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文章編號：1003-1383（2013）01-0106-04 中圖分類號：R319 文獻標識碼：A
納米（符號為nm）是一種度量單位。1 nm=1/100萬mm。“納米材料”的概念是20世紀80年代初形成的，指的是物質的顆粒尺寸小于100 nm的具有小尺寸效應的零維、一維、二維、三維材料的總稱。目前在口腔醫學臨床上使用的材料相當廣泛，運用于口腔的納米材料稱之為口腔納米材料，對口腔臨床修復治療起到了非常重要的作用。隨著納米材料和納米技術的興起，新型的納米材料開始在口腔醫學領域[1]應用，對現有口腔材料的改性和創新具有重要意義。納米材料具有以下主要特點：納米粒子大小在1～100 nm；有大量的自由表面或界面；納米單元之間存在著相互作用，作用或強或弱。因為具有以上特性，納米材料具有包括表面或界面效應、小尺寸效應、量子尺寸、宏觀量子隧道效應[2]。納米材料與組成相同的微米晶體材料比較具有其許多優異的性能[3]，主要表現在催化、磁性、光學、力學等許多方面。納米高分子材料的應用涉及多方面，主要為介入性診療、免疫分析、藥物控制釋放載體等[4]。納米技術涉及許多領域，包括納米合成技術、納米裝置技術、微加工技術等，在口腔醫學方面采用的納米技術稱之為口腔納米技術[5]。現就納米材料與納米技術在口腔內外科學中的應用進行如下概括綜述。
納米技術與納米材料在口腔內科學中的應用 1.納米復合樹脂 從以化學方式固化的復合樹脂到光固化燈照射固化的復合樹脂及雙固化型復合樹脂。用復合樹脂修復牙體缺損已有40多年歷史。復合樹脂的基本組成部分是無機填料，根據無機填料的粒徑大小分為大顆粒型、超微顆粒型和混合填料型。混合填料型樹脂填料粒徑近幾年不斷向納米級發展。如今推出的適用于所有充填通用型納米復合樹脂，將是最有希望的新型復合樹脂。為改善牙科樹脂的性能，目前多采用許多增加強度和增加韌性的方法。在樹脂中加入種類、數量、大小不相同的無機填料，雖然使復合樹脂的強度得到提高，但同時又使樹脂的韌性降低。而在樹脂中運用納米粒子來填充，可使復合樹脂強度與韌性增加。使復合樹脂的強度增強的納米粒子包括納米二氧化硅[6]、納米氧化鋯[7]、納米羥基磷灰石[8]、納米氧化鈦[9]等。由于納米粒子具有以下獨特的性能，如非配對原子多，表面缺陷少，比表面積大，能與聚合物發生較強物理結合或化學結合，使粒子與基體間界面粘結時，對更大的載荷都能承受，從而使納米復合樹脂具有更高的強度和韌性。為使材料發生聚合時不收縮或收縮減小，在光化聚合丙烯酸脂或異丁烯酸脂基的向列液晶單體中，加入二氧化硅納米微粒和較高含量的金屬氧化物，使形成高分子量的聚合物粘結性增強，
體積收縮減小。二氧化鋯用于口腔科具有X射線阻射性高、強度高和硬度高等優點，納米氧化鋯復合樹脂光學透明性極高，是理想的口腔科復合樹脂增強材料。口腔臨床使用的樹脂充填材料，放射阻射性弱，如發生繼發齲壞時，X線片上很難將充填材料與繼發齲進行鑒別，若將氧化鉭納米粒子通過運用納米技術填充入樹脂材料中，形成具有放射阻射性的新型納米復合樹脂材料，材料的物理強度會得到增強。而將氧化鉭納米粒子加入玻璃離子材料中，能使材料克服容易溶解的不足，同時強度增強，與一般的復合樹脂相比，具有更好的耐磨性。該材料主要是依靠納米機械結合，來提高其耐磨性。如果把納米多孔二氧化硅凝膠加入樹脂材料中，使新形成的材料具有不相同的結構，耐磨性能得到提高。有學者將納米材料加入復合樹脂中，發現能使其具有抗菌性能。Xu等在口腔科復合樹脂中加入熔附了納米硅顆粒的晶須和納米二鈣或四鈣磷酸鹽，可達到自修復的目的[10，11]。宋欣等人在復合樹脂中加四針狀氧化鋅，發現該材料不僅能提高樹脂的機械性能，還使樹脂具有抗菌作用[12]。Niu等也在復合樹脂中加入四針狀氧化鋅，使復合樹脂具有抗菌性能的同時機械性能也增強[13]。由有機高分子材料和各種納米單元通過多種方式復合成型的新型復合材料就是納米填料復合樹脂，是一種含有納米單元相的納米復合材料。納米復合樹脂與過去的復合樹脂相比較性能上有更大提高，其優勢就是色澤更逼真，拋光性與持久性更佳，超強強度更耐磨，可以廣泛用于前牙或后牙。
2.納米粘結材料 從BisGMA粘結劑和酸蝕技術用于口腔臨床以來，在口腔臨床粘結治療方面獲得很大進步。口腔內環境有其獨特性，使許多粘接材料和粘接技術沒有達到理想要求。隨著納米技術的廣泛運用，納米材料的日益發展，將納米粒子加入現有的口腔粘結材料中進行改性外，還把納米雜化樹脂（poss）作為基質，用它與硅基納米材料發生共聚，從而得到高強度、熱穩定、耐久性的高粘結性材料。這種材料不僅能很好地克服酸蝕過程中造成的牙本質小管閉合問題，而且能在牙體和材料之間發揮較高的粘結性，使粘接技術和粘接材料達到一個更高更新的水平。牙本質過敏是口腔內科臨床上常見病多發病，是牙齒上暴露的牙本質在受到外界刺激，如溫度、化學性、機械性刺激后，引起牙齒的酸、軟、疼痛癥狀，這主要是牙本質暴露后，牙本質小管內的液體，即牙本質液對外界刺激產生機械性反應所引起。臨床主要是通過在暴露的牙本質表面涂布粘結劑來緩解敏感癥狀。在臨床口腔常用的光固化粘結劑中加入一些納米材料，不僅能提高其粘結力，還可作為牙本質過敏治療的封閉材料。主要是利用納米粘結材料來封堵牙本質小管，可以使牙本質過敏得到迅速和永久的治愈。
3.納米根管充填材料 臨床上用于做根管治療的根充材料要求有以下特點：其一，能把炎癥始發地徹底清除，能使根管封閉、死腔消滅，從而防止微生物進入根管內，阻止根管再次受到感染；其二，材料自身有恢復組織病變的能力，對根尖孔的鈣化閉合有促進作用。因羥基磷灰石顆粒的尺寸較大，如單純使用羥基磷灰石作為根管充填材料，在根管充填后形成的整體脆性較大，彈性模量與牙根牙本質不匹配，從而出現明顯的微滲漏。隨著納米羥基磷灰石生物材料的出現，能很好解決根充材料存在的關于生物相容性的難題。經過大量基礎和臨床研究，發現納米羥基磷灰石的結構與天然骨的無機成分很相似，均有良好的生物相容性，兩者可以緊密結合，結合后周圍組織未見有炎癥和細胞毒性的發生，其對骨組織還有良好的誘導性。材料的組成和構造與脊柱動物硬組織相似，生物相容性良好[14～16]。將納米羥基磷灰石制成糊劑用于充填根管，大多數病例根尖透影區變小或消失，臨床癥狀消失，成功率達93.2%。根尖周圍組織有病變的牙齒，成功率達93.8%。王艷玲[17]研究指出，用納米羥基磷灰石根充與傳統氧化鋅丁香油糊劑根充兩者相比較，在根管壁密合度方面，前者明顯優于后者。納米羥基磷灰石具有良好的根尖封閉特性，用其作根管封閉劑可減少微滲漏的出現。不少學者把具有良好的生物相容性，可使病變組織愈合加快，根充不會被組織吸收的納米羥基磷灰石作為根管充填材料和根尖屏障材料，對其可行性進行了大量的臨床研究[18～22]，取得良好的療效。納米羥基磷灰石材料本身無殺菌作用，將碘或其他抗生素加入其中可以使該材料的抑菌和抗菌效果提高[23]。張海燕等[24]對難治性根尖周炎應用無機抗菌劑作為根管充填劑進行根管治療，取得很好臨床療效。本身沒有成骨性的納米羥基磷灰石，可為新生骨的沉積提供合適的生理基質，引導牙骨質不斷沉積來封閉根尖處的根尖孔。有臨床報道將其用于年輕恒牙的根管充填特別合適。
納米技術與納米材料在口腔外科學中的應用 1.納米技術在拔牙麻醉上的應用 拔牙麻醉時的注射操作和疼痛往往讓患者感到害怕和恐懼。臨床上可使用丁卡因進行組織的表面麻醉或局部注射碧蘭麻來減輕患者的疼痛，但有時仍會出現諸多問題如麻醉鎮痛不全、血腫、面神經暫時性麻痹等。隨著納米技術的發展，口外醫生可將納米粒子活性麻醉劑懸液直接涂布在牙齦和牙齦溝內，在聲學信號（如超聲波）或程序化的化學反應鏈（電化學機制）的指引下，經牙齒的薄弱區牙頸部，藥物通過牙本質小管到達牙髓腔，達到麻醉效果。比牙本質小管管徑（1～4 μm）小數百倍甚至數千倍的納米粒子，可由信號引導，從牙本質小管灌流到牙髓腔內，起到麻醉效果，實現牙科無痛麻醉，給患者減少疼痛和恐懼感。
2.納米復合體材料修復骨缺損 隨著口腔材料學不斷發展，羥基磷灰石作為新興的材料，可大量用于口腔骨組織缺損的修復，如牙槽骨再造、牙周骨組織缺損、頜骨囊腫等。研究表明：羥基磷灰石所具有的許多特征與多種因素有關，尤其與它的顆粒直徑大小有密切關系。如果顆粒直徑大小在1～100 nm，羥基磷灰石則會具有特有的生物學特點。納米羥基磷灰石的晶體構造與自然骨中的無機成分相比較，兩者極為相似，都可以通過氫鍵方式與蛋白質及多糖結合在一起。無細胞毒性，生物相容性好，故認為其是多種口腔疾患造成天然骨質缺陷最好的替代物[25～29]。納米羥基磷灰石材料既可作為骨形成的支架，而且還對骨細胞有引導的作用。有學者用納米羥基磷灰石復合膠原植入術，對牙周病造成骨組織缺損的患者進行臨床治療及療效觀察，取得令人滿意的臨床效果[30，31]。羥基磷灰石復合膠原與周圍組織相容性好，其組成和構造跟天然骨相似，本身無細胞毒性，對牙周膜細胞的生長和新生骨的形成有促進作用，故認為它是一種良好的組織工程支架材料。清華大學材料科學與工程系研制的納米羥晶/膠原仿生骨，用來修復家兔顱頜骨實驗性穿通性骨缺損，因仿生骨有良好的生物相容性，對骨組織的再生、修復起到促進作用，從而取得良好的骨創愈合效果，達到骨創的關閉和骨性橋接。有學者用納米羥基磷灰石人工骨充填慢性根尖周炎及根尖囊腫手術后的骨缺陷區內以及下頜智齒拔除后的牙槽窩內，均取得令人滿意的療效。頜骨囊腫是口腔科的一種常見疾病，為減少術后出現感染概率，縮短術后修復時間，防止患者面部出現畸形，可加入納米羥基磷灰石人工骨，納米羥基磷灰石人工骨在充填骨缺損的同時，使感染問題得以解決，而且對骨誘導作用明顯，手術操作簡便易行，應在口腔外科臨床工作中廣泛推廣。
3.納米控釋系統在腫瘤治療中的應用 納米控釋系統包括納米粒子和納米膠囊，它們直徑在10～500 nm之間。藥物可以通過吸附作用、附著作用位于粒子表面或者通過溶解、包裹作用位于粒子內部。在外磁場的引導下，將磁性納米顆粒作為藥劑載體引導到腫瘤患者的患病部位，對病變部位進行定位治療，這樣可以減少治癌藥的毒副作用，提高藥物療效。惡性腫瘤血管組織的通透性較大，細胞的吞噬能力較強，用靜脈給藥方式把納米粒子運送到腫瘤組織，可使藥物療效得到提高，降低毒副作用和減少給藥量。Lebold T等[32]把針孔結構的納米硅石當作載體，結合多柔比星，將兩者制成薄膜，與其他給藥方式比較其釋藥時間顯著延長。作為抗惡性腫瘤藥物的輸送系統，納米控釋系統被認為是最有發展的應用之一。納米顆粒乳劑載體與分散于人體內的癌細胞容易融合，臨床上可利用它將抗癌藥物包裹。有人用聚乙烯吡咯烷酮納米粒子將抗癌藥物紫杉醇包裹用于腫瘤治療，結果表明，含紫杉醇的納米粒子與同濃度游離的紫杉醇在治療腫瘤療效方面，前者療效明顯增加。大量研究顯示，具有納米級的一些抗腫瘤藥物，延長在腫瘤內停留時間，腫瘤生長緩慢，同時減少對組織器官的毒性和副作用，減少藥物劑量。納米脂質載體在腫瘤造影和成像等方面具有較好的優勢[33]，因為其對藥物、基因、成影劑有較好的包封率。
綜上所述，隨著納米材料與納米技術的興起和快速發展，為口腔材料學的研究提供了一種全新的方法和手段。使我們能以全新的思維模式從納米水平來重新探索和研究材料的成份與結構，從而為口腔醫學領域研制出更好更理想的口腔材料。
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關鍵詞：《納米技術的基礎和應用》講義;CAI課件;教學效果
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）19-0140-02
一、《納米技術的基礎和應用》課程的現狀
納米技術的發展依靠的是人才的發展，納米科技人才是納米技術發展的根本保證。我國一直以來十分重視對納米科技方面人才的培養。《國家納米科技發展綱要（2001―2010年）》中明確地提出：要從學校的教育抓起，要重視納米科技的相關學科建設，擇優設立有關于納米科技的專業，同時在物理、化學、生物、機械、電子學、計算機科學等專業內部，設置有關納米科技的新課程，重視和保障我國納米科技的可持續發展。目前，納米技術的相關教學工作十分活躍，國內許多高校都開設了與納米技術相關的公共選修課或者專業選修課。在材料類本科專業中，開設有“納米材料與技術”、“納米材料”課程，這是當前材料科學領域中重要的專業課程。為彌補專業課程的不足和提供學生自主學習的機會，不少高校還在化學工程與工藝、應用化學、制藥工程等專業中開設了“納米科技導論”選修課程，受到學生的普遍歡迎。
為了讓對納米科技有興趣的學生了解和認識納米科技的基本知識、基本概念、基本方法及其應用，我們在桂林電子科技大學大學一年級新生中開設了“納米技術的基礎和應用”通識教育選修課程。這門選修課程推出后，立即受到了廣大學生的歡迎，選修本門課的學生人數達到了200人，且仍有相當部分的學生由于受到選課人數的限制未能選上這門課程。實踐表明，學生選修“納米技術的基礎和應用”課程的興趣主要源于對新興納米科技知識的求知欲望。目前，在我國的高等院校開設的納米技術相關課程中，大部分是偏向納米材料的內容，這些納米材料類課程一般是作為高年級專業主干課或專業選修課開設。這類課程的開設，一般要求選修的學生具有一定的材料、化學、生物等相關專業知識。對于我校大一新生來說，目前的相關教材和教學內容顯然過于深奧。在教學實踐過程中，經常有學生發出這樣的疑問：“納米技術這門課這么深奧，我們該如何學呢？以后工作中能用到嗎？”
綜上所述，我們必須對“納米技術的基礎和應用”這門課程的教學內容、教學模式和教學方法等進行改革。根據教育部“關于推進高等教育面向新世紀教學內容和課程體系改革計劃實施工作的若干意見”的指示精神，結合辦學定位和人才培養目標，面向大一新生這類特殊的教學對象，本文在《納米技術的基礎和應用》課程中探索了一條切實有效的教學改革之路。
二、新的教學模式和方法在《納米技術的基礎和應用》課程中的應用
（一）教學模式改革的目的
在“納米技術的基礎和應用”課程教學中，結合該課程理論和實踐性強的特點，對教學過程中教學要求、教學內容、教學方法、教材建設和考核方法等多個環節進行改革，推動“納米技術的基礎和應用”課程的建設，為將來從事與納米科技研究及產業相關工作的本科生提供必要的知識準備，以便能快速進入相關領域，滿足社會之需求。并力圖培養學生的科學思維和創新能力，為培養高層次、綜合性、有創新意識和能力的人才奠定基礎。
（二）新的教學模式和方法
1.編制新的講義。目前可供高校教師上課選擇的有關納米技術的相關教材較少，且絕大部分是專業性較強的專業教材。在以往的教學實踐中，使用類似的教材，大一學生常常感到接受起來比較困難，影響了教學效果和學生的積極性。因此，有必要針對大一新生，查閱國內外大量與本課程相關的資料，旁征博引，編寫納米技術的相關講義。該講義既要比較全面地介紹納米技術的相關基本概念、理論和應用，又要把握專業深度，體現出專業性和科普性的結合。主要包括：納米技術概述、掃描隧道顯微鏡和原子力顯微鏡、納米材料、納米生物與醫學技術、納米機械、納米電子學等內容。納米科技的研究對象涉及諸多領域，它的基礎研究問題又與應用密不可分。對于大一新生，在有限的學時內，不可能把納米技術的方方面面都做個系統講授，比較可行的做法是將本學科領域最近發生的重要事件納入講義，并將這些事件產生的巨大影響加以闡述，讓學生真切感受到知識的實用性與社會效應，提高學生的學習積極性，這就對教師的專業綜合素質提出了較高的要求。結合大一新生專業基礎知識較弱同時對前沿科技比較感興趣的特點，我們在現有教材的基礎上編制了新的講義，注重趣味性、通俗性、易懂性，提高了對學生的吸引力。
2.CAI課件研制。“納米技術的基礎和應用”課程涵蓋面較廣、信息量教大，單一的板書教學手段不易滿足該課程的教學需要。將現代化多媒體技術應用于課堂教學，利用視聽說等手段向學生提供聲、像、圖、文等綜合信息，有利于學生集中注意力。納米技術的許多知識是微觀領域的，單靠語言和文字描述，學生難以理解。通過多媒體技術進行動畫模擬，可以使微觀知識宏觀化，變抽象為具體。因此，必須系統開發研制“納米技術的基礎和應用”課程CAI課件，該課件以科學研究前沿課題形式體現納米技術領域的最新研究成果，尤其是國內外高校和公司中納米技術應用的具體實例，激發學生的學習和研究熱情。
在新的講義基礎上，為了達到好的教學效果，我們研制了高質量的CAI課件。對于納米尺度相關問題的研究，采用圖像、視頻、動畫等形式，這就比單純的文字說明更加具有感染力，也更利于學生接受，有利于調動學生的學習積極性。
3.依托科研項目，實現多種教學手段。目前，依托多媒體等現代化的教學設備，已經實現了板書向PPT教學的轉化，但在教學內容上，比較偏重理論，教學手段和教學方法比較單一。《納米技術的基礎和應用》課程對于大一新生來說，屬于內容比較陌生，概念抽象，較難理解的課程。如果還是采用傳統的課堂教學手段，往往使學生產生畏難情緒，影響課堂效果。針對這種情況，我們采取了依托科研項目，將教材內容和科研項目中相關聯的內容聯系起來，實現兩者的有機結合。具體表現為：在教學內容上，首先講解基本的知識點和相關概念，用淺顯易懂的語言表達出來，讓學生容易接受，接著引入科研項目中相關的例子，將課堂講解的內容在科研項目中的應用進行闡述，便于學生有更切實的直觀體驗;在教具的準備上，如果條件允許，將科研項目中相關的原理樣機、視頻、圖像等在課堂上進行展示，和教學內容相結合，可以引起學生極大的興趣和參與感。例如，在《納米技術的基礎和應用》課程中，通過展示微流控芯片的原理樣機，啟發學生思考芯片的設計和加工流程。通過展示膠囊內窺鏡、納米機器人等最新科研成果，激發學生的科研興趣和學習熱情。另外，通過科研項目，邀請有合作研究的企業技術人員、其他高校合作研究人員等以講座、培訓等形式實現多元化的教學模式，豐富教學方法和教學手段。
4.在教學中發掘出科研前沿新課題。通識教育選修課程的教學目標主要是擴充大學生的知識面，注重知識點的“廣度”而非“深度”，因此，應具備科普性、前沿性、實用性與趣味性的特點要求。與此相對應的教學形式和教學方法上也和其他的課程有所區別。在教學形式上，以專題形式展開教學。針對學生所關注的問題，開設各相關專題，例如納米機器人、生物分子馬達、隱形飛機表面的納米涂層、納米生物芯片等，來充實教學內容。實施討論式、啟發式的教學方法，激發學生的潛能。比如提出問題：“月亮和地球之間的天梯如何實現？”來引出納米材料的獨特優勢;從學生熟悉的例子入手，比如媒體上炒的很熱的納米冰箱、納米保暖內衣等，引出納米技術的真正定義。采用多媒體教學手段，不斷改善教學質量和效果。
納米技術是目前國家大力支持的發展項目，各項科研資金投入較大。所以，如何通過教研相長，將教學研究作為科學研究的創新源，從教學中發掘出科研前沿新課題和新領域，是一個值得深入研究的問題，通過為學生進行科學講座，積極倡導科學精神和創新精神指導學生進行探究性學習，集思廣益，提煉出科研前沿課題，同時挖掘學生創造性思維潛力，提高分析和解決工程問題的能力。
三、總結
通過以上新的教學模式和方法在《納米技術的基礎和應用》課堂教學中的應用，有效地提高了課堂教學效果，達到了預期的教學目的。
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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。現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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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）
“DNA鴨子”與“納米猛獸”
在《納米藝術概論》一書中，納米藝術被定義為“使用納米技術手段、方法創作的，納米尺度或反映納米題材的藝術”。在微納米藝術作品中，納米畫與納米浮雕的區分已經很模糊了，對于由若干個分子或者是原子在基體材料表面拼成的圖形，實際上我們已經很難說它是浮雕或者是納米畫。盡管如此，我們仍然可以將微納米動物藝術作品分為平面的微納米動物繪畫、浮雕和雕塑。
科學家采用原子力顯微鏡探針，撥動DNA分子鏈在材料基體表面上拼繪的“DNA鴨子”，是一張掃描探針顯微鏡（SPM）的照片；DNA鴨子的輪廓線寬度為10余納米，鴨子身高幾百納米，立體度很小，故可以歸結為納米畫范疇。美國猶他大學機械工程系學生Ecsedy與該校藝術技術交叉研究中心合作的納米浮雕作品，作品中的“納米猛獸”，采用聚焦的電子束在材料表面“雕刻”而成。整個動物的身高為幾百微米，立體度為百十微米。
從制作工藝來看，微納米動物藝術作品可以分為傳統手工藝的作品和微納米加工技術的作品。基于傳統手工藝的代表是當代英國微雕大師Willard Wigan創作的《針孔里的車馬》。整個馬車的長度約一毫米，馬的腿、尾巴、耳朵等細節的尺寸僅為百微米。該微雕作品的創作過程實際上和宏觀的雕刻作品相似，只不過創作或欣賞過程中均需要高倍的顯微鏡，同時，它的創作對雕刻的工具也有很高的要求。基于微納米加工技術的的作品創作時通常需要掃描探針顯微鏡，或能夠產生聚焦的離子/電子束設備，同時還對實驗條件有苛刻要求。
從作品的尺度來講，微納米動物藝術作品可以分為百微米量級的以及微納米量級的兩大類。一般來說，基于傳統手工藝的作品大都屬于百微米量級的，這些作品的整體尺寸近乎毫米量級，但局部細節屬于百微米量級。基于微納米加工技術的作品則大多屬于微納米量級。百微米量級的作品通常在高倍的光學顯微鏡下就能看得清楚，而要欣賞微納米量級的作品，則通常需要分辨率更高的電子顯微鏡，甚至掃描探針顯微鏡。
從計算機虛擬與現實的角度來看，微納米動物藝術作品可以分實際的納米動物作品和計算機虛擬設計的作品。
從作品的創作機理來看，微納米動物藝術作品可分為基于物理方法和化學方法的作品。一般來說，傳統手工創作的作品大多屬于物理方法；另外，依靠掃描探針顯微鏡的探針，撥動納米顆粒、分子，或者在材料基體表面刻畫出動物的形象等，也屬于物理方法。從作品創作的必然性和偶然性來看，又可分為有意識的，以及偶然間得到的作品。
針孔里的車馬
傳統的微雕技術：微雕藝術作品通常都是在高倍的光學顯微鏡下完成的。以《針孔里的車馬》為例，為了制作針眼中的車馬，作者使用極其微小的刻刀對金顆粒、砂糖或者沙粒進行微雕；雕刻這些作品時，注意力要高度集中，呼吸均勻，并利用兩次心跳的間隔來工作；微雕完成后，再移植到針孔中去。整個創作過程中，任何細微的失誤都會導致整個創作的失敗。
離子/電子束刻蝕技術：采用電磁場加速和聚焦帶電的離子或電子，進而可對材料的表面進行刻蝕，由于離子和電子的德布羅意（物質波）波長很短，因而刻蝕精度更高。離子/電子束光刻主要包括聚焦離子/電子束刻蝕和離子/電子投影刻蝕等。遺憾的是，離子/電子束刻蝕技術效率低下，很難在實際生產中得到應用，但這并不妨礙科學藝術家用它開展納米雕刻藝術創作。
雙光束聚合技術：近年來，一種被稱作“雙光束聚合”的技術已經被發展到三維納米構型的加工，并被用于材料表面微觀塑像的構建。最為典型的當數日本科學家的雕刻作品《納米公牛》。該納米牛的高度與紅血球直徑相當，高約數十微米。在納米公牛像的制造過程中，科學家使用兩股激光射線照射浸在合成樹脂溶液中的材料表面，溶液中只有被兩股激光射線交叉照射到的那部分樹脂才凝固起來，形成雕塑件的“部件”，這樣的部件的精度為120納米。
掃描探針顯微鏡技術：上世紀80年代，掃描探針顯微鏡（SPM）的發明使人們對物質世界的認識與改造深入到了原子和分子層次。現在SPM已經發展為一大類型的顯微技術，包括掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡、掃描力顯微鏡、近場光學顯微鏡、彈道電子發射顯微鏡、熱掃描顯微鏡和靜電力顯微鏡等。SPM不僅可以對材料表面進行微觀成像，還能對材料表面進行微加工，因此被科學家譽為納米世界的“眼”和“手”。
化學催化氣相沉積技術：美國倫斯勒工業大學約翰·哈特教授使用大約1.5億根納米碳管制作了一組花花公子的兔子畫像，每個微型兔子頭像包含上億個納米碳管，這些納米碳管像叢林中的樹木一樣垂直地排列著，每個納米碳管都是中空圓柱體結構，其直徑僅為人體頭發的五萬分之一。
計算機納米工程建模技術：計算機輔助納米工程設計軟件是近幾年才出現的新生事物。這些軟件是依據生命科學、物理化學、分子物理力學等工程原理來構建納米器件的綜合設計工作平臺，軟件充分體現了納米器件“從上到下”及“從下到上”的設計思想。這些軟件為創作包括納米動物形象在內的納米藝術作品提供了平臺。目前，許多納米藝術家利用這些軟件，開展了納米藝術創作的嘗試。
摘要：納米技術為人類帶來的便利：納米技術的發展，不僅可以在治理環境污染方面起到很好的作用，對于有害氣體，污水處理，而且對于磁輻射，廢棄物等治理方面起到了很大的作用，但是隨著納米技術的逐步發展，人類一味的對技術產生依賴心理，在這種情況下我們要用自己的判斷力，增加自己的基本素養，具備獨立思維的能力，合理的運用科技的發展為人類服務。
關鍵詞：納米技術 污水處理 依賴技術 基本素養
中圖分類號：N031 文獻標識碼：A 文章編號：1006-026X（2013）10-0000-02
1.納米技術的定義
納米技術是一種創新的技術，它在非常小的范圍之內之內，來進行對原子，分子的研究，并利用其來進行發展和創新的一門技術，納米機器人，納米馬桶，人類通過電子顯微鏡看到的微觀的人體細胞，病毒等等。利用納米技術制作的材料又與我們經常使用的材料有很大的區別，它發展了吸附等的一系列功能。那么這種新型材料的出現，也將會利用到人類生活的各個方面，帶來了技術創新。
2.納米技術為人類帶來的便利
納米技術的發展為科學技術的發展帶動了新的改革，納米技術的發展也推動了醫學、藝術等方面的發展。醫學中產生了光學傳感設備，對于骨質修復作用產生了重要的作用，同時納米技術在藥物輸送方面產生了重要作用，納米技術在藝術層面也產生了重要的影響，納米畫等作品。納米技術不僅從技術層面關心人類，而且從人的綜合狀態中予以提升。
2.1 納米技術帶來了科技層面的改革
例如，納米技術制作的微型器械，按照人類的操作任意運動，將微小的顆粒，劃分成原子或者分子，再按照自己的想法任意拼接，這些器械不僅可以按照人類的想法任意工作，而且具有自我還原的能力。納米材料是一種新型的材料，這也體現了從認識―實踐―認識的客觀規律。人類之所以能制作出納米儀器，利用納米材料的主要原因是人類對于納米世界認識的比較深入全面，然后再利用納米材料制作出納米設備，這也是令一個再認識―實踐―認識的過程，推動了從不斷認識到實踐的過程，體現出了發展是靠不斷運動的哲學道理。
2.2 納米技術體現了物質和意識的關系
物質決定意識，意識對物質有反作用。人類推動了納米材料的發展，最主要的原因在于人類對納米世界有了非常客觀的認識，了解了它的運動發展規律，通過人類對于納米世界的學習和研究，來創造出納米材料，而這種材料的創造體現了物質決定意識，意識對物質起到了發作用。
2.3 納米技術同時體現了由量變到質變的一個過程
物質的質變有兩種來源，一種形式是量變達到一定程度就會產生質變，質變的另一種形式就是在總量不變的前提下，內部組織自己行的排列與組合，從而產生質變，納米技術一方面是利用納米結構的特點而生產的一種納米材料，另一種就是利用原子，分子中間的距離變化，重新組合，而產生的質變生產的納米材料，這就體現了由量變到質變的過程，
2.4 納米技術加強了人們對于排列結構的認識
原子，或分子之間的距離，位置不同就會形成新的不同的物質，納米技術也就是利用了這一特點，而形成的技術。納米技術完成了從生物到非生物的跨越，在醫學上生產出新的微型儀器，置放在人體中代替，或者彌補人體某些部分臟器的功能，通過改變人體細胞的組織結構，利用納米技術孕育出新的生命，
3.納米技術帶來的消極影響
納米就會造成人類社會的危害，人類的想象和發明沒有邊界，納米技術的產生就是對原子分子進行重新的排列組合，在這種非常方便的狀況下，納米技術也會生產出任何東西，這是一件可怕的事情，在這種沒有節制的的狀態下，納米技術就像病毒一樣無限蔓延開來，可以想象一下，我們周圍到處存在著納米儀器，有有利于人類發展的儀器設備，醫藥用品，也有限制人類發展的納米病毒，學生利用納米儀器來應付考試，小偷利用納米儀器進行偷竊，人人都有納米設備防身，這是一件多么可怕的事情。
人類如果過度依賴技術，就會將人類和技術之間的關系發生改變，不是技術為人類服務，而是人類對技術的崇拜，人的思想會隨著發生改變，產生混亂和偏執，基本理論的缺失。
技術會導致人缺乏用自己的思維，一味的對技術產生依賴心理。有些觀點認為納米技術可以解決任何問題，此觀點認為，所有的物質存在方式都是按照自己的規律存在的，萬事萬物的存在都有自己的規則，相互之間也有自己的的特點，遵循著某種法則，依照納米技術的原理，人類社會的存在方式也可以任意組合，相互之間可以打亂，再進行新的排列組合，有的觀點認為，人的思維，與任何一種社會存在進行排列組合，所有的存在都可以依照納米技術的存在方式來進行發展，有機界和無機界，非生物和生物，任何物種都可以排列組合，有些組合還沒有實現，得依據納米技術的發展狀況，需要進一步學習研究。更有甚者認為人的思維是由大腦控制的，為了改變人的思維方式完全可以像納米技術那樣，將人的大腦細胞與大腦結構重新進行排列組合，這種思想是非常可怕的。
依照這種推論，我們要想讓剛種的樹苗，瞬間長大，完全可以改變它內部細胞生長結構，要想讓剛出生的嬰兒長大，改變他的細胞排列結構，要想讓養的家禽快速長大，只要改變體內細胞的排列結構，這是一件多么可怕的事情，況且這種言論還沒有成立，納米技術的無限制發展就會對人類社會帶來危害，使人的思維發生錯亂，
這也是一種拜物的想法，一味的抬高技術的發展，而降低了人的主觀能動性，人服務于技術，技術是最高的物質，失去了人在社會中的主導地位，雖然這樣的想法沒有辦法去證明它的合理性，但也很難證明它的不合理性，但是能夠確定的是，如果按照這種狀況發展下去，人類社會的發展將會被阻撓。
4.面對納米技術的優劣是該如何解決
根據納米技術的發展而產生的一些消極理論，我們必須做一些考慮，針對性的提出一些意見，來限制其肆意發展。阻止其危害人類社會。納米技術的發展一方面促進了人類社會的發展，為人類的醫學，藝術，技術各個方面提供了積極地影響，而另一方面納米技術的肆意發展又導致了人的異化，對人類社會的發展產生了阻礙，這種現象也是不可避免的，事物的發展總是存在這兩面的，如果利大于弊，它就是正面的，可繼續發展的，如果弊大于利，就要引起人們的反思，那么從納米技術的發展狀況來看，它更多地是造福人類，但是在它為人類帶來方便的同時又對社會的發展產生了阻礙。對于這一利大于弊的現狀，針對于它的利弊我們一方面要改變人的觀念發揚正面的力量；另一方面，應該采取一些相關的政策措施，針對性的阻礙它的負面影響。
4.1 改變人們的觀念發揚正面力量
在科技不斷發展的今天，從人的本身開始，從知識文化層面，提高人本身的素養，對科學技術重新認識，樹立科學的文化精神。只有這樣，當新的的技術出現時，就不會出現違背科學文化而出現的不合于人的倫理道德的事情，人類尊重科學知識，但不盲目崇拜，對科學技術的態度，要合理保護。只有這種科學知識觀念扎根在人的腦海中，任何消極的觀念都不會滋生，另一方面，科學技術的發展的最要的目的，是以為人類共同利益而服務的，我們應該分出什么任務是共同的，這就需要對人類自身修養的提高與豐富，當面對共同利益時，聯合起來，共同發展，當科學技術不符合人的共同利益時，人的自我修養自我意識，就可以提醒自己，科學技術的發展危害到人的共同利益時，要知道杜絕其發展，人的思想也是一步一步完善起來的，科學技術也在發展的階段，雖然人類很難預測科技發展的后果，但由于人類有基本的科學素養，基本的科學文化，人類在面臨科學發展的時候，最基本要做到的是科學技術的發展要與人類社會的發展，相互協調。
科學技術是一種被人類用來創造的東西，是人類達到某種目的的手段或者媒介，是人類可以掌控的東西，在這個時候就對創造者有要求，創作發明者本著為人類共同利益的原則，選擇性的發展科學技術哲學，納米技術也一樣，當它符合人的共同利益的時候我們大力發展，當它沒有邊界肆意發展，為社會的發展總成阻礙，危害人類的共同利益，違反公共道德，反人類的基本素養，創造者就要摒棄它，限制其發展，當然在不同的年代，各個國家對于科學技術發展，納米技術的發展的衡量標準是不一樣的，在這個時候，首先納米技術的發展要符合當時，符合國家的需求，符合人們的共同利益，不能超越人類的道德底線，不同年代，不同國家的國情，科學技術的發展，要和當時國家的人們素質，國慶的發展相互協調，整體性推動人類發展的歷史進程。始終不能違反人類的共同需求，和人性發展的基本素質的本質要求。
4.2 納米技術的發展應從政治、教育、法律等方面來約束和規范
從政治方面國家應該出抬相應的政策引導納米技術的發展朝向符合國家利益，人民根本利益的方向發展，明確規定杜絕哪些科學技術的發展。最大化的實現人民根本利益的。要杜絕不良技術的發展滋生，不僅僅要依靠政策的導向，嚴重的情節要依靠法律的武器，徹底消滅不符合人類發展規律的科技發展，有些人為了自己私利，不顧人類發展的根本利益，利用科學技術，發展生產一些危害人類的利益，危害社會健康的一些科技，在這種情況之下，國家的法律應該做出明確的規定，對于這類，危害人類，危害社會發展的行為，予以法律的制裁。目前我們的國家正處于發展中的階段，以上說的政策導向。和法律法規還需要一個發展過程，科學技術，尤其是納米技術的發展是一個新型的事物，人類對它的了解是一個非常模糊的狀態，所以難免會造成一些違背大眾基本文化原則的事情，所以人類要樹立這種科技發展的文化觀，在每朝每代，社會輿論，難免是人類發展的一個催化劑，我們應該樹立正確的輿論導向，人人心里樹立正確的和意識，引導科學技術從正確的方向發展，當科學技術，違背大眾輿論的時候，人類要積極站出來，對不良的發展想象造成壓力，時刻朝向正確健康的方向發展。
結語：納米技術是一種新型的科學技術，是科技發展的一場革命，它將人類帶進了另一個新的先進的世界，它的發展造福了大眾，另一個新的光明的世界已經到來，任何事物的發展都有雙層的利害關系，納米技術的發展也如此，人類不能被異化，要樹立對科學技術發展的認識和基本素養，并通過政治、文化、法律等一列的約束和導向，使科學技術朝正確的方向發展，造福人類。
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【關鍵詞】 納米、納米技術、納米材料、納米結構
1 引言
著名科學家費曼于1959年所作的《在底部還有很大空間》的演講中，以“由下而上的方法”出發，提出從單個分子甚至原子開始進行組裝，以達到設計要求。他說道，“至少依我看來，物理學的規律不排除一個原子一個原子地制造物品的可能性。”并預言，“當我們對細微尺寸的物體加以控制的話，將極大得擴充我們獲得物性的范圍。”[1]
1974年，科學家唐尼古奇最早使用納米技術一詞描述精密機械加工。1982年，科學家發明研究納米的重要工具――掃描隧道顯微鏡，使人類首次在大氣和常溫下看見原子，為我們揭示一個可見的原子、分子世界，對納米科技發展產生了積極促進作用。1990年7月，第一屆國際納米科學技術會議在美國巴爾的摩舉辦，標志著納米科學技術的正式誕生。[2]
2 納米技術
納米技術是在單個原子、分子層次上對物質的種類、數量和結構形態進行精確的觀測、識別和控制的技術，是在納米尺度范圍內研究物質的特性和相互作用，并利用這些特性制造具有特定功能產品的多學科交叉的高新技術。其最終目標是人類按照自己的意志直接操縱單個原子、分子，制造出具有特定功能的產品。
3 納米材料
3.1納米材料的概念
納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍（1-100nm）或由它們作為基本單元構成的材料，這大約相當于10～100個原子緊密排列在一起的尺度。從尺寸大小來說，通常產生物理化學性質顯著變化的細小微粒的尺寸在0.1微米以下，即100納米以下。因此，顆粒尺寸在1～100納米的微粒稱為超微粒材料，也是一種納米材料。
納米材料具有一定的獨特性，當物質尺度小到一定程度時，則必須改用量子力學取代傳統力學的觀點來描述它的行為，當粉末粒子尺寸由10微米降至10納米時，其粒徑雖改變為1000倍，但換算成體積時則將有10的9次方倍之巨，所以二者行為上將產生明顯的差異。
3.2納米材料的分類
納米材料大致可分為納米粉末、納米纖維、納米膜、納米塊體等四類。其中納米粉末開發時間最長、技術最為成熟，是生產其他三類產品的基礎。
（1）納米粉末
納米粉末又稱為超微粉或超細粉，一般指粒度在100納米以下的粉末或顆粒，是一種介于原子、分子與宏觀物體之間處于中間物態的固體顆粒材料。可用于：高密度磁記錄材料；吸波隱身材料；磁流體材料；防輻射材料；單晶硅和精密光學器件拋光材料；微芯片導熱基片與布線材料；微電子封裝材料；光電子材料；先進的電池電極材料；太陽能電池材料；高效催化劑；高效助燃劑；敏感元件；高韌性陶瓷材料（摔不裂的陶瓷，用于陶瓷發動機等）；人體修復材料；抗癌制劑等。
（2）納米纖維
納米纖維指直徑為納米尺度而長度較大的線狀材料。可用于：微導線、微光纖（未來量子計算機與光子計算機的重要元件）材料；新型激光或發光二極管材料等。靜電紡絲法是目前制備無機物納米纖維的一種簡單易行的方法。
（3）納米膜
納米膜分為顆粒膜與致密膜。顆粒膜是納米顆粒粘在一起，中間有極為細小的間隙的薄膜。致密膜指膜層致密但晶粒尺寸為納米級的薄膜。可用于：氣體催化（如汽車尾氣處理）材料；過濾器材料；高密度磁記錄材料；光敏材料；平面顯示器材料；超導材料等。
（4）納米塊體
納米塊體是將納米粉末高壓成型或控制金屬液體結晶而得到的納米晶粒材料。主要用途為：超高強度材料；智能金屬材料等。
4 納米材料的應用
由于納米材料是由相當于分子尺寸甚至是原子尺寸的微小單元組成，也正因為這樣，納米材料具有了一些區別于相同化學元素形成的其他物質材料特殊的物理或是化學特性例如：其力學特性、電學特性、磁學特性[8]、熱學特性等，這些特性在當前飛速發展的各個科技領域內得到了應用。
5 納米材料的前景
納米科學是一門將基礎科學和應用科學集于一體的新興科學，主要包括納米電子學、納米材料學和納米生物學等。納米材料的應用涉及到各個領域，21世紀將是納米技術的時代。納米科學技術的誕生，將對人類社會產生深遠的影響，并有可能從根本上解決人類面臨的許多問題，特別是能源、人類健康和環境保護等重大問題。
21世紀初的主要任務是依據納米材料各種新穎的物理和化學特性，設計出各種新型的材料和器件。通過納米材料科學技術對傳統產品的改性，增加其高科技含量以及發展納米結構的新型產品，目前已出現可喜的苗頭，具備了形成21世紀經濟新增長點的基礎。納米材料將成為材料科學領域一個大放異彩的明星展現在新材料、能源、信息等各個領域，發揮舉足輕重的作用。隨著其制備和改性技術的不斷發展，納米材料在精細化工和醫藥生產等諸多領域會得到日益廣泛的應用。
6 結束語
納米材料在21世紀高科技發展中占有重要地位。納米材料由于其無可挑剔的優越性，已成為世界各國研究的熱點。其應用已滲透到人類生活和生產的各個領域，促使許多傳統產業得到改進。世界發達國家的政府都在部署未來10～15年有關納米科技研究規劃。我國對納米材料的研究也取得了令世界矚目的、具有前沿性的科技成果。納米技術的開發，納米材料的應用，推動了整個人類社會的發展，也給市場帶來了巨大的商業機遇。
參考文獻
[1]孫紅慶.科技天地―計劃與市場探索[M]，2001/05
研究納米材料和納米結構的重要科學意義在于它開辟了人們認識自然的新層次，是知識創新的源泉。由于納米結構單元的尺度（1～100urn）與物質中的許多特征長度，如電子的德布洛意波長、超導相干長度、隧穿勢壘厚度、鐵磁性臨界尺寸相當，從而導致納米材料和納米結構的物理、化學特性既不同于微觀的原子、分子，也不同于宏觀物體，從而把人們探索自然、創造知識的能力延伸到介于宏觀和微觀物體之間的中間領域。在納米領域發現新現象，認識新規律，提出新概念，建立新理論，為構筑納米材料科學體系新框架奠定基礎，也將極大豐富納米物理和納米化學等新領域的研究內涵。世紀之交高韌性納米陶瓷、超強納米金屬等仍然是納米材料領域重要的研究課題；納米結構設計，異質、異相和不同性質的納米基元（零維納米微粒、一維納米管、納米棒和納米絲）的組合。納米尺度基元的表面修飾改性等形成了當今納米材料研究新熱點，人們可以有更多的自由度按自己的的意愿合成具有特殊性能的新材料。利用新物性、新原理、新方法設計納米結構原理性器件以及納米復合傳統材料改性正孕育著新的突破。
1研究形狀和趨勢
納米材料制備和應用研究中所產生的納米技術很可能成為下一世紀前20年的主導技術，帶動納米產業的發展。世紀之交世界先進國家都從未來發展戰略高度重新布局納米材料研究，在千年交替的關鍵時刻，迎接新的挑戰，抓緊納米材料和柏米結構的立項，迅速組織科技人員圍繞國家制定的目標進行研究是十分重要的。
納米材料誕生州多年來所取得的成就及對各個領域的影響和滲透一直引人注目。進入90年代，納米材料研究的內涵不斷擴大，領域逐漸拓寬。一個突出的特點是基礎研究和應用研究的銜接十分緊密，實驗室成果的轉化速度之快出乎人們預料，基礎研究和應用研究都取得了重要的進展。美國已成功地制備了晶粒為50urn的納米Cu的決體材料，硬度比粗晶Cu提高5倍；晶粒為7urn的Pd，屈服應力比粗晶Pd高5倍；具有高強度的金屬間化合物的增塑問題一直引起人們的關注，晶粒的納米化為解決這一問題帶來了希望，納米金屬間化合物 FqsAJZCr室成果的轉化，到目前為止，已形成了具有自主知識產權的幾家納米粉體產業，睦次鸚米氧化硅。氧化鈦、氮化硅核區個文的易實他借個緲陽放寬在納米添加功能陶瓷和結構陶瓷改性方面也取得了很好的效果。 加至5億美元。這說明納米材料和納米結構的研究熱潮在下一世紀相當長的一段時間內保持繼續發展的勢頭。
2國際動態和發展戰略 斯頓大學于1998年制備成功量子磁盤，這種磁盤是由磁性納米棒組成的納米陣列體系，10－”bit／s尺寸的密度已達109bit／s，美國商家已組織有關人員迅速轉化，預計2005年市場為400億美元。1988年法國人首先發現了巨磁電阻效應，到1997年巨磁電阻為原理的納米結構器件已在美國問世，在磁存儲、磁記憶和計算機讀寫磁頭將有重要的應用前景。
最近美國柯達公司研究部成功地研究了一種即具有顏料又具有分子染料功能的新型納米粉體，預計將給彩色印橡帶來革命性的變革。納米粉體材料在橡膠、顏料、陶瓷制品的改性等方面很可能給傳統產業和產品注入新的高科技含量，在未來市場上占有重要的份額。納米材料在醫藥方面的應用研究也使人矚目，正是這些研究使美國白宮認識到納米材料和技術將占有重要的戰略地位。原因之二是納米材料和技術領域是知識創新和技術創新的源泉，新的規律新原理的發現和新理論的建立給基礎科學提供了新的機遇，美國計劃在這個領域的基礎研究獨占“老大”的地位。 為了使中國科學院在世紀之交乃至下一世紀在納米材料和技術研究在國際上占有一席之地，在國際市場上占有一份額，從前瞻性、戰略性、基礎性來考慮應該成立中國科學院納米材料和技術研究中心，建議北方成立一個以物質科學中心為基礎的研究中心（包括金屬研究所），在南方建立一個以合肥地區中國科學院固體物理所和中國科技大學為基礎的研究中心，主要任務是以基礎研究為主，做好基礎研究與應用研究的銜接和成果的轉化。 3國內研究進展
我國納米材料研究始于80年代末，“八五”期間，“納米材料科學”列入國家攀登項目。國家自然科學基金委員會、中國科學院、國家教委分別組織了8項重大、重點項目，組織相關的科技人員分別在納米材料各個分支領域開展工作，國家自然科學基金委員會還資助了20多項課題，國家“863”新材料主題也對納米材料有關高科技創新的課題進行立項研究。1996年以后，納米材料的應用研究出現了可喜的苗頭，地方政府和部分企業家的介人，使我國納米材料的研究進入了以基礎研究帶動應用研究的新局面。
目前，我國有60多個研究小組，有600多人從事納米材料的基礎和應用研究，其中，承擔國家重大基礎研究項目的和納米材料研究工作開展比較早的單位有：中國科學院上海硅酸鹽研究所、南京大學。中國科學院固體物理研究所、金屬研究所、物理研究所、中國科技大學、中國科學院化學研究所、清華大學，還有吉林大學烹北大學、西安交通大學、天津大學。青島化工學院、華東師范大學＼華東理工大學、浙江大學、中科院大連化學物理研究所、長春應用化學 近年來，我國在功能納米材料研究上取得了舉世矚目的重大成果，引起了國際上的關注。一是大面積定向碳管陣列合成：利用化學氣相法高效制備純凈碳納米管技術，用這種技術合成的納米管，孔徑基本一致，約20urn，長度約100pm，納米管陣列面積達到 3mmX3mm。其定向排列程度高，碳納米管之間間距為100pm。這種大面積定向納米碳管陣列，在平板顯示的場發射陰極等方面有著重要應用前景。這方面的文章發表在1996年的美國《科學》雜志上。二是超長納米碳管制備：首次大批量地制備出長度為2～3mm的超長定向碳納米管列陣。這種超長碳納米管比現有碳納米管的長度提高1～2個數量級。該項成果已發表于1998年8月出版的英國《自然》雜志上。英國《金融時報》以“碳納米管進入長的階段”為題介紹了有關長納米管的工作。三是氮化嫁納米棒制備：首次利用碳納米管作模板成功地制備出直徑為3～40urn、長度達微米量級的發藍光氮化像一維納米棒，并提出了碳納米管限制反應的概念。該項成果被評為1998年度中國十大科技新聞之一。四是硅襯底上碳納米管陣列研制成功，推進碳納米管在場發射平面和納米器件方面的應用。五是唯一維納米絲和納米電纜：應用溶膠一凝膠與碳熱還原相結合的新方法，首次合成了碳化或（TaC）納米絲外包覆 絕緣體SIOZ和 TaC納米絲外包覆石墨的納米電纜，以及以S江納米絲為芯的納米電纜，當前在國際上 僅少數研究組能合成這種材料。該成果研究論文在瑞典召開的1998年第四屆國際納米會議宣讀后，許多外國科學家給予高度評價。六是用苯熱法制備納米氮化像微晶；發現了非水溶劑熱合成技術，首次在300℃左右制成粒度達30urn的氮化鋅微晶。還用苯合成制備氮化鉻（CrN）、磷化鉆（COZP）和硫化銻（Sb。S。）納米微晶，在1997年的《科學》雜志上。七是用催化熱解法制成納米金剛石；在高壓釜中用中溫（70℃）催化熱解法使四氯化碳和鈉反應制備出金剛石納米粉，在1998年的《科學》雜志上。美國《化學與工程新聞》雜志還發表題為“稻草變黃金?從四氯化碳（CC14）制成金剛石”～文，予以高度評價。
學貫中西 赤心報國促交流
朱教授作為海外留學杰出的歸國人才，2003年回國以后，為了適應納米多學科交叉研究、聯合攻關和相應人才培養新需要，他利用自己與澳大利亞和美國材料領域尤其是納米材料領域科學家有廣泛的學術合作關系和學術聯系，率先簽署了“中國―澳大利亞功能納米材料聯合實驗室合作協議”和“昆士蘭大學學術合作協議”，創建了我國目前在功能納米材料前沿領域唯一的中國-澳大利亞功能納米材料聯合實驗室，打造了一個由院士、教授、副教授、博士后、博士及碩士生組成的研究團隊（包括10余名中國科學院院士和澳大利亞聯邦教授院士組成的實驗室學術委員會），形成了一個有特色的、多學科交叉的納米研究國際合作和研究生聯合培養（尤其是聯合授予博士學位）平臺。聯合實驗室研究方向被集中在當前納米材料界的熱點問題：通過非平衡熱力學過程來可控制備、加工、改性、組裝納米結構和器件。以超快過程新效應和納米尺寸新效應為理論基礎，以非平衡熱力學過程為工具，將不同材料整合或改性成一個全新的納米結構或器件，實現其全新功能。
朱教授先后聯合澳洲和美國科學家申請合作研究項目10余項，聯合培養研究生10余名，邀請澳洲、美國等國知名院士、教授、專家來華訪問、講學、交流、合作20多人次。共計實現了中澳、中美研究人員互訪交流合作近100人次，合作申請專利6項，30余篇，相關合作成果被重點推選在2010上海世博會澳大利亞-中國科技周上展示。
聯合實驗室創建與正式成立引起近100家行業媒體關注與報道，標志著中澳雙方合作進入一個新的歷史階段。聯合實驗室將聯合中澳雙方實驗室技術力量，進一步發揮中澳雙方實驗室各自的優勢和特長，開展納米科學與技術在生物能源、信息技術、生態環境等領域中前沿戰略性的研究與應用，推動和促進物理、化學、材料、生物醫學等學科的交叉發展，為發展我國的納米科學做出貢獻。同時在促進亞太地區納米研究的國際交流與合作上扮演重要角色。
兢兢業業科研方面結碩果
1986年，朱教授在中國科學院固體物理所開始納米材料研究，是中國為數不多最早開展納米研究的科學家和國際功能納米材料領域青年學術帶頭人之一。親歷了納米材料科學和技術研究三個發展階段。在納米材料設計、制備、改性及納米結構穩定性方面有二十余年的研究經驗。近十五年在澳大利亞國立大學、美國伊利諾大學香檳分校、阿貢國家實驗室、杰弗遜國家實驗室、Univ of Georgia的納米科學與工程中心及廈門大學等單位，用多種非平衡方法制備出納米粒子、納米膜、納米孔、多孔硅、納米球殼有機無機復合結構、納米線和納米管及其宏觀有序陣列等新型低維納米結構（多種結構屬首次發現），并對各種納米結構穩定性進行了大量系統的電鏡原位和非原位觀察。發展了納米結構亞穩性新理論。工作得到Nature編委重視和許多位國際知名同行專家高度評價。
他認為，納米結構是一個非平衡的亞穩結構，具有很大不確定性，納米實驗是一個長期的、仍需不斷實踐的過程，納米研究不能僅停留在其表面現象或被其表面現象所迷惑，而是要深入系統探究其物理本質。他首次指出現有數學工具和物理概念原理不再適用于非平衡、非線性、非對稱有序納米現象的描述，納米學科研究本質是對傳統學科的不斷挑戰和突破過程，納米學科的建立必須是傳統學科的一個質飛躍，這個突破飛躍不是依靠個人就能夠完成的，需要經過長期甚至幾代人學術理論、科研實踐的長時間積累。為了能全面系統證明他提出的“納尺寸（nanosize）”和“納時間（nanotime）”新概念和建立相應的納米穩定性新的理論體系，他目前手頭已積累大量實驗室數據和論文稿件，并沒有為了一時的功利和榮譽，而急于發表。
教書育人 桃李滿園爭天下
回國后，朱教授利用自己雙語和國外經歷優勢, 每學年為廈門大學開設并承擔了四門研究生雙語課程和一門本科生雙語課程。他已先后指導博士后2名、博士生5名（畢業一名）、碩士生10余名（畢業6名）、本科生畢業論文20余名。并在教學方面實現以下改革：1）他提倡培養學生學習興趣、主動性，強調要授予學生自己得到知識的方法，而不僅是知識的傳教；2）他采用中英文相結合的方式講解，授課形式不僅局限于講解，而且穿插形式靈活多變的學生自己講座、提問和討論；3）他特別注意科研對教學的促進與融合，通過教學研究與自己最新科研成果轉換，開發、凝練了內容新穎、方法靈活的開放式創新性本科和研究生實驗教學和課程教學方式，自編課件, 把具基礎性、研究性、前沿性及學科最新發展成果引入到教學中來。其中, 朱賢方負責的《大學物理實驗》課程在2007年獲得福建省省級精品課程稱號，目前正在積極爭取申請國家省級精品課程。
朱教授極推動和參與了廈門大學985工程建設論證申請、凝聚態物理省重點學科建設申請、校院十一五211工程建設論證申請、校納米學科建設和其他學科建設工作。
另外，他以學術帶頭人身份申請和組建了廈門大學凝聚態物理國家重點學科、物理系工程碩士、福建省材料重點實驗室、材料科學與工程系一級博士和碩士授權點、生物材料系博士和碩士授權點及電子工程系一級博士和碩士授權點、智能型生物醫用材料團隊及光電子與信息技術創新團隊。
精勤不倦的他，而今仍奮戰在教育第一線上……
1、各國競相出臺納米科技發展戰略和計劃
由于納米技術對國家未來經濟、社會發展及國防安全具有重要意義，世界各國（地區）紛紛將納米技術的研發作為21世紀技術創新的主要驅動器，相繼制定了發展戰略和計劃，以指導和推進本國納米科技的發展。目前，世界上已有50多個國家制定了國家級的納米技術計劃。一些國家雖然沒有專項的納米技術計劃，但其他計劃中也往往包含了納米技術相關的研發。
（1）發達國家和地區雄心勃勃
為了搶占納米科技的先機，美國早在2000年就率先制定了國家級的納米技術計劃（NNI），其宗旨是整合聯邦各機構的力量，加強其在開展納米尺度的科學、工程和技術開發工作方面的協調。2003年11月，美國國會又通過了《21世紀納米技術研究開發法案》，這標志著納米技術已成為聯邦的重大研發計劃，從基礎研究、應用研究到研究中心、基礎設施的建立以及人才的培養等全面展開。
日本政府將納米技術視為“日本經濟復興”的關鍵。第二期科學技術基本計劃將生命科學、信息通信、環境技術和納米技術作為4大重點研發領域，并制定了多項措施確保這些領域所需戰略資源（人才、資金、設備）的落實。之后，日本科技界較為徹底地貫徹了這一方針，積極推進從基礎性到實用性的研發，同時跨省廳重點推進能有效促進經濟發展和加強國際競爭力的研發。
歐盟在2002—2007年實施的第六個框架計劃也對納米技術給予了空前的重視。該計劃將納米技術作為一個最優先的領域，有13億歐元專門用于納米技術和納米科學、以知識為基礎的多功能材料、新生產工藝和設備等方面的研究。歐盟委員會還力圖制定歐洲的納米技術戰略，目前，已確定了促進歐洲納米技術發展的5個關鍵措施：增加研發投入，形成勢頭；加強研發基礎設施；從質和量方面擴大人才資源；重視工業創新，將知識轉化為產品和服務；考慮社會因素，趨利避險。另外，包括德國、法國、愛爾蘭和英國在內的多數歐盟國家還制定了各自的納米技術研發計劃。
（2）新興工業化經濟體瞄準先機
意識到納米技術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化經濟體，為了保持競爭優勢，也紛紛制定納米科技發展戰略。韓國政府2001年制定了《促進納米技術10年計劃》，2002年頒布了新的《促進納米技術開發法》，隨后的2003年又頒布了《納米技術開發實施規則》。韓國政府的政策目標是融合信息技術、生物技術和納米技術3個主要技術領域，以提升前沿技術和基礎技術的水平；到2010年10年計劃結束時，韓國納米技術研發要達到與美國和日本等領先國家的水平，進入世界前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施建設為基礎，以追求“學術卓越”和“納米科技產業化”為目標，意在引領臺灣知識經濟的發展，建立產業競爭優勢。
（3）發展中大國奮力趕超
綜合國力和科技實力較強的發展中國家為了迎頭趕上發達國家納米科技發展的勢頭，也制定了自己的納米科技發展戰略。中國政府在2001年7月就了《國家納米科技發展綱要》，并先后建立了國家納米科技指導協調委員會、國家納米科學中心和納米技術專門委員會。目前正在制定中的國家中長期科技發展綱要將明確中國納米科技發展的路線圖，確定中國在目前和中長期的研發任務，以便在國家層面上進行指導與協調，集中力量、發揮優勢，爭取在幾個方面取得重要突破。鑒于未來最有可能的技術浪潮是納米技術，南非科技部正在制定一項國家納米技術戰略，可望在2005年度執行。印度政府也通過加大對從事材料科學研究的科研機構和項目的支持力度，加強材料科學中具有廣泛應用前景的納米技術的研究和開發。
2、納米科技研發投入一路攀升
納米科技已在國際間形成研發熱潮，現在無論是富裕的工業化大國還是渴望富裕的工業化中國家，都在對納米科學、技術與工程投入巨額資金，而且投資迅速增加。據歐盟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。私人的納米技術研究資金估計為20億歐元。這說明，全球對納米技術研發的年投資已達50億歐元。
美國的公共納米技術投資最多。在過去4年內，聯邦政府的納米技術研發經費從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《21世紀納米技術研究開發法》，在2005～2008財年聯邦政府將對納米技術計劃投入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的經費。
日本目前是僅次于美國的第二大納米技術投資國。日本早在20世紀80年代就開始支持納米科學研究，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，根據第六個框架計劃，歐盟對納米技術的資助每年約達7.5億美元，有些人估計可達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年內中央政府的納米技術研究支出達到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年在納米技術相關領域中投資6億美元，每年穩中有增，平均每年達1億美元。韓國每年的納米技術投入預計約為1.45億美元，而新加坡則達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年的納米技術研發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，據致力于納米技術行業研究的美國魯克斯資訊公司2004年的一份年度報告稱，很多私營企業對納米技術的投資也快速增加。美國的公司在這一領域的投入約為17億美元，占全球私營機構38億美元納米技術投資的46%。亞洲的企業將投資14億美元，占36%。歐洲的私營機構將投資6.5億美元，占17%。由于投資的快速增長，納米技術的創新時代必將到來。
3、世界各國納米科技發展各有千秋
各納米科技強國比較而言，美國雖具有一定的優勢，但現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
根據中國科技信息研究所進行的納米論文統計結果，2000—2002年，共有40370篇納米研究論文被《2000—2002年科學引文索引（SCI）》收錄。納米研究論文數量逐年增長，且增長幅度較大，2001年和2002年的增長率分別達到了30.22%和18.26%。
2000—2002年納米研究論文，美國以較大的優勢領先于其他國家，3年累計論文數超過10000篇，幾乎占全部論文產出的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都超過了3000篇。而且以上5國2000—2002年每年的納米論文產出大都超過了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、西班牙發表的論文數也較多，各國3年累計論文總數都超過了1000篇，且每年的論文數排位都可以進入前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）在申請納米技術發明專利方面美國獨占鰲頭
據統計：美國專利商標局2000—2002年共受理2236項關于納米技術的專利。其中最多的國家是美國（1454項），其次是日本（368項）和德國（118項）。由于專利數據來源美國專利商標局，所以美國的專利數量非常多，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。多數國家納米論文數與專利數所占比例的反差較大，在論文數最多的20個國家和地區中，專利數所占比例超過論文數所占比例的國家和地區只有美國、日本和中國臺灣。這說明，很多國家和地區在納米技術研究上具備一定的實力，但比較側重于基礎研究，而實用化能力較弱。
（3）就整體而言納米科技大國各有所長
美國納米技術的應用研究在半導體芯片、癌癥診斷、光學新材料和生物分子追蹤等領域快速發展。隨著納米技術在癌癥診斷和生物分子追蹤中的應用，目前美國納米研究熱點已逐步轉向醫學領域。醫學納米技術已經被列為美國國家的優先科研計劃。在納米醫學方面，納米傳感器可在實驗室條件下對多種癌癥進行早期診斷，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行早期診斷。2004年，美國國立衛生研究院癌癥研究所專門出臺了一項《癌癥納米技術計劃》，目的是將納米技術、癌癥研究與分子生物醫學相結合，實現2015年消除癌癥死亡和痛苦的目標；利用納米顆粒追蹤活性物質在生物體內的活動也是一個研究熱門，這對于研究艾滋病病毒、癌細胞等在人體內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年有望商業化。
雖然醫學納米技術正成為納米科技的新熱點，納米技術在半導體芯片領域的應用仍然引人關注。美國科研人員正在加緊納米級半導體材料晶體管的應用研究，期望突破傳統的極限，讓芯片體積更小、速度更快。納米顆粒的自組裝技術是這一領域中最受關注的地方。不少科學家試圖利用化學反應來合成納米顆粒，并按照一定規則排列這些顆粒，使其成為體積小而運算快的芯片。這種技術本來有望取代傳統光刻法制造芯片的技術。在光學新材料方面，目前已有可控直徑5納米到幾百納米、可控長度達到幾百微米的納米導線。
日本納米技術的研究開發實力強大，某些方面處于世界領先水平，但尚未脫離基礎和應用研究階段，距離實用化還有相當一段路要走。在納米技術的研發上，日本最重視的是應用研究，尤其是納米新材料研究。除了碳納米管外，日本開發出多種不同結構的納米材料，如納米鏈、中空微粒、多層螺旋狀結構、富勒結構套富勒結構、納米管套富勒結構、酒杯疊酒杯狀結構等。
在制造方法上，日本不斷改進電弧放電法、化學氣相合成法和激光燒蝕法等現有方法，同時積極開發新的制造技術，特別是批量生產技術。細川公司展出的低溫連續燒結設備引起關注。它能以每小時數千克的速度制造粒徑在數十納米的單一和復合的超微粒材料。東麗和三菱化學公司應用大學開發的新技術能把制造碳納米材料的成本減至原來的1／10，兩三年內即可進入批量生產階段。
日本高度重視開發檢測和加工技術。目前廣泛應用的掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡、近場光學顯微鏡等的性能不斷提高，并涌現了諸如數字式顯微鏡、內藏高級照相機顯微鏡、超高真空掃描型原子力顯微鏡等新產品。科學家村田和廣成功開發出亞微米噴墨印刷裝置，能應用于納米領域，在硅、玻璃、金屬和有機高分子等多種材料的基板上印制細微電路，是世界最高水平。
日本企業、大學和研究機構積極在信息技術、生物技術等領域內為納米技術尋找用武之地，如制造單個電子晶體管、分子電子元件等更細微、更高性能的元器件和量子計算機，解析分子、蛋白質及基因的結構等。不過，這些研究大都處于探索階段，成果為數不多。
歐盟在納米科學方面頗具實力，特別是在光學和光電材料、有機電子學和光電學、磁性材料、仿生材料、納米生物材料、超導體、復合材料、醫學材料、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，主要以金屬和無機非金屬納米材料為主，約占80%，高分子和化學合成材料也是一個重要方面，而在納米電子學、納米器件和納米生物醫學研究方面與發達國家有明顯差距。
4、納米技術產業化步伐加快
目前，納米技術產業化尚處于初期階段，但展示了巨大的商業前景。據統計：2004年全球納米技術的年產值已經達到500億美元，2010年將達到14400億美元。為此，各納米技術強國為了盡快實現納米技術的產業化，都在加緊采取措施，促進產業化進程。
美國國家科研項目管理部門的管理者們認為，美國大公司自身的納米技術基礎研究不足，導致美國在該領域的開發應用缺乏動力，因此，嘗試建立一個由多所大學與大企業組成的研究中心，希望借此使納米技術的基礎研究和應用開發緊密結合在一起。美國聯邦政府與加利福尼亞州政府一起斥巨資在洛杉礬地區建立一個“納米科技成果轉化中心”，以便及時有效地將納米科技領域的基礎研究成果應用于產業界。該中心的主要工作有兩項：一是進行納米技術基礎研究；二是與大企業合作，使最新基礎研究成果盡快實現產業化。其研究領域涉及納米計算、納米通訊、納米機械和納米電路等許多方面，其中不少研究成果將被率先應用于美國國防工業。
美國的一些大公司也正在認真探索利用納米技術改進其產品和工藝的潛力。IBM、惠普、英特爾等一些IT公司有可能在中期內取得突破，并生產出商業產品。一個由專業、商業和學術組織組成的網絡在迅速擴大，其目的是共享信息，促進聯系，加速納米技術應用。
日本企業界也加強了對納米技術的投入。關西地區已有近百家企業與16所大學及國立科研機構聯合，不久前又建立了“關西納米技術推進會議”，以大力促進本地區納米技術的研發和產業化進程；東麗、三菱、富士通等大公司更是紛紛斥巨資建立納米技術研究所，試圖將納米技術融合進各自從事的產業中。
歐盟于2003年建立納米技術工業平臺，推動納米技術在歐盟成員國的應用。歐盟委員會指出：建立納米技術工業平臺的目的是使工程師、材料學家、醫療研究人員、生物學家、物理學家和化學家能夠協同作戰，把納米技術應用到信息技術、化妝品、化學產品和運輸領域，生產出更清潔、更安全、更持久和更“聰明”的產品，同時減少能源消耗和垃圾。歐盟希望通過建立納米技術工業平臺和增加納米技術研究投資使其在納米技術方面盡快趕上美國。
