最終實現利用納米機構所具有的功能制造出有特殊功能的產品和材料。因此,利用納米技術制造出來的材料就具有微觀性和一些普通材料所不具有的功能。
隨著納米技術的發展,納米食品生產也取得了很大的成就。目前,納米食品產品超過300種,一些帶有納米級別添加劑的食品和維生素已經實現商業化。據預測納米食品市場在2010年將達到204億美元,因此納米技術在食品上的研究有著很大的發展潛力。納米技術在食品上的研究和應用主要包括納米食品加工、納米包裝材料和納米檢測技術等方面。
所謂納米食品是指在生產、加工或包裝過程中采用了納米技術手段或工具的食品。納米食品不僅僅是指利用了納米技術的食品,更大程度上指里喲個納米技術對食品進行了改造從而改變食品性能的食品。尤其是利用納米技術改造過結構的食品在營養方面會有一個很大的提高,在這方面應用最廣泛主要有鈣、硒等礦物質制劑、維生素制劑、添加營養素的鈣奶與豆奶、納米茶等。
然而納米食品也存在一些問題,首先由于對于納米食品的加工主要是球磨法這就使得在納米食品生產的過程中容易產生粉料污染,同時現有的納米技術也會產生成材料的功能性無法預測,納米結構的穩定性不高等問題。納米食品還存在另外問題那就關于納米食品的安全檢測并沒有個一個同一的標準。目前,國際上尚未形成統一的針對納米食品的生物安全性評價標準,大多數是短期評價方法,短期的模型很難對納米食品的生物效應有徹底的認識。而部分納米食品存存在一些有害成分,并且經過納米化后,這些物質更加很容易進入細胞甚至細胞核內,因此副作用也就越大,而這些由于安全檢測的標準不統一可能在檢測的時候檢測不出來,因此納米食品的安全標準有待進一步統一。雖然納米食品存在一系列的問題但是納米技術在食品包裝和保險技術中卻得到了很好的應用。
首先,在已有的包裝材料中加入一定的納米微?？梢栽黾影b材料的抗菌性從而產生殺菌功能。目前一些冰箱的生產技術中已經應用了這種技術生產出了一些抗菌性的冰箱。
其次,由于納米材料的特殊性質,加入一定的納米微粒還可以改變現有的包裝材料的性能,從而進一步保證食品的安全。目前,部分學者已經成功的將納米技術應用玉改進玻璃和陶瓷容器的性能,增加了其韌性。同時,由于納米微粒對紫外線有吸收能力,因此在塑料包裝材料中加入一些納米微粒還可以防止塑料包裝的老化,增加使用壽命。從而為食品生產提供了性能更加優越的包裝容器。
第三,由于納米材料的力磁電熱的性質,使得納米材料有著優越的敏感性。一些學者已經在研究將納米材料的敏感性應用到防偽包裝上面并取得了一定的成就。新的防偽包裝的產生,無疑能夠進一步加強普通食品和納米食品的安全。
第四,經過研究發現納米技術和納米材料的一些性能能夠很好的解決食品的保鮮問題。
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【關鍵詞】納米材料；納米技術；應用
有人曾經預測在21世紀納米技術將成為超過網絡技術和基因技術的“決定性技術”，由此納米材料將成為最有前途的材料。世界各國相繼投入巨資進行研究，美國從2000年啟動了國家納米計劃，國際納米結構材料會議自1992年以來每兩年召開一次，與納米技術有關的國際期刊也很多。
一、納米材料的特殊性質
納米材料高度的彌散性和大量的界面為原子提供了短程擴散途徑，導致了高擴散率，它對蠕變，超塑性有顯著影響，并使有限固溶體的固溶性增強、燒結溫度降低、化學活性增大、耐腐蝕性增強。因此納米材料所表現的力、熱、聲、光、電磁等性質，往往不同于該物質在粗晶狀態時表現出的性質。與傳統晶體材料相比，納米材料具有高強度——硬度、高擴散性、高塑性——韌性、低密度、低彈性模量、高電阻、高比熱、高熱膨脹系數、低熱導率、強軟磁性能。這些特殊性能使納米材料可廣泛地用于高力學性能環境、光熱吸收、非線性光學、磁記錄、特殊導體、分子篩、超微復合材料、催化劑、熱交換材料、敏感元件、燒結助劑、劑等領域。
（一）力學性質
高韌、高硬、高強是結構材料開發應用的經典主題。具有納米結構的材料強度與粒徑成反比。納米材料的位錯密度很低，位錯滑移和增殖符合Frank-Reed模型，其臨界位錯圈的直徑比納米晶粒粒徑還要大，增殖后位錯塞積的平均間距一般比晶粒大，所以納迷材料中位錯滑移和增殖不會發生，這就是納米晶強化效應。金屬陶瓷作為刀具材料已有50多年歷史，由于金屬陶瓷的混合燒結和晶粒粗大的原因其力學強度一直難以有大的提高。應用納米技術制成超細或納米晶粒材料時，其韌性、強度、硬度大幅提高，使其在難以加工材料刀具等領域占據了主導地位。使用納米技術制成的陶瓷、纖維廣泛地應用于航空、航天、航海、石油鉆探等惡劣環境下使用。
（二）磁學性質
當代計算機硬盤系統的磁記錄密度超過1.55Gb/cm2，在這情況下，感應法讀出磁頭和普通坡莫合金磁電阻磁頭的磁致電阻效應為3%，已不能滿足需要，而納米多層膜系統的巨磁電阻效應高達50%，可以用于信息存儲的磁電阻讀出磁頭，具有相當高的靈敏度和低噪音。目前巨磁電阻效應的讀出磁頭可將磁盤的記錄密度提高到1.71Gb/cm2。同時納米巨磁電阻材料的磁電阻與外磁場間存在近似線性的關系，所以也可以用作新型的磁傳感材料。高分子復合納米材料對可見光具有良好的透射率，對可見光的吸收系數比傳統粗晶材料低得多，而且對紅外波段的吸收系數至少比傳統粗晶材料低3個數量級，磁性比FeBO3和FeF3透明體至少高1個數量級，從而在光磁系統、光磁材料中有著廣泛的應用。
（三）電學性質
由于晶界面上原子體積分數增大，納米材料的電阻高于同類粗晶材料，甚至發生尺寸誘導金屬——絕緣體轉變（SIMIT）。利用納米粒子的隧道量子效應和庫侖堵塞效應制成的納米電子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特點，有可能在不久的將來全面取代目前的常規半導體器件。2001年用碳納米管制成的納米晶體管，表現出很好的晶體三極管放大特性。并根據低溫下碳納米管的三極管放大特性，成功研制出了室溫下的單電子晶體管。隨著單電子晶體管研究的深入進展，已經成功研制出由碳納米管組成的邏輯電路。
（四）熱學性質
納米材料的比熱和熱膨脹系數都大于同類粗晶材料和非晶體材料的值，這是由于界面原子排列較為混亂、原子密度低、界面原子耦合作用變弱的結果。因此在儲熱材料、納米復合材料的機械耦合性能應用方面有其廣泛的應用前景。例如Cr-Cr2O3顆粒膜對太陽光有強烈的吸收作用，從而有效地將太陽光能轉換為熱能。
（五）光學性質
納米粒子的粒徑遠小于光波波長。與入射光有交互作用，光透性可以通過控制粒徑和氣孔率而加以精確控制，在光感應和光過濾中應用廣泛。由于量子尺寸效應，納米半導體微粒的吸收光譜一般存在藍移現象，其光吸收率很大，所以可應用于紅外線感測器材料。
（六）生物醫藥材料應用
納米粒子比紅血細胞（6～9nm）小得多，可以在血液中自由運動，如果利用納米粒子研制成機器人，注入人體血管內，就可以對人體進行全身健康檢查和治療，疏通腦血管中的血栓，清除心臟動脈脂肪沉積物等，還可吞噬病毒，殺死癌細胞。在醫藥方面，可在納米材料的尺寸上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的藥品納米材料粒子將使藥物在人體內的輸運更加方便。
二、納米技術現狀
目前在歐美日上已有多家廠商相繼將納米粉末和納米元件產業化，我國也在國際環境影響下創立了一（下轉第37頁）（上接第26頁）些影響不大的納米材料開發公司。美國2001年通過了“國家納米技術啟動計劃（National Technology Initiative）”，年度撥款已達到5億美圓以上。美國科技戰略的重點已由過去的國家通信基礎構想轉向國家納米技術計劃。布什總統上臺后，制定了新的發展納米技術的戰略規劃目標：到2010年在全國培養80萬名納米技術人才，納米技術創造的GDP要達到萬億美圓以上，并由此提供200萬個就業崗位。2003年，在美國政府支持下，英特爾、蕙普、IBM及康柏4家公司正式成立研究中心，在硅谷建立了世界上第一條納米芯生產線。許多大學也相繼建立了一系列納米技術研究中心。在商業上，納米技術已經被用于陶瓷、金屬、聚合物的納米粒子、納米結構合金、著色劑與化妝品、電子元件等的制備。
目前美國在納米合成、納米裝置精密加工、納米生物技術、納米基礎理論等多方面處于世界領先地位。歐洲在涂層和新儀器應用方面處于世界領先地位。早在“尤里卡計劃”中就將納米技術研究納入其中，現在又將納米技術列入歐盟2002——2006科研框架計劃。日本在納米設備和強化納米結構領域處于世界先進地位。日本政府把納米技術列入國家科技發展戰略4大重點領域，加大預算投入，制定了宏偉而嚴密的“納米技術發展計劃”。日本的各個大學、研究機構和企業界也紛紛以各種方式投入到納米技術開發大潮中來。
中國在上世紀80年代，將納米材料科學列入國家“863計劃”、和國家自然基金項目，投資上億元用于有關納米材料和技術的研究項目。但我國的納米技術水平與歐美等國的差距很大。目前我國有50 多個大學20多家研究機構和300多所企業從事納米研究，已經建立了10多條納米技術生產線，以納米技術注冊的公司100多個，主要生產超細納米粉末、生物化學納米粉末等初級產品。
三、前景展望
經過幾十年對納米技術的研究探索，現在科學家已經能夠在實驗室操縱單個原子，納米技術有了飛躍式的發展。納米技術的應用研究正在半導體芯片、癌癥診斷、光學新材料和生物分子追蹤4大領域高速發展。可以預測：不久的將來納米金屬氧化物半導體場效應管、平面顯示用發光納米粒子與納米復合物、納米光子晶體將應運而生；用于集成電路的單電子晶體管、記憶及邏輯元件、分子化學組裝計算機將投入應用；分子、原子簇的控制和自組裝、量子邏輯器件、分子電子器件、納米機器人、集成生物化學傳感器等將被研究制造出來。
納米技術目前從整體上看雖然仍然處于實驗研究和小規模生產階段，但從歷史的角度看：上世紀70年代重視微米科技的國家如今都已成為發達國家。當今重視發展納米技術的國家很可能在21世紀成為先進國家。納米技術對我們既是嚴峻的挑戰，又是難得的機遇。必須加倍重視納米技術和納米基礎理論的研究，為我國在21世紀實現經濟騰飛奠定堅實的基礎。整個人類社會將因納米技術的發展和商業化而產生根本性的變革。
篇5
想要考研的你，提及納米科學與技術專業，是否會列出“神秘”“高薪”“高就業率”“高科技”這一系列關鍵詞呢？
真正的“高富帥”專業
如果一定要用一個詞來形容納米專業，那就是“高富帥”。
說它“高”，是因為它的的確確是高科技的產物。1納米是1米的十億分之一，20納米也僅相當于1根頭發絲的三千分之一。也正是這么小的尺寸，才能夠用來做材料。不僅如此，納米材料還都帶著“特異功能”，具有奇異的化學物理特性。納米雖小，用途卻大，小尺寸成就大空間，真是高不可測。而研究生階段需要學的課程也很“高”：納米材料的結構、尺寸和形貌的表征技術、納米粉體材料的制備與表面修飾、一維納米材料的制備、納米復合材料的制備、納米結構材料的制備、納米材料的物理特性與應用、納米電子器件的基本原理和微加工技術、納米材料與納米技術的最新進展和發展趨勢等都是該專業的主干課。是研究生的必修課，而新專業的科研空間更加廣闊，所以發SCI的概率大大增加。想要寫好論文，你就要了解納米材料與技術的最新學科發展動向、理論前沿、應用前景等。而如果你打算游學海外，就更要在研究生階段狂抓英語了。這一專業的專業英語詞匯非常龐雜，有醫學、化學、物理、材料學等諸多領域，需要系統地學習。筆者碩士一年級的時候大家每周都會用英報告，這樣能有效提高英文水平，即使不打算出國，閱讀國外文獻也會非常流暢，開闊視野。納米專業確實很“高”，但當你真正鉆研進去，就會發現它的樂趣。
說它“富”，一點也不夸張。納米技術、信息技術及生物技術被譽為本世紀社會經濟發展的三大支柱。納米從20世紀80年代末，90年代初開始起步，經歷二十多年的發展，現在已經成為突飛猛進的前沿、交叉性新型學科。納米技術作為朝陽產業，將在生物醫學、航空航天、能源和環境等領域“大顯身手”。美國國家科學基金會的納米技術高級顧問米哈伊爾·羅科甚至預言：“由于納米技術的出現，在今后30年中，人類文明所經歷的變化將會比過去的整個20世紀都要多得多?！比绱丝磥?，納米技術必將創造巨大的經濟價值，同時也能為該專業的同學提供良好的職業發展平臺。
說它“帥”，是因為它有獨到魅力，吸引青年學子投其懷抱。其實，大部分工科生的研院生活都是相同的，讀文獻、做實驗、組會、聽報告，這些幾乎就是我們讀研生活的全部。想學好納米專業，你首先要做個雜家。在研究生階段，你要掌握數學、物理、化學等方面的基本理論和基本知識，學習環境納米材料的綠色制備及其規模化，面向環境檢測的納米結構與器件的構筑原理、方法，并且了解納米材料與納米結構性能與機理。而做到這些還遠遠不夠，因為理工科專業的直接目標在于應用，因此還需要學習納米材料在污染治理中的應用原理、技術與裝置研發、納米材料的環境效應與安全性評估、納米材料在節能和清潔能源中的應用等，掌握材料學的工藝裝備、測試手段與評價技術，具備相應的科研能力，具有從事科學研究和解決工程中局部問題的能力。運用納米技術解決這些問題和一般的常規思路有著很大的不同，有著前路未知的期盼和發現時的狂喜，為此我們都成為典型的“技術宅”，大部分時間會宅在實驗室里，在外人看來，可能是只顧科研無心生活的“苦行僧”，而只有我們才能體會到納米的“帥”及給我們生活所帶來的樂趣。
想要學好納米專業，團結協作的能力必不可缺。其學習都是以課題組和實驗室為單位，很多作業和項目都是大家集體完成，比如開發一種新型的納米材料，大家都有不同的分工，這就需要我們能緊密地合作與溝通，分擔辛苦分享成功。
同時，我們還需要有極強的表達能力和動手實踐的能力。我們學校經常舉辦學術沙龍，需要大家上臺演講，不僅本專業的導師在場，其他專業的學生和老師也會來聽，并從不同角度提出意見，所以我們要足夠有氣場才能HOLD住場面。而實踐方面，我們都有做老師科研助理的機會，同時開展自己的課題研究，不僅要寫得好論文，還要做好實驗。想讀納米專業，要做的功課非常多，你只有都嘗試了，才能體會到這個專業的巨大魅力，才會在科技的海洋里盡情遨游。
就業面窄是誤區
對于納米科學與技術專業，很多人對它的認識存在誤區。很多人認為，納米作為高精尖技術與日常生活相距太遠，所以想當然地認為其就業難。
其實，納米真實地存在于我們的日常生活中，而隨著科技的發展，未來有一天我們的衣食住行都將離不開納米技術。所以如果你能有幸就讀該專業研究生，并在學術上有所造詣，愿意將所學學以致用，那么你的就業前景無限光明！
那么納米技術到底是怎樣和實際生活聯系起來的呢，而我們工科生，又將以何種方式參與這種科技改變人們生活的進程呢？
衣：在紡織和化纖制品中添納米微粒，可以除味殺菌?；w布結實耐磨，但會產生靜電現象，加入少量金屬納米微粒就可消除靜電，穿起來非常舒適。
食：利用納米材料，冰箱的抗菌能力大大增強。納米材料做的無菌餐具、無菌食品包裝用品已經進入市場。利用納米粉末，可以使廢水有效凈化，完全達到飲用標準，納米食品色香味俱全，還對健康大有裨益。
住：對于我們這代人而言，居家做家務、清理房間是一大愁事，納米技術的應用可以省下我們很多力氣。通過納米技術，墻面涂料的耐洗刷性可提高10倍。玻璃和瓷磚表面涂上納米薄層，可以制成自潔玻璃和自潔瓷磚，完全不需要擦洗。含有納米微粒的建筑材料，還可以吸收對人體有害的紫外線。既省時省力又對身體好。
行：在出行方面，納米材料可以提高和改進交通工具的性能指標。納米陶瓷有望成為汽車、輪船、飛機等發動機部件的理想材料，可以大大提高發動機效率、工作壽命和可靠性。納米球添加劑可以在機車發動機加入，起到節省燃油、修復磨損表面、增強機車動力、降低噪音、減少污染物排放、保護環境的作用。納米衛星可以隨時向駕駛人員提供交通信息，幫助其安全駕駛。
而這些，只是納米科技應用在生活中的很小一部分，納米技術興起晚，發展態勢迅猛，更多的核心技術需要我們這一代去發掘，以期使之更好地為民生服務?？梢娂{米技術在日常生活中無處不在，各行各業都需要擁有高技術高學歷的納米技術專業人才，所以就業前景廣闊。
具體的就業方向，男生、女生之間相差很大。納米專業的大部分女碩士，特別是女博士一般選擇到大學或科研院所做研究。研究領域涵蓋納米材料、黏合劑、涂料、電鍍、陶瓷等相關領域，從事相關產品開發、生產和檢測等方面。大部分男生會去納米材料行業企業或傳統材料相關企業供職?？梢詮氖录{米材料表征、石墨烯及碳納米材料研發、納米材料改性、納米材料合成、無機納米材料制備以及交叉學科納米材料應用的相關工作。
跨專業報考受青睞
納米科學與技術是一個技術性很強的專業，不過并不限制跨專業報考，納米科學與技術專業不僅不是個排外的“高富帥”，反而非常歡迎跨專業的學生融入其中，共同搭建納米專業的大舞臺。納米科學與技術專業在工科或理科門類招生，不同學校有所不同，但都非常歡迎與之類似的材料專業同學報考，因為都涉及材料學的基礎知識，所以學起來會得心應手。同時，理工科專業背景如物理、化學甚至數學這類基礎學科出身的學生，也很受該專業歡迎。
在報考納米科學與技術專業的學生中，也有一部分醫學生。未來納米技術應用于醫學領域是大勢所趨。利用納米技術制成的微型藥物輸送器，可將適當劑量的藥物，通過體外電磁信號的引導準確送達病灶部位，有效地起到治療作用，同時可以減輕藥物的不良的反應。用納米制造成的微型機器人，它的體積可是小于紅細胞的，你能想象到嗎？通過它向病人血管中注射，能疏通腦血管的血栓，清除心臟動脈的脂肪和沉淀物，還可“嚼碎”泌尿系統的結石等。而隨著納米技術的發展，它與醫學還會有更多的交叉。
院校介紹
對納米科學與技術這種新興學科來說，每個學校都有自己的特色和側重，所以這里重點介紹一下。而通過這些不同院校的專業方向設置，我們也可以多角度地了解這一專業。
國家納米科學中心
國家納米科學中心是中國科學院與教育部共同建設并具有獨立事業法人資格的全額撥款直屬事業單位，自2005年開始招收研究生。現有博士學科專業點3個：凝聚態物理、物理化學和材料學；碩士學科專業點3個：生物物理、生物工程和材料工程。鑒于納米科學與技術學科的前沿交叉特性，在招生階段，現將該學科掛靠在物理學、化學、材料科學與工程和生物學4個一級學科下，并相應產生4個專業代碼。涉及納米科技系列進展、納米檢測系列講、文獻信息利用、人文系列講座、納米功能材料等課程。
國家納米科學中心2013年在7個專業招收碩士研究生35人，專業包括納米科學與技術、凝聚態物理、物理化學、材料學、生物物理學、材料工程和生物工程，研究方向涵蓋高分子納米功能材料、生物納米結構、納米醫學、納米復合材料、納米電子學等幾十個方向，方向非常細化，具有材料、半導體、物理、化學、微電子、生物、醫藥等專業背景的學生都可以報考。相信有志于納米專業的學生，一定會在這里找到適合自己的研究方向。
國家納米中心是比較典型的科研所，其吸引考生的除了實力，很重要的一點就是待遇優厚。該中心不需學生繳納學費，如遇國家政策調整還會有高額的獎學金返還制度，碩士研究生根據不同年級，每個月可以拿到1300～2500元的獎學金，博士會拿到3100～4500元的獎學金。此外，還會有其他生活補助等。研究生公寓已經完全賓館化管理，非常舒適。在國家納米中心深造，沒有經濟上的后顧之憂，這樣你才可以將全部精力投入到學習中去。
大連理工大學
大連理工大學的工程力學系開設生物與納米力學專業，已然在行業內一枝獨秀。該學科依托于工程力學系和工業裝備結構分析國家重點實驗室，軟硬件條件優越，擁有先進的實驗設備和儀器。學生有充足的動手實踐機會，能在宏觀、微觀等不同層次上，進行跨學科的數值模擬和力學實驗。同時，也有國家自然科學基金、重點基金、“863”“973”等眾多項目和基金支持。
該專業現在有生物器官生物力學模型及新材料應用研究、分子模擬和計算機輔助藥物分子設計、微納米與多尺度力學研究、生物材料的力學行為及其多功能化4個研究方向，涉及到力學、醫藥、生物、機械、材料、電子、控制、測量、微納科技等領域。
大連理工大學這個專業的直博生學制是4年，而一般的直博生需要學習5年時間，而分開讀碩士和博士一般需要6至7年，這吸引了不少學生報考，因為可以節約1～3年時間。當然，在4年的時間里完成碩士和博士學業，是一件很具挑戰的事情，需要最大限度地提升效率。
蘇州大學
蘇州大學納米科學技術學院是蘇州大學、蘇州工業園區政府、加拿大滑鐵盧大學攜手共建的一所高起點、國際化的新型學院。該學院建立于2010年，由全球著名納米與光電子材料學家、中國科學院院士、第三世界科學院院士李述湯教授擔任院長，教學科研實力雄厚，是國內高校中為數不多的專門的納米科學學院。招生方向涵蓋納米生物化學、納米技術工程、納米材料、有機無機復合納米材料等。有關納米的專業在物理、化學、生物學、材料科學與工程4個學科下招收學術型研究生，相關專業學生都可以報考。
需要提醒大家的是，蘇州大學納米科學技術學院初試提供詳細的輔導書和真題，有意報考的同學要多關注學院的網站，以獲得第一手信息。
武漢大學
武漢大學的納米科學與技術專業在物理科學與技術學院和化學與分子科學學院均有招生，各有側重。前者分為納米復合材料、納米光催化材料與技術、納米光電子學、納米管線陣列及其智能傳感器、納米材料制備與表征和納米尺度結構與性能關系6個方向。后者在納米催化、納米生物醫學、納米材料分離分析、微納傳感技術和高分子納米藥物載體。很多方向在國內上處于領先地位，每年也有大量學生報考，競爭力較強。
武漢大學與國外多所大學有合作關系，大家如果在武大讀研，出國交流、學習的機會比較多。
華中科技大學
華中科技大學是典型的工科學校，其納米專業當然也首屈一指。華科的納米專業同樣是熱門，除去每年招收本校內推的學生，考研的競爭非常激烈。
在培養模式方面，華科非常重視學、研、產相結合，科研成果轉化率非常高。在就業方面，很多碩士研究生在各科研機構及高校任職。如果你求學在華科，就不用愁生活保障的問題，學校的獎勵機制非常完善。學院對每位研究生在校期間將發放生活津貼，并設立各類獎學金以獎勵優秀的研究生，其獎勵比例達80%。
篇6
關鍵詞：納米技術及其相關產業；概念界定；體系辨識。
當前，“發展納米技術及其相關產業”這一口號，已被提升到實現中國夢蘇州篇章、蘇州實施創新引領戰略進而華麗轉身的重大戰略高度，那么什么是納米技術及其相關產業，搞清楚這一問題，則無論對于蘇州的決策者、研究者還是實踐者來講，都具有重要的建設性意義。
去年，我們在執行一項有關促進蘇州市納米技術及其相關產業發展的重大軟科學課題時，首當其沖地遭遇到這一問題。通過文獻檢索與分析，我們發現，由于納米技術及其相關產業紛繁復雜，納米科學技術界尚未對該一問題形成共識；同時，社會科學理論界卷入納米領域研究較少，可資借鑒的成果太少。然而，這一問題的解決將直接影響到我們研究項目的進一步履行，為此，我們設立了一個研究子課題，本文即是該子課題研究成果，在此拋磚引玉，期望不僅對蘇州市，也對國內其他正在促進納米技術及其相關產業發展的地區起到啟迪作用。
一、什么是納米技術及其相關產業
要搞清楚納米技術及其相關產業首先要理解納米與納米尺度范圍，以及納米尺度范圍內物質的質變特性及其意義，本節我們將據此入手，進而界定納米技術及其相關產業的概念。
1.納米與納米尺度范圍
納米（Nanometer，縮寫nm）是計量學中的長度單位。1納米（nm）等于10-3微米（mm），等于 10-6毫米（mm），等于 10-9米。1—100納米（nm）被納米學界公認確定為納米尺度。 通過不同物體相對尺度大小比較（見圖1）及納米尺度范圍內常見球形物體大小比較（見圖2），可以加深對于納米及納米尺度范圍概念的理解。
2.納米尺度范圍內物質的質變特性及其意義
科學家發現，當物質小到1 ～100納米時，由于其量子效應、物質的局域性及巨大的表面及界面效應，物質的很多性能將發生質變，呈現出許多既不同于宏觀物體，又不同于單個孤立原子的奇異現象（白春禮，2001）。即在原子、分子及納米尺度上，物質表現出極其新穎的物理、化學和生物學特性，該特性能被人類學習、掌握、控制和利用，從而使得人類社會現存的一切發生翻天覆地的變化。
3. 國外科學家如何理解與解釋納米技術
看一看國外科學家如何理解與解釋納米技術或許對我們會有很大幫助，以下是國外科學家對于什么是納米技術的典型解釋（轉引自彭練矛，2011）：
“The term nanotechnology means different things to different people. It used to cover anything from making microelectromechanical systems （MEMS） to creating designer proteins.”
“Whatever we call it， it should let us
—— Get essentially every atom in the right place.
—— Make almost any structure consistent with the laws of physics and chemistry that we can specify in atomic details.
—— Have manufacturing costs not greatly exceeding the cost of the required raw materials and energy.”
這兩段英文的中文翻譯如下：納米技術術語意味著對于不同對象人群的不同事情。它通常涵蓋從制造微電子機械系統到創造人造蛋白質的所有事情。然而，不管我們如何稱呼，納米技術的實質應該包括：每一個原子應被安排在合適的位置，任何相應建構應符合原子水平上的物理和化學原理，原材料和能源等相應制造成本應不是太貴。
從以上國外科學家對于什么是納米技術的典型解釋中我們可以發現，納米技術（nanotechnology）在國外是一個約定俗成的術語，是對納米領域新生事物科學研究、技術研發和工程應用的統稱，納米技術尚是一個發展中的概念，目前還沒有被嚴格界定。
4. 納米技術概念
經過上面的鋪墊，現在我們可以來探討界定納米技術概念。對于什么是納米技術，麻省理工學院（MIT）的德累克斯勒（Drexler）教授曾作出過一個解釋：
“在分子水平上，通過操縱原子來控制物質結構，利用單個原子組建分子系統，據此制備不同類型的納米器件”（Drexler，1990）。
而在中文語境中，談到技術往往還牽連到科學與工程，對此，白春禮院士也有一個解釋：
“納米科技是20世紀80年代末、90年代初才發展起來的前沿、交叉性新興學科領域，是指在納米尺度上研究物質（包括原子、分子的操縱）的特性和相互作用，以及利用這些特性的多學科交叉的科學和技術”（白春禮，2001）。
白院士所指的納米科技既包括納米科學又涵蓋納米技術。實際上，中文語境中的納米科技常常是納米科學研究、技術研發和工程應用的統稱。指在納米尺度上研究物質和體系的現象、規律及其相互作用，重新認識自然界，發現新現象和新知識，并通過直接操控原子、分子結構的技術來創造對人類有用的新的物質和產品。
綜上所述，可見所謂納米技術是指涉及到納米科學研究、材料發展和制備、器件制造以及產品開發生產之所有技術的總和。
5. 納米技術相關產業概念
知道了什么是納米技術以后就較易分辨納米技術相關產業。過去的二、三十年，納米科學技術的進步，尤其是納米技術的應用已經和正在對人類社會的經濟發展、社會進步和國防安全產生重大影響。然而，這僅僅是開始，納米科學研究、技術發展和工程應用已經和正在引發一場新的工業革命，證據表明，納米技術在材料、信息、能源、環境、生命、生物、軍事、制造、紡織、染料、涂料、食品等產業領域都具有廣泛而重要的應用。而一旦這些產業領域中納米技術應用產品批量化、商品化和規模化，則自然形成一個個納米技術相關產業。
二、納米技術體系范疇
界定了納米技術及其相關產業概念后，本節與下節我們可以轉而討論納米技術體系范疇以及納米技術相關產業體系范疇。
技術來源于科學，是理論知識應用于實踐、解決實際問題的方法和手段，因此談到納米技術不能不涉及到納米科學。盡管目前學術界對于納米科學的內涵和分類尚存在著不同的認識和提法，但對于這一新興領域多學科交叉特性的認識是一致的。一般而言，納米科學可以包括納米材料物理學、納米材料化學、納米材料學、納米測量學、納米電子學、納米機械學和納米生物醫學等，由此也產生了按照這一體系分類的納米技術。
然而，白春禮院士（2001）認為這種與傳統學科緊密聯系的分類方式無法簡單便捷地勾勒出納米科技的大致輪廓，而且各類別之間又有交叉和重疊。因此，他建議將納米科學研究分為“納米材料”、“納米器件”和“納米檢測和表征”三大領域， “其中納米材料是納米科技的基礎； 納米器件的研制水平和應用程度是人類是否進入納米科技時代的重要標志； 納米尺度的檢測與表征是納米科技研究必不可少的手段和理論與實驗的重要基礎”（白春禮，2003）。據此，納米技術體系又可主要由上述三大范疇來表達。
我們認為上述與傳統學科緊密聯系的分類及三個大類的簡單分類都有各自的道理和應用價值，前一個分類便于整合發展納米學科知識和實施教育培訓，而后一個分類則更多地聚焦到納米科學技術當前關鍵發展領域，重點特出、應用性強。若與納米技術相關產業相聯系，則我們更傾向于并將更多地采納和應用后一個分類。
無獨有偶，日本專利局《專利申請技術動向調查報告》中提供了一個與應用實際聯系密切的納米技術分類（見圖3，該圖由DRM咨詢公司補充修改而完成），該分類基本遵循上述三個大類分類范疇，并采用圖式標識了各主要應用領域中的發展狀況，恰好為三大類納米技術分類體系作了一個生動的注解，雖然尚未達到完整完善的程度，但已有很大的參考價值。
沿著三大類納米技術分類思路繼續往下走，可以得到圖4所示納米技術分類體系。其中一級狀態子目錄包括“納米檢測和表征技術”、“納米材料制備技術”和“納米器件制造技術”。而每個一級目錄又可進一步產生二級目錄，如納米檢測和表征技術可分為“掃描探針顯微技術”和“原子級和超精密加工技術”；納米材料制備技術可分為“化學制備技術”、“物理制備技術”和“綜合制備技術”；納米器件制造技術可分為“LIGA制造技術”、“超精密機械加工技術”、“特種加工技術”、“注塑成形加工技術”和“機械組裝技術”等。需要說明的是，這一分類只是大體上勾勒了納米技術發展現狀，提供了一個整體認識把握的粗略框架?，F實納米世界中的實際情況則更為紛繁復雜，不僅存在著旁支末葉，也可以進一步細分和再細分。
三、納米技術相關產業體系范疇
應用上述“納米材料”、“納米器件”和“納米檢測和表征”三大范疇的納米技術分類思想，可以推導出納米技術相關產業體系范疇，如圖5所示：
如圖5所示，首先，納米技術相關產業可以被界定為納米材料產業、納米器件產業和納米檢測儀器設備產業，其中納米材料是納米技術相關產業得以生存發展的原始基礎，沒有納米材料則一切無從談起；納米器件系納米材料進一步加工組合后的產物，是延伸發展各種納米技術應用產品的基礎；而納米檢測儀器和設備則是發展納米材料、器件及其延伸產品的必不可少的硬件手段，缺乏這些手段，事情就無法進行。
上述三者一方面構成了納米技術相關產業生存發展的基礎，另一方面，正是基于這種基礎性和不可替代性，它們各自能夠發展成三個供需旺盛的分支產業，并在每個分支產業下面各自生成若干數量不等的子產業。
此外，鑒于納米材料和納米器件能夠被應用到各個新興和傳統產業領域，創造出各種各樣新穎獨特、質量上乘、性能優異的新產品，因此，在上述三個分支產業以外，又可辨識出納米材料應用和納米器件應用兩個分支產業。當然，這兩個分支產業下面更能各自生成若干數量不等的子產業。
若從事情發生的先后次序來看， 納米科學技術研究發展的需要首先造就了納米檢測儀器設備產業和納米材料產業。結合納米檢測手段和納米材料的研究創造了納米器件， 納米器件（如納米傳感器）的推廣應用催生了納米器件產業。接著，納米材料和器件在各個領域的廣泛應用開發出許多新穎產品和更新換代產品，從而發展出形形的納米產品產業，并進一步促進納米材料、器件和檢測儀器設備產業的發展。這就是納米技術相關產業相伴共生、互促共長的內在邏輯。
在現實生活中， 納米材料產業和納米檢測儀器設備產業已經形成一定規模，發展相對成熟。處于納米技術高端的納米器件產業（電子/光電子器件、量子器件、以及微/納機電系統）目前尚處在發展成長過程中，這是納米大國共同關注、競相角逐的領域，也是進一步發展的方向，其中屬于MEMS/NEMS范疇的微納傳感器分支產業已經初具規模。同時，納米材料和器件的應用已經滲透進入許多不同的經濟和社會領域，例如，電子和信息、生物與醫藥、環境保護等，從而增殖衍生出發展狀況各異、紛繁復雜的納米技術產品和產業。
當然，換一個角度，如果忽略納米技術居中扮演的角色，這一復雜邏輯體系中各個分支仍可分屬于自己的母體產業，例如，納米材料產業可歸屬于材料產業，納米檢測儀器設備產業可歸屬于儀器設備產業等等，由此也揭示了納米技術相關產業所具有的雙重產業屬性。
四、結 語
以上我們通過運用相關文獻資料， 進行抽絲剝繭式的邏輯分析，界定了納米技術及其相關產業的概念， 進而揭示了納米技術及其納米技術相關產業的體系范疇，從而為從社會科學角度研究促進納米技術及其相關產業發展（譬如制定技術/產業發展路線圖）奠定了有關客體對象的認知基礎。
當前，納米技術與信息技術和生物技術一起并列為世界三大高技術前沿熱點領域，而納米技術又在促進信息技術和生物技術發展中扮演了重要角色，正在悄然引發著新一輪工業革命，成為國際高科技及其產業競爭的制高點。期待我們這一拋磚引玉的工作能為蘇州/中國搶占這一制高點作出些微貢獻。
參考文獻
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楊輝?！都{米科學技術概論》（未發表PPT課件），2010。
白春禮。納米科技及其發展前景?！犊茖W通報》，2001/2。
白春禮。全面理解納米科技內涵，促進納米科技在我國的健康發展。《微納電子技術》，2003/1。
彭練矛?！都{米科技和納米電子學》（未發表PPT課件），2011。
基金項目：蘇州市2012年度重大軟科學課題，項目編號：SR201201。
作者簡介：趙康（1950 –），男，江蘇蘇州人，博士，教授，博導，主要研究方向為公共管理、咨詢學、專業社會學。顧茜茜與陳加豐均為趙的博士研究生，趙迪凡為項目研究助理。
What Is Nanotechnology and Its Related Industries
——Concept Defination and System Identification
ZHAO Kang GU Xixi CHEN Jiafeng ZHAO Difan
（School of Politics and Public Adminstration， Soochow University， Suzhou 215021， China）
篇7
1.1原藥納米化后呈現新的藥效或增強原有療效中藥被制成粒徑0.1～100nm大小，其物理、化學、生物學特性可能發生深刻的變化，使活性增強和/或產生新的藥效。如靈芝通過納米級處理，可將孢子破壁，并采用超臨界流體萃取技術萃取出靈芝孢子的脂質活性物質，從而增強抗腫瘤的功效。
1．2改善難溶性藥物的口服吸收
在表面活性劑、水等存在下，直接將藥物粉碎成納米混懸劑，增加了藥物溶解度，適于口服、注射等途徑給藥，以提高生物利用度。
1．3增加藥物對血腦屏障或生物膜的穿透性
納米粒能夠穿透大粒子難以進入的器官組織、血腦屏障及生物膜。如阿霉素α聚氰基丙烯酸正丁酯納米粒(NADM)可以改變阿霉素的體內分布特征，對肝、脾表現出明顯的靶向性，而血、心、肺、腎中的藥物分布則減少。
1．4靶向作用
徐碧輝教授等在研究中發現，一味普通的中藥牛黃，加工到納米級水平后，其理化性質和療效會發生驚人的變化，甚至可以治療某些疑難雜癥，并具有極強的靶向作用。
1.5使藥物達到緩釋、控釋
借助高分子納米粒作載體等技術手段，可實現藥物的緩釋、控釋。如雷公藤乙酸乙酯提取物固體納米脂質粒有良好的緩釋、控釋功能。
2納米中藥的制備技術及其進展［3］
納米中藥的制備是研究納米中藥最基礎的，也是最重要的問題。將納米技術引入中藥的研究，必須考慮中藥組方的多樣性、成分的復雜性，例如中藥單味藥可分為礦物質、植類藥、動物藥和菌物藥等，中藥的有效部位和有效成分又包括無機化合物和有機化合物、水溶性成分和脂溶性成分等，因此，針對不同的藥物，在進行納米化時必須采用不同的技術路線。此外，還必需考慮中藥的劑型。納米中藥與中藥新制劑關系十分密切，如何在中醫理論的指導下進行納米中藥新制劑的研究，將中藥制成高效、速效、長效、劑量小、低毒、服用方便的現代化制劑，也是進行中藥納米化所必須考慮的問題。納米中藥是針對中藥的有效成分或有效部位進行納米技術加工處理，開發中藥的新功效。聚合物納米粒可作為藥物納米粒子和藥物納米載體。藥物納米載體系指溶解或分散有藥物的各種納米粒，藥物納米載體包括納米脂質體、固體脂質納米粒以及納米囊和納米球。而對于不同類型的納米中藥，有不同的制備方法。
2.1藥物納米粒子的制備
藥物納米粒子的制備是針對組成中藥方劑的單味藥的有效部位或有效成分進行納米技術加工處理。在進行納米中藥粒子的加工時，必須考慮中藥處方的多樣性、中藥成份的復雜性。
納米超微化技術［4］，是改進某些藥物的難溶性或保護某些藥物的特殊活性，適用于不宜工業化提取的某些中藥。如礦物藥、貴重藥、有毒中藥、有效成分易受濕熱破壞的藥物、有效成分不明的藥物。目前比較常用的是超微粉碎技術。所謂超微粉碎是指利用機械或流體動力的途徑將物質顆粒粉碎至粒徑小于10μm的過程。根據破壞物質分子間內聚力的方式不同，目前的超微粉碎設備可分為機械粉碎機、氣流粉碎機、超聲波粉碎機。
機械粉碎法［5］是利用機械力的作用來實現粉碎目的。邊可君等采用自主開發的溫度可控(-30～-50℃)的惰性氣氛高能球磨裝置系統制備納米石決明。將石決明置于配有深冷外套的惰性氣氛球磨罐中，同時裝入磨球，磨球與石決明粉比保持在15：1～5：1范圍，控制高能球磨機的轉速(200～400r／min)和時間(2～60h)，獲得了平均粒度不大于100nm的石決明粉末。
氣流粉碎法［6］是以壓縮空氣或過熱蒸汽通過噴嘴產生的超音速高湍流氣流作用為顆粒的載體。顆粒與顆粒之間或顆粒與固定板之間發生沖擊性擠壓、摩擦和剪切等作用，從而達到粉碎的目的。與普通機械沖擊式超微粉碎機相比，氣流粉碎產品粉碎更細，粒度分布范圍更窄。同時氣體在噴嘴處膨脹降溫，粉碎過程中不會產生很大的熱量。所以粉碎溫升很低。這一特性對于低融點和熱敏性物料的超微粉碎特別重要。世界上首項將納米技術應用于中藥加工領域的納米級中藥微膠囊生產技術，是通過對植物生理活性成分和有效部位進行提取。并用超音速干燥技術制成納米級包囊。利用這項技術生產出的甘草粉體和絞股藍粉體。經西安交通大學材料科學工程學院金屬材料強度國家重點實驗室和第四軍醫大學基礎部藥物化學研究室鑒定，均達到了納米級。其中甘草微膠囊微粒平均粒徑為19nm。這樣的納米?？煽缭窖X障礙，實現腦位靶向［6］。
中藥納米超微化技術既豐富了傳統的炮制方法，又能為中藥的生產和應用帶來新的活力。納米產品目前已成為中藥行業新的經濟增長點。將這項技術應用于中藥行業可以開發具有更好療效、更優品種的納米中藥新產品。這將對中藥行業的發展帶來深遠的理論和現實意義。
2.2藥物納米載體的制備
藥物納米載體的制備主要是選擇特殊的材料，它們應具備以下特征：性質穩定，不與藥物產生化學反應，無毒，無刺激，生物相容性好，不影響人的正常生理活動，有適宜的藥物釋放速率，能與藥物配伍，不影響藥物的物理作用和含量測定；有一定的力學強度和可塑性(即易于形成具有一定強度的納米粒，并能夠完全包封藥物或使藥物較完全的進入到微球的骨架內)；具有符合要求的黏度、親水性、滲透性、溶解性等性質。這與所用藥物的性質、給藥方式有關［7］。近年來，可生物降解的高分子載體材料被認為是很有潛力的藥物傳遞體系，因為它們性能多樣，適應性廣，且具有良好的藥物控制性質，達到靶向部位的能力及經口服給藥方式能夠傳遞蛋白質、肽鏈、基因等藥物的性能。常見的高分子材料有淀粉及其衍生物、明膠、海藻酸鹽、蛋白類、聚酯類等。
對于納米中藥載體，目前常用的是納米包復技術［8］。納米包復化學藥品和生物制品的技術在世界藥學領域是最受關注的前沿技術之一。根據待包復的中藥的性質不同，可選取不同的納米包復技術，得到納米中藥。毛聲俊等［9］采用3琥珀酸3O硬脂醇甘草次酸酯作為導向分子，采用乙醇注入法制備了甘草酸表面修飾脂質體，作為肝細胞主動靶向給藥的載體。楊時成等［10］采用熱分散技術將喜樹堿制成poloxamer188包衣的固體脂質納米?；鞈乙骸ｊ惔蟊龋?1］用“乳化蒸發—低溫固化”法制備紫杉醇長循環固體脂質納米粒，延長了藥物在體內的滯留時間。
此外，還有乳化聚合法［12］、高壓乳勻法［13］、聚合物分散法等。制備成納米微粒載體系統的中藥多為單一有效成分，如抗肝癌或肝炎藥物：蓖麻毒蛋白、豬苓多糖、斑蝥素、羥喜樹堿、黃芪多糖等；抗感染藥：小檗堿等；消化道疾病藥：硫酸氫黃連素等；抗腫瘤藥：秋水仙堿、高三尖杉酯堿、泰素等；心血管疾病藥：銀杏葉有效成分等；其它還有鶴草酚、苦杏仁苷等。也有將多種中藥成分復合后制備納米微粒載體系統的，如口服結腸靶向給藥系統——通便通膠囊，其主藥成分為3種極性相似的火麻仁油、郁李仁油和萊菔子油的混合油。還有將中藥復合西藥后制備納米微粒載體系統的，如多相脂質體1393，其主要成分為氟脲嘧啶、人參多糖和油酸等；中藥復方“散結化瘀沖劑”浸膏和5氟脲嘧啶(5FU)相結合后制備的磁性微球制劑也屬此列。總之，不同的制備技術和工藝適合不同種類納米中藥的制備。
3問題與展望
盡管目前納米技術的研究進展一日千里，納米技術的飛速發展將有可能使中藥的現代化邁上一個臺階，但是，目前納米中藥的研究尚處于基礎階段，納米中藥的制備技術也很不成熟，有許多問題仍需進一步研究。納米粒制備時，載體材料多為生物降解性的合成高分子，在體內降解較慢，連續給藥會產生蓄積，且降解產物有一定的毒性。另外有毒有機溶劑、表面活性劑的應用都給納米控釋系統的產業化帶來了較大的困難。美國Rice大學生物和環境納米技術中心(CBEN)主任VickiColvin認為至少有兩點需要引起重視：“一是納米材料微小，它們有可能進入人體中那些大顆粒所不能到達的區域，如健康細胞。二是對比普通材料納米量級性質會有所改變”。也就是很有可能在粒徑減小到一定程度時，原本可視為無毒或毒性不強的納米材料開始出現毒性或毒性明顯加強，例如改變納米材料表面的電荷性質，改變納米材料所處的物理化學環境，相同的納米材料可能會出現不同的毒性，納米材料在生物體內可能會出現特殊的代謝情況，并且可能會與某些特定部位的器官或者組織細胞進行作用進而使其帶來某些特而且納米化后中藥有效成分和藥效學的不確定性，將給藥物質量的穩定可控留下隱患。另外納米中藥的范圍應有所限制，當一種中藥粉碎到了納米級時，藥效可能會發生改變，不能為獲得納米微粒而損壞了藥物的有效成分。目前對中藥的微觀研究尚不深入，對其有效成分與非有效成分還認識不清，倉促對其納米化處理有可能得不償失。在目前這個時期，進行商品化的納米中藥生產為時尚早。而應該進行開發納米中藥的制備技術研究并建立一整套納米藥理、藥效和毒理學的理論與系統評價方法。
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篇8
納米產品沒有那么神
就目前的發展情況來看，這種深遠的影響只能在未來才能實現，并不是現在。不夸張地說，今天的納米技術，只相當于信息技術上世紀50年代時的發展水平，人們研究納米基本尺度現象的工具和對之理解水平還只是很初步的，目前尚有很多有關納米的基礎科學問題未找到答案。國際科技界普遍認為，納米產生革命性的影響，將是二三十年以后的事情。
例如，在洗衣機的某些部件上加一超細顆粒的涂層，可以保護零部件，延長機器的使用壽命。具有這種性能的洗衣機被某些商家宣傳成了“超強除菌的納米洗衣機”。還有，所謂的納米冰箱，只不過是往制作材料里添加了一些氧化鈦細粒，從而產生一定的抗菌性能，而到了商家的嘴里，就變成了“納米冰箱能在食物儲藏過程中有效殺死食物中的細菌甚至能分解蔬菜中的農藥”等等不負責任的廣告。
經常聽說某納米服裝可以保暖、防水、防油，背后暗藏著什么玄機呢?其實，商家只是將達到納米尺寸的粉體分散進高分子黏結液，再把面料浸入其中，經過一定的溫度和時間達到干燥和韌化，而制成千凝膠膜。由于納米黏結液很容易進行化學或物理改性，因而可以大幅度改變織物的性能而使之具備某些功能。其實，這并非只在納米時代才能做到，也不是只有納米技術才能做到。有商家說納米服裝能夠增強保暖，這在理論上是不可能的，因為現在還沒有發現一種物質能夠把熱分子抓住。為什么我們炒菜時能聞到香味?因為空氣分子是流動的，既然是流動的，如何能保住暖?除非是金屬做的，能使分子無法出來。至于“納米內衣”和“納米水杯”宣稱能殺菌、治病，就更無科學依據可言了。
還有市場上的護膚液、粉底液、日霜、晚霜、洗面乳等等，宣傳中喊著“傳承國際高尖端科學的納米技術保您容顏不老”，甚至某國際知名品牌竟稱其某產品因為有了納米原維生素，而能產生立竿見影的美容效果。其實，現在所宣傳的納米化妝品實際上是將護膚品中的某些有效成分被加工成納米級的規格后，在一定程度上提高了功效，目前已經被證實的是，防曬品中如果含有納米級規格的成分，會在功效上有明顯提高。因為防曬品的有效成分是二氧化鈦，當其被加工為幾十個到一百個納米的規格后，能增強屏蔽功能，更好地防止紫外線傷害。但并不是所有的護膚成分都可以“納米化”，因為有些成分并不能在微小化之后具有比普通顆粒更強的效果，甚至會適得其反，得不償失。
細胞就象一個個“納米車間”
人體每一個細胞都是一個活生生的納米技術應用的實例。因為構成細胞的物質一般都在納米量級水平。如果把細胞中的細胞器和其它的結構單元看作是執行某種功能的“納米機械”，那么，細胞就象一個個“納米車間”。細胞的新陳代謝都是“納米工廠”的典型例子。在納米量級水平研究生命現象(包括生老病死、治病保健、延年益壽)的醫學就是納米醫學。
納米醫學的研究內容十分廣泛，凡是與人類生理、病理和醫療有關的內容它都涉及。歸納起來，主要有以下幾個方面：
基礎醫學領域
在分子、原子水平對物質進行直接觀察，生物學上對DNA、蛋白質進行形態分析；直觀下的分子剪輯、DNA特殊位點的定位等高水平研究；細胞的一系列分子生物學研究(膜、離子通道、受體、基因、細胞因子等)，為臨床發展提供動力和線索。
診斷和治療疾病
在疾病診斷領域，使用納米技術的新型診斷儀器，只需檢測少量血液，就能通過其中的蛋白質和DNA(脫氧核糖核酸)診斷出各種疾病。在膜技術方面，用納米材料制成獨特的納米膜，能過濾、篩去制劑的有害成分，消除因藥劑產生的污染，從而保護人體。在抗癌的治療手段方面，德國一家醫院的研究人員將一些極其細小的氧化鐵納米顆粒，注入患者的癌瘤里，然后將患者置于可變的磁場中，使患者癌瘤里的氧化鐵納米顆粒升溫到45～47攝氏度，這溫度足以燒毀癌瘤細胞，而周圍健康組織不會受到傷害。
在疾病的治療方面：
1、組裝新的DNA：基因治療所面臨的最大挑戰是：首先要使質粒DNA分布于特定的細胞器――細胞核內，最后還要使其插入特定的DNA位點。利用納米技術，可使DNA通過主動靶向作用定位于細胞；將DNA濃縮至50～200nm大小且帶上負電荷，有助于其對細胞核的有效入侵；而最后DNA插入細胞核DNA的準確位點則取決于納米粒子的大小和結構。此時的納米粒子DNA本身所組成。
2、開發納米機器人：紐約大學的一個實驗室最近制造了一個納米級機器人，研究人員認為，將來，納米級機器人可遨游于人體微觀世界，隨時清除人體中的一切有害物質，激活細胞能量，使人不僅僅保持健康，而且延長壽命。含有納米計算機的、可人機對話的、有自身復雜能力的納米機器人(nanorobot)。這類分子機器一旦制成，能在一秒鐘內完成數十億個操作動作。
3、尋找生物兼容物質：在人工器官移植領域，只要在人工器官外面涂上納米粒子，就可預防人工器官移植的排異反應。生物兼容物質的開發，是納米材料在醫學領域中的另一個重要應用。
篇9
納米材料在結構、光電和化學性質等方面的誘人特征，引起物理學家、材料學家和化學家的濃厚興趣。80年代初期納米材料這一概念形成以后，世界各國對這種材料給予極大關注。它所具有的獨特的物理和化學性質，使人們意識到它的發展可能給物理、化學、材料、生物、醫藥等學科的研究帶來新的機遇。納米材料的應用前景十分廣闊。近年來，它在化工生產領域也得到了一定的應用，并顯示出它的獨特魅力。
1.在催化方面的應用
催化劑在許多化學化工領域中起著舉足輕重的作用，它可以控制反應時間、提高反應效率和反應速度。大多數傳統的催化劑不僅催化效率低，而且其制備是憑經驗進行，不僅造成生產原料的巨大浪費，使經濟效益難以提高，而且對環境也造成污染。納米粒子表面活性中心多，為它作催化劑提供了必要條件。納米粒于作催化劑，可大大提高反應效率，控制反應速度，甚至使原來不能進行的反應也能進行。納米微粒作催化劑比一般催化劑的反應速度提高10～15倍。
納米微粒作為催化劑應用較多的是半導體光催化劑，特別是在有機物制備方面。分散在溶液中的每一個半導體顆粒，可近似地看成是一個短路的微型電池，用能量大于半導體能隙的光照射半導體分散系時，半導體納米粒子吸收光產生電子——空穴對。在電場作用下，電子與空穴分離，分別遷移到粒子表面的不同位置，與溶液中相似的組分進行氧化和還原反應。
光催化反應涉及到許多反應類型，如醇與烴的氧化，無機離子氧化還原，有機物催化脫氫和加氫、氨基酸合成，固氮反應，水凈化處理，水煤氣變換等，其中有些是多相催化難以實現的。半導體多相光催化劑能有效地降解水中的有機污染物。例如納米TiO2，既有較高的光催化活性，又能耐酸堿，對光穩定，無毒，便宜易得，是制備負載型光催化劑的最佳選擇。已有文章報道，選用硅膠為基質，制得了催化活性較高的TiO／SiO2負載型光催化劑。Ni或Cu一Zn化合物的納米顆粒，對某些有機化合物的氫化反應是極好的催化劑，可代替昂貴的鉑或鈕催化劑。納米鉑黑催化劑可使乙烯的氧化反應溫度從600℃降至室溫。用納米微粒作催化劑提高反應效率、優化反應路徑、提高反應速度方面的研究，是未來催化科學不可忽視的重要研究課題，很可能給催化在工業上的應用帶來革命性的變革。
2.在涂料方面的應用
納米材料由于其表面和結構的特殊性，具有一般材料難以獲得的優異性能，顯示出強大的生命力。表面涂層技術也是當今世界關注的熱點。納米材料為表面涂層提供了良好的機遇，使得材料的功能化具有極大的可能。借助于傳統的涂層技術，添加納米材料，可獲得納米復合體系涂層，實現功能的飛躍，使得傳統涂層功能改性。涂層按其用途可分為結構涂層和功能涂層。結構涂層是指涂層提高基體的某些性質和改性；功能涂層是賦予基體所不具備的性能，從而獲得傳統涂層沒有的功能。結構涂層有超硬、耐磨涂層，抗氧化、耐熱、阻燃涂層，耐腐蝕、裝飾涂層等；功能涂層有消光、光反射、光選擇吸收的光學涂層，導電、絕緣、半導體特性的電學涂層，氧敏、濕敏、氣敏的敏感特性涂層等。在涂料中加入納米材料，可進一步提高其防護能力，實現防紫外線照射、耐大氣侵害和抗降解、變色等，在衛生用品上應用可起到殺菌保潔作用。在標牌上使用納米材料涂層，可利用其光學特性，達到儲存太陽能、節約能源的目的。在建材產品如玻璃、涂料中加入適宜的納米材料，可以達到減少光的透射和熱傳遞效果，產生隔熱、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好靜電屏蔽的納米涂料，所應用的納米微粒有氧化鐵、二氧化鈦和氧化鋅等。這些具有半導體特性的納米氧化物粒子，在室溫下具有比常規的氧化物高的導電特性，因而能起到靜電屏蔽作用，而且氧化物納米微粒的顏色不同，這樣還可以通過復合控制靜電屏蔽涂料的顏色，克服炭黑靜電屏蔽涂料只有單一顏色的單調性。納米材料的顏色不僅隨粒徑而變，還具有隨角變色效應。在汽車的裝飾噴涂業中，將納米TiO2添加在汽車、轎車的金屬閃光面漆中，能使涂層產生豐富而神秘的色彩效果，從而使傳統汽車面漆舊貌換新顏。納米SiO2是一種抗紫外線輻射材料。在涂料中加入納米SiO2，可使涂料的抗老化性能、光潔度及強度成倍地增加。納米涂層具有良好的應用前景，將為涂層技術帶來一場新的技術革命，也將推動復合材料的研究開發與應用。
3.在其它精細化工方面的應用
精細化工是一個巨大的工業領域，產品數量繁多，用途廣泛，并且影響到人類生活的方方面面。納米材料的優越性無疑也會給精細化工帶來福音，并顯示它的獨特畦力。在橡膠、塑料、涂料等精細化工領域，納米材料都能發揮重要作用。如在橡膠中加入納米SiO2，可以提高橡膠的抗紫外輻射和紅外反射能力。納米Al2O3，和SiO2，加入到普通橡膠中，可以提高橡膠的耐磨性和介電特性，而且彈性也明顯優于用白炭黑作填料的橡膠。塑料中添加一定的納米材料，可以提高塑料的強度和韌性，而且致密性和防水性也相應提高。國外已將納米SiO2，作為添加劑加入到密封膠和粘合劑中，使其密封性和粘合性都大為提高。此外，納米材料在纖維改性、有機玻璃制造方面也都有很好的應用。在有機玻璃中加入經過表面修飾處理的SiO2，可使有機玻璃抗紫外線輻射而達到抗老化的目的；而加入A12O3，不僅不影響玻璃的透明度，而且還會提高玻璃的高溫沖擊韌性。一定粒度的銳鈦礦型TiO2具有優良的紫外線屏蔽性能，而且質地細膩，無毒無臭，添加在化妝品中，可使化妝品的性能得到提高。超細TiO2的應用還可擴展到涂料、塑料、人造纖維等行業。最近又開發了用于食品包裝的TiO2及高檔汽車面漆用的珠光鈦白。納米TiO2，能夠強烈吸收太陽光中的紫外線，產生很強的光化學活性，可以用光催化降解工業廢水中的有機污染物，具有除凈度高，無二次污染，適用性廣泛等優點，在環保水處理中有著很好的應用前景。在環境科學領域，除了利用納米材料作為催化劑來處理工業生產過程中排放的廢料外，還將出現功能獨特的納米膜。這種膜能探測到由化學和生物制劑造成的污染，并能對這些制劑進行過濾，從而消除污染。
4.在醫藥方面的應用
21世紀的健康科學，將以出入意料的速度向前發展，人們對藥物的需求越來越高。控制藥物釋放、減少副作用、提高藥效、發展藥物定向治療，已提到研究日程上來。納米粒子將使藥物在人體內的傳輸更為方便。用數層納米粒子包裹的智能藥物進入人體，可主動搜索并攻擊癌細胞或修補損傷組織；使用納米技術的新型診斷儀器，只需檢測少量血液就能通過其中的蛋白質和DNA診斷出各種疾病，美國麻省理工學院已制備出以納米磁性材料作為藥物載體的靶定向藥物，稱之為“定向導彈”。該技術是在磁性納米微粒包覆蛋白質表面攜帶藥物，注射到人體血管中，通過磁場導航輸送到病變部位，然后釋放藥物。納米粒子的尺寸小，可以在血管中自由流動，因此可以用來
檢查和治療身體各部位的病變。對納米微粒的臨床醫療以及放射性治療等方面的應用也進行了大量的研究工作。據《人民日報》報道，我國將納米技術應用于醫學領域獲得成功。南京?？萍瘓F利用納米銀技術研制生產出醫用敷料——長效廣譜抗菌棉。這種抗菌棉的生產原理是通過納米技術將銀制成尺寸在納米級的超細小微粒，然后使之附著在棉織物上。銀具有預防潰爛和加速傷口愈合的作用，通過納米技術處理后的銀表面急劇增大，表面結構發生變化，殺菌能力提高200倍左右，對臨床常見的外科感染細菌都有較好的抑制作用。
微粒和納粒作為給藥系統，其制備材料的基本性質是無毒、穩定、有良好的生物性并且與藥物不發生化學反應。納米系統主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的藥物的給藥。
納米生物學用來研究在納米尺度上的生物過程，從而根據生物學原理發展分子應用工程。在金屬鐵的超細顆粒表面覆蓋一層厚為5～20nm的聚合物后，可以固定大量蛋白質特別是酶，從而控制生化反應。這在生化技術、酶工程中大有用處。使納米技術和生物學相結合，研究分子生物器件，利用納米傳感器，可以獲取細胞內的生物信息，從而了解機體狀態，深化人們對生理及病理的解釋。
篇10
很多人都曾預言在21世紀納米技術將成為一項最有前途的技術，主要原因在于它具有網絡技術和基因技術所不可比擬的優勢。正因如此，世界各個國家加大了對納米技術的研究，投入了大量的人力物力，并相繼啟動了納米計劃，進一步推動了納米制備方法的創新。在這種大環境下，我國相關研究者也應當順時而變，不斷提高納米材料制備水平，創造出多種多樣的制備方法。
1納米材料的性質
納米材料具有大量界面以及高度的彌散性，它能夠為原子提供轉成擴散途徑。除此之外，納米材料所表現的力、熱等性質，與傳統經濟材料相比，還具有其自身獨特的特性，因此被應用到各個領域。
11力學性質
結構材料開發一直以來都以高韌、高硬、高強為主題。材料制作如果融進了納米材料的話，其強度就會與粒徑成反比。納米材料的位錯密度相對較低，不僅如此，其臨界位錯圈的直徑要遠遠高于納米晶粒粒徑，通常情況下，增值后位錯塞積的平均間距與晶粒相比，略微大一些，這種現象使得納米材料不會發生位錯滑移和增值等相關現象，這就是我們眾所周知的納米晶強化效應。[1]作為一種刀具，金屬陶瓷已經有很多年的歷史了，然而，其力學強度卻一直沒有突破，主要原因在于一是金屬陶瓷的混合燒結，二是晶粒粗大。如果將納米技術制成超細或納米晶粒材料的時候，金屬陶瓷的硬度等基本性質就有了大幅度提高，從而在加工材料刀具領域占據了非常重要的位置。現階段，使用納米技術制作纖維和陶瓷等產品已經應用到各行各業的領域當中。
12磁學性質
近些年來，計算機硬盤系統的磁記錄密度得到了極大地提高，現階段已經超過了155Gb/cm2，也就是說，感應法讀出磁頭等已經難以滿足社會的需求，然而，如果我們將納米多層膜系統應用到計算機硬盤系統中，則可以有效提高巨磁電阻效應，其低噪聲和靈敏度都能夠滿足需求。與此同時，我們還可以將其應用在新型的磁傳感材料當中。高分子復合納米材料能夠很好地投射可見光，與傳統的粗晶材料相比，對可見光的吸收系數要高出很多，然而，該種材料對紅外波段的吸收系數則相對較少，正是這個原因，使其能夠在光磁系統、光磁材料中被廣泛應用。
13電學性質
眾所周知，納米材料的電阻在晶界面上原子體積分數增大情況下要遠遠高于同類粗晶材料，甚至還會產生絕緣體轉變。通過充分利用納米粒子效應我們可以制作成超高速、超容量、超微型低能耗的納米電子器具，從長遠角度來看，這種做法在不久的將來會有很大的成就，甚至還有可能超過現階段半導體器件。[2]2001年，相關研究者用碳納米管制成了納米晶體管，這種納米晶體管將晶體三極管的放大屬性充分地體現出來。不僅如此，根據碳納米管在低溫下的三極管放大特性，研究者還將室溫下的單電子晶體管研制出來。筆者相信，隨著研究的不斷深入，我們還能夠研制出更多的符合社會需求的物品。
14熱學性質
與一般非晶體和粗晶材料相比，納米材料的比熱和熱膨脹系數值都非常高，界面原子排列相對比較混亂、原子的密度較低等綜合作用變弱是導致這種現象的主要原因。正因如此，我們可以將其廣泛應用在儲熱材料等領域，相信會有一個更為廣闊的市場。
15光學性質
納米粒子的粒徑要遠遠低于光波波長。其與入射光之間的作用為交互作用，通過控制粒徑和氣孔率等途徑，光透性可以得到更為精準的控制，這也是其為什么能夠在光感應和光過濾中得到大范圍應用的主要原因。[3]納米半導體微粒的吸收光譜由于受量子尺寸效應的影響，通常都會存在一種藍移現象，它的光吸收率非常大，因此，我們可以將其廣泛應用在紅外線感測器材料。
16生物醫藥材料應用
與紅血細胞相比，納米粒子相對較小，它能夠在血液中運動自如，那么，如果我們將納米粒子應用到機器人制作當中，并將其注入人體血管內，就可以實現全方位的檢查人體，將人體腦血管中的血栓清除干凈，甚至還可以將心臟動脈脂肪沉積物等消除，除此之外，還可以將這種機器人應用到吞噬病毒，殺死癌細胞。納米材料也可以應用到醫藥領域，能夠極大地促進藥物運輸。
2納米材料的制備方法
21液相法
液相法其實就是指在一定的方法下將潛在溶液中的溶劑和溶質通過一定的方法進行分離，在這種情況下，溶劑中的溶質就能夠逐步形成一種顆粒，不僅如此，這些顆粒的大小甚至這些顆粒的形狀都是一定的，在此基礎上，我們可以熱解處理這些前軀體，經過上述步驟，就可以制備一定的納米微粒。液相法的有點數不勝數，包括制備的設備相對簡單，制備材料容易獲得等?，F階段，液相法的發展情況相對較為廣泛，得到了大家的普遍關注。具體來說，可以包括沉淀法和溶膠―凝膠法。這兩種方法是液相法中比較常用的方法，方便、簡單，是很多研究者進行納米材料制備時候的首選方法。
22氣相法
所謂氣相法主要是與液相法相對來說的一種納米制備方法，其應用范圍要略微低于液相法。該種方法是指通過一定的手段，在一定條件下直接將物質轉變為氣體，然后再使氣態物質在氣體的條件下逐步發生物化反應，最后，我們就可以通過凝聚處理等方式，形成一定量的納米微粒。[4]從該種納米材料制備方法的制備過程和制備的條件來看，其具有其他制備方法無法比擬的優勢，具體來說，主要包括以下幾個方面：
一是制備的納米微粒粒徑存在較小的差異，且能夠實現均勻分布；二是我們能夠輕易地控制納米微粒的力度；三是微粒的分散性要遠遠高于其他同類制備方法。如果將氣相法和液相法放在一起進行比較，我們不難發現，氣相法能夠以自身獨有的優勢將那些液相法所不能夠生產出來的納米微粒生產出來，由此可見，該種制備方法的優勢非常明顯。[5]
化學氣相法的應用范圍非常廣泛，其又被相關研究者稱之為氣相沉淀法，英文名稱簡稱為CVD，它能夠充分利用金屬化合物的揮發屬性，并通過化學反應等途徑，使所需要的化合物在保護氣體環境下迅速冷凝，這樣才能夠制作出各類物質的納米微粒，在氣相法中，該種方法是一種比較典型的應用，當然，其也是一種運用比較廣泛的制備方法。[6]運用該種方法所制備的納米微粒顆粒比較均勻，且具有較高的純度，分散性也相對較強。根據加熱的方式方法不同，我們可以將該種方法進行分類，例如可以將其分為熱化學氣相沉積法、激光誘導沉積法等。
