2008年，美國研究人員宣布新開(kāi)發(fā)出一種納米材料，它對可見(jiàn)光的吸收率超過(guò)99.9%，是目前已知的顏色最黑的材料。由于這種材料幾乎能吸收所有入射的可見(jiàn)光，因此它在太陽(yáng)能的收集和利用方面可能具有較大應用潛力。圖為研究人員在用這種材料進(jìn)行光反射實(shí)驗。新華社/路透

    2000年美國正式發(fā)布“國家納米技術(shù)計劃”(NNI)，提出發(fā)展納米科技的戰略目標和具體戰略部署，標志著(zhù)美國進(jìn)入全面推進(jìn)納米科技發(fā)展的新階段。NNI是一項跨部門(mén)的系統工程，旨在確保美國在納米技術(shù)方面的領(lǐng)先地位，同時(shí)也為提高國家經(jīng)濟競爭力提供支持。

　　光學(xué)新材料和生物分子追蹤應用是研究熱門(mén)

　　NNI實(shí)施以來(lái)美國在納米技術(shù)的基礎研究方面取得突破。在應用研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面，美國在半導體芯片、癌癥診斷、光學(xué)新材料和生物分子追蹤等四大熱點(diǎn)領(lǐng)域快速發(fā)展，其中在光學(xué)新材料和生物分子追蹤兩個(gè)領(lǐng)域的應用是研究熱門(mén)。
　　微電子制造：光刻技術(shù)
　　在半導體芯片領(lǐng)域，目前美國納米技術(shù)專(zhuān)家把納米級的半導體材料做成晶體管。這樣，一塊芯片上就可以容納更多晶體管，從而使芯片的運算速度比傳統的硅芯片提高上千倍。這一研究方向在2001年取得基礎性突破后，在應用研究中越來(lái)越熱。
　　IBM已于2002年開(kāi)發(fā)出碳納米管高效能晶體管，用微機械電子系統技術(shù)制成太位存儲器;在集成電路芯片的制造方面，也開(kāi)始應用超紫外光刻技術(shù)等，使芯片制造實(shí)現了由微米向納米的技術(shù)飛躍。不久的將來(lái)，分子電子學(xué)技術(shù)將徹底取代微電子技術(shù)，芯片制造將進(jìn)入分子納米技術(shù)時(shí)代。
　　結構化學(xué)：納米生物技術(shù)
　　目前，美國的科學(xué)家正在研究重組DNA分子，該項研究對于解構和測定新的基因排序具有開(kāi)拓性意義。在生物分子追蹤領(lǐng)域，科學(xué)家把某種納米顆�！罢场痹谏�物分子上，然后利用納米顆粒的發(fā)光特性研究生物分子的行蹤，這對研究艾滋病病毒等在人體內的活動(dòng)過(guò)程十分有益，該項研究有望在幾年內實(shí)現突破。
　　納米技術(shù)：應用于更多領(lǐng)域
　　在微機械系統方面，美國已成功研制出可控納米馬達、納米電動(dòng)機、納米激光器、納米彈簧等成果，其開(kāi)發(fā)出的可控納米馬達由一種自旋蛋白質(zhì)片段制成，寬度僅為11納米，可在未來(lái)用于驅動(dòng)諸如藥物傳輸系統等納米機械。此外，納米在能源領(lǐng)域的應用也成為新的關(guān)注點(diǎn)，納米儲氫技術(shù)已成為重點(diǎn)項目。美學(xué)術(shù)界注重尋找可能用于儲氫的納米材料纖維，有關(guān)實(shí)驗室已將儲氫纖維做到平均直徑在35納米的水平。
　　與此同時(shí)，醫學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)為納米醫藥機器人、納米定向藥物載體、納米在基因工程蛋白質(zhì)合成中的應用等具有潛力的應用方向。微電子及信息技術(shù)領(lǐng)域應用方面的開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)，包括納米電子元器件二極管、納米傳感器等�；瘜W(xué)工業(yè)上的應用熱點(diǎn)是利用納米材料提高催化劑的效能，包括用于燃料電池的催化劑等。

　　“國家納米技術(shù)計劃”催生新的經(jīng)濟增長(cháng)點(diǎn)

　　“國家納米技術(shù)計劃”實(shí)施幾年來(lái)，美國成功保持了在納米技術(shù)領(lǐng)域的世界領(lǐng)先地位，同時(shí)通過(guò)納米技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化合作催生出新的經(jīng)濟增長(cháng)點(diǎn)。
　　一、協(xié)調各部門(mén)研發(fā)投入，促進(jìn)合作和資源共享
　　NNI成功協(xié)調了從聯(lián)邦政府到各級政府和部門(mén)對納米技術(shù)研發(fā)等各領(lǐng)域的投入。各參與部門(mén)支持從前沿基礎研究到市場(chǎng)化的技術(shù)研發(fā)。另外，各部門(mén)通過(guò)合作機制建立了一整套優(yōu)先協(xié)作項目并共享資源，這些都有效地促進(jìn)了美國納米技術(shù)的發(fā)展。
　　奧爾巴尼納米中心是世界最大的納米技術(shù)研發(fā)中心之一，該中心依托于紐約州立大學(xué)奧爾巴尼分校，致力于加快高技術(shù)產(chǎn)品的商業(yè)化。該中心通過(guò)提供技術(shù)孵化、集成測試等支撐服務(wù)，幫助企業(yè)克服技術(shù)、市場(chǎng)和商業(yè)發(fā)展各項障礙，形成納米技術(shù)產(chǎn)品的大規模研發(fā)和生產(chǎn)布局，成為州政府、聯(lián)邦政府、研究院所及產(chǎn)業(yè)界合作的一個(gè)典范。
　　二、加強納米技術(shù)基礎設施建設，提供硬件支撐
　　2002-2003財年，NNI啟動(dòng)了一項名為“國家納米技術(shù)基礎設施，網(wǎng)絡(luò )”的行動(dòng)。該行動(dòng)配合納米技術(shù)卓越中心的建設，注重整合現有資源，集中力量，完善和提升基礎設施水平，目的是在全美建成能保證納米技術(shù)基礎研究和應用研究有效進(jìn)行的設備支撐體系。到2005年，全國50%以上的國家研究機構配備有納米研究所需的設施。
　　三、基礎和應用研究雙管齊下，各學(xué)科交叉融合
　　在基礎研究方面，NNI利用國家實(shí)驗室及大學(xué)的科研優(yōu)勢，投入相當大的人力和財力，著(zhù)力在生物系統、納米器件與系統等方面進(jìn)行研究。在應用研究方面，則明顯表現出國家需求及產(chǎn)業(yè)驅動(dòng)的特點(diǎn)。
　　NNI所產(chǎn)生的多學(xué)科合作的研究模式極大提高了基礎研究的效率，也使得應用研究具有更大影響力。納米技術(shù)與信息技術(shù)及生物技術(shù)的交叉融合、協(xié)同發(fā)展，使得基礎研究的成果得以成為應用技術(shù)的依托點(diǎn)，促成技術(shù)飛躍。
　　四、注重成果轉化，搶占市場(chǎng)先機
　　作為一個(gè)基礎性的新興領(lǐng)域，產(chǎn)業(yè)界對納米技術(shù)已產(chǎn)生強烈需求，特別是在信息技術(shù)和生物制藥領(lǐng)域。NNI在強調將研究成果盡快轉變?yōu)閯?chuàng )新技術(shù)的同時(shí)，美國納米技術(shù)轉讓行為的最基本途徑是從研發(fā)到產(chǎn)品生產(chǎn)、銷(xiāo)售和服務(wù)的延伸。
　　五、將培養納米高技能人才置于優(yōu)先地位
　　高技能的就業(yè)大軍對于納米技術(shù)的研發(fā)至關(guān)重要。NNI將納米知識教育和專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才的培訓置于未來(lái)工作的優(yōu)先地位。目前，美國25%的研究型大學(xué)開(kāi)設納米科學(xué)與工程課程，十二年級(高三)學(xué)生也接受納米技術(shù)知識的教育。

(科技部國際合作司供稿)