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中国成为纳米科研强国 专利申请量世界第一

29日在北京召开的第七届中国国际纳米科学技术会议上公布的一项研究报告显示,中国已经成为世界纳米科技研发大国,部分基础研究跃居国际领先水平。

  这份由施普林格·自然集团、国家纳米科学中心、中国科学院文献情报中心合作编制的中国纳米白皮书显示,中国已成为当今世界纳米科学与技术进步的重要贡献者,中国纳米科技应用研究与成果转化的成效也初具规模。在专利申请量方面,中国位于世界前列。

  中国科学院院长白春礼在大会上说,经过近30年的发展,中国科学家在纳米科技领域取得了一系列重要的科研成果,纳米科技研究的整体实力已走在世界前列。随着中国建设具有全球影响力的科技创新中心和综合性国家科学中心等一系列科技创新重大决策部署的推进和落实,中国纳米科技研究面临新的重大发展机遇。

  在北京国际会议中心第七届中国国际纳米科学技术会议现场,与会嘉宾合影留念。新华社记者金立旺摄

  他说:“我们将高度重视战略布局,加强顶层设计,充分发挥纳米科技的创新驱动和示范引领作用,为国家的经济、社会发展做出重大贡献”。

  纳米科学是在纳米尺度(从原子、分子到亚微米尺度之间)上研究物质的相互作用、组成、特性与制造方法的科学。它汇聚了现代多学科领域在纳米尺度的焦点科学问题,促进了多学科交叉融合,孕育着众多的科技突破和原始创新机会。同时,纳米科技对高技术的诞生,对人们的生产、生活也将产生巨大的影响,其应用已经遍布材料与制造、电子与信息技术、能源与环境、医学与健康等领域。

  澳大利亚国立大学与中国南开大学共同开发出一种新型温控纳米材料,在节能方面有巨大应用潜力。

  中国国际纳米科学技术会议已经发展成为具有较强世界影响力的、综合性品牌国际会议,两年召开一次。本次大会,有来自全球30多个国家和地区的2000多名代表出席。

  纳米研究迅速崛起

  白皮书显示,过去20年,中国的科研产出实现了人类有史以来前所未有的增长速度。1997年,中国科研人员参与撰写的科研论文约占科学引文索引期刊全球所发表的论文总数的2%。目前,中国几乎贡献了全球四分之一的原创论文。其中,最能突出展现这一发展趋势的研究领域几乎非纳米科技莫属。

  据统计,1997年全球共发表了约1.3万篇与纳米科学相关的论文,到2016年已增至15.4万篇,复合年均增长率达14%,高于所有领域平均水平。同期,中国纳米方面的论文产出由1997年的820篇增至2016年的5.2万余篇,复合年均增长率达24%。

  河北唐山建华实业集团技术人员在展示石墨烯产品。石墨烯是一种基础的纳米材料,正成为国际新材料市场的耀眼明星,可广泛应用于电子信息、航空航天、新能源汽车、生物医药、生活日用等领域。

  20年前,全球发表的科研论文中,大约只有2%涉及纳米科学与技术。如今,这一比例已增至10%以上。在此期间,中国、韩国和印度纳米领域的科研论文对整体科研产出的贡献率超过了全球平均水平。

  2007年以来,中国在纳米领域的高被引用论文占比更高,达到22%的复合年均增长率,是全球增长率的三倍多。中国在2014年超过美国,其贡献已是除美国以外其他国家的数倍之多。

  白皮书指出,中国的纳米专利申请量位列世界第一,这与中国纳米科研强国的地位相一致。过去二十年,中国的纳米专利申请量累计超过20万件,占全球总量的45%,是全球第二大纳米专利贡献国——美国的同期累计申请总量的两倍以上。

  中国国家纳米科学中心主任刘鸣华说,中国早就意识到纳米科学对其科学、技术和经济发展的潜在贡献。2003年,中国科学院和教育部共同成立了国家纳米科学中心,清华大学、北京大学和中国科学院都参与其中。

  他说,政府有力的资金支持,吸引了越来越多的中国科学家投身于纳米材料的研究。此外,越来越多的科学家在“海归潮”中回国,这也有助于中国纳米科研的迅速崛起。

  能源、环保等领域应用前景广阔

  白皮书称,与能源相关的应用,尤其是储能和产能,是中国纳米科研常关注的一个领域。这也是近三年来中国十大热门纳米材料应用中增长最快的领域。

  由于环境问题日益严峻,中国正在大力投入研发新能源以及有助于节能和环境治理的新技术。中国众多科研人员在纳米材料电池和能源存储与转化的研究方面已处于世界领先地位。

  不少专家认为,催化技术和纳米催化材料是中国最有发展前景的纳米科学领域。以纳米结构为基础的催化剂能够加快化学反应,因此在化学或化工产业及炼油行业有广阔的应用前景。例如,中国科学家最近研发了一种新的双功能催化剂,能将煤气化产生的合成气直接转化为低碳烯烃——生产塑料等材料的重要原料。他们的方法大幅提高了转化效率,并已经成功吸引了多家化工企业,共同开发催化剂制备和工艺过程,将这一原创性成果实现产业化。

  国际纳米科学精英齐聚北京。新华社记者金立旺摄

  此外,基于在一些纳米科学领域的技术专长,中国在越来越多的国际合作项目中正在发挥重要的领导作用。“我们已经在能量转换和存储研究中处于领导地位,并在几项新能源电池的合作项目中扮演重要角色。”一位专攻纳米能源的研究者说。

  白春礼说,展望未来,纳米科技面临诸多机遇和多方挑战。“我们需要实现对于纳米尺度基础研究的突破,需要加快填补基础与应用之间的沟壑,更需要满足更多来自于世界能源、环境与健康领域的重大需求。”

  “我们将进一步加大创新人才的培养,加快构建和培育价值链和创新链,开展更加广泛和有效的全球合作。希望通过共同努力,纳米科技在基础前沿领域能实现更多原创性突破,为中国早日建成世界科技强国作出应有的贡献。”白春礼说。

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