前言：中文期刊网精心挑选了纳米技术的概念范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
纳米技术的概念范文1
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）19-0140-02
一、《纳米技术的基础和应用》课程的现状
纳米技术的发展依靠的是人才的发展，纳米科技人才是纳米技术发展的根本保证。我国一直以来十分重视对纳米科技方面人才的培养。《国家纳米科技发展纲要（2001―2010年）》中明确地提出：要从学校的教育抓起，要重视纳米科技的相关学科建设，择优设立有关于纳米科技的专业，同时在物理、化学、生物、机械、电子学、计算机科学等专业内部，设置有关纳米科技的新课程，重视和保障我国纳米科技的可持续发展。目前，纳米技术的相关教学工作十分活跃，国内许多高校都开设了与纳米技术相关的公共选修课或者专业选修课。在材料类本科专业中，开设有“纳米材料与技术”、“纳米材料”课程，这是当前材料科学领域中重要的专业课程。为弥补专业课程的不足和提供学生自主学习的机会，不少高校还在化学工程与工艺、应用化学、制药工程等专业中开设了“纳米科技导论”选修课程，受到学生的普遍欢迎。
为了让对纳米科技有兴趣的学生了解和认识纳米科技的基本知识、基本概念、基本方法及其应用，我们在桂林电子科技大学大学一年级新生中开设了“纳米技术的基础和应用”通识教育选修课程。这门选修课程推出后，立即受到了广大学生的欢迎，选修本门课的学生人数达到了200人，且仍有相当部分的学生由于受到选课人数的限制未能选上这门课程。实践表明，学生选修“纳米技术的基础和应用”课程的兴趣主要源于对新兴纳米科技知识的求知欲望。目前，在我国的高等院校开设的纳米技术相关课程中，大部分是偏向纳米材料的内容，这些纳米材料类课程一般是作为高年级专业主干课或专业选修课开设。这类课程的开设，一般要求选修的学生具有一定的材料、化学、生物等相关专业知识。对于我校大一新生来说，目前的相关教材和教学内容显然过于深奥。在教学实践过程中，经常有学生发出这样的疑问：“纳米技术这门课这么深奥，我们该如何学呢？以后工作中能用到吗？”
综上所述，我们必须对“纳米技术的基础和应用”这门课程的教学内容、教学模式和教学方法等进行改革。根据教育部“关于推进高等教育面向新世纪教学内容和课程体系改革计划实施工作的若干意见”的指示精神，结合办学定位和人才培养目标，面向大一新生这类特殊的教学对象，本文在《纳米技术的基础和应用》课程中探索了一条切实有效的教学改革之路。
二、新的教学模式和方法在《纳米技术的基础和应用》课程中的应用
（一）教学模式改革的目的
在“纳米技术的基础和应用”课程教学中，结合该课程理论和实践性强的特点，对教学过程中教学要求、教学内容、教学方法、教材建设和考核方法等多个环节进行改革，推动“纳米技术的基础和应用”课程的建设，为将来从事与纳米科技研究及产业相关工作的本科生提供必要的知识准备，以便能快速进入相关领域，满足社会之需求。并力图培养学生的科学思维和创新能力，为培养高层次、综合性、有创新意识和能力的人才奠定基础。
（二）新的教学模式和方法
1.编制新的讲义。目前可供高校教师上课选择的有关纳米技术的相关教材较少，且绝大部分是专业性较强的专业教材。在以往的教学实践中，使用类似的教材，大一学生常常感到接受起来比较困难，影响了教学效果和学生的积极性。因此，有必要针对大一新生，查阅国内外大量与本课程相关的资料，旁征博引，编写纳米技术的相关讲义。该讲义既要比较全面地介绍纳米技术的相关基本概念、理论和应用，又要把握专业深度，体现出专业性和科普性的结合。主要包括：纳米技术概述、扫描隧道显微镜和原子力显微镜、纳米材料、纳米生物与医学技术、纳米机械、纳米电子学等内容。纳米科技的研究对象涉及诸多领域，它的基础研究问题又与应用密不可分。对于大一新生，在有限的学时内，不可能把纳米技术的方方面面都做个系统讲授，比较可行的做法是将本学科领域最近发生的重要事件纳入讲义，并将这些事件产生的巨大影响加以阐述，让学生真切感受到知识的实用性与社会效应，提高学生的学习积极性，这就对教师的专业综合素质提出了较高的要求。结合大一新生专业基础知识较弱同时对前沿科技比较感兴趣的特点，我们在现有教材的基础上编制了新的讲义，注重趣味性、通俗性、易懂性，提高了对学生的吸引力。
2.CAI课件研制。“纳米技术的基础和应用”课程涵盖面较广、信息量教大，单一的板书教学手段不易满足该课程的教学需要。将现代化多媒体技术应用于课堂教学，利用视听说等手段向学生提供声、像、图、文等综合信息，有利于学生集中注意力。纳米技术的许多知识是微观领域的，单靠语言和文字描述，学生难以理解。通过多媒体技术进行动画模拟，可以使微观知识宏观化，变抽象为具体。因此，必须系统开发研制“纳米技术的基础和应用”课程CAI课件，该课件以科学研究前沿课题形式体现纳米技术领域的最新研究成果，尤其是国内外高校和公司中纳米技术应用的具体实例，激发学生的学习和研究热情。
在新的讲义基础上，为了达到好的教学效果，我们研制了高质量的CAI课件。对于纳米尺度相关问题的研究，采用图像、视频、动画等形式，这就比单纯的文字说明更加具有感染力，也更利于学生接受，有利于调动学生的学习积极性。
3.依托科研项目，实现多种教学手段。目前，依托多媒体等现代化的教学设备，已经实现了板书向PPT教学的转化，但在教学内容上，比较偏重理论，教学手段和教学方法比较单一。《纳米技术的基础和应用》课程对于大一新生来说，属于内容比较陌生，概念抽象，较难理解的课程。如果还是采用传统的课堂教学手段，往往使学生产生畏难情绪，影响课堂效果。针对这种情况，我们采取了依托科研项目，将教材内容和科研项目中相关联的内容联系起来，实现两者的有机结合。具体表现为：在教学内容上，首先讲解基本的知识点和相关概念，用浅显易懂的语言表达出来，让学生容易接受，接着引入科研项目中相关的例子，将课堂讲解的内容在科研项目中的应用进行阐述，便于学生有更切实的直观体验;在教具的准备上，如果条件允许，将科研项目中相关的原理样机、视频、图像等在课堂上进行展示，和教学内容相结合，可以引起学生极大的兴趣和参与感。例如，在《纳米技术的基础和应用》课程中，通过展示微流控芯片的原理样机，启发学生思考芯片的设计和加工流程。通过展示胶囊内窥镜、纳米机器人等最新科研成果，激发学生的科研兴趣和学习热情。另外，通过科研项目，邀请有合作研究的企业技术人员、其他高校合作研究人员等以讲座、培训等形式实现多元化的教学模式，丰富教学方法和教学手段。
4.在教学中发掘出科研前沿新课题。通识教育选修课程的教学目标主要是扩充大学生的知识面，注重知识点的“广度”而非“深度”，因此，应具备科普性、前沿性、实用性与趣味性的特点要求。与此相对应的教学形式和教学方法上也和其他的课程有所区别。在教学形式上，以专题形式展开教学。针对学生所关注的问题，开设各相关专题，例如纳米机器人、生物分子马达、隐形飞机表面的纳米涂层、纳米生物芯片等，来充实教学内容。实施讨论式、启发式的教学方法，激发学生的潜能。比如提出问题：“月亮和地球之间的天梯如何实现？”来引出纳米材料的独特优势;从学生熟悉的例子入手，比如媒体上炒的很热的纳米冰箱、纳米保暖内衣等，引出纳米技术的真正定义。采用多媒体教学手段，不断改善教学质量和效果。
纳米技术是目前国家大力支持的发展项目，各项科研资金投入较大。所以，如何通过教研相长，将教学研究作为科学研究的创新源，从教学中发掘出科研前沿新课题和新领域，是一个值得深入研究的问题，通过为学生进行科学讲座，积极倡导科学精神和创新精神指导学生进行探究性学习，集思广益，提炼出科研前沿课题，同时挖掘学生创造性思维潜力，提高分析和解决工程问题的能力。
三、总结
通过以上新的教学模式和方法在《纳米技术的基础和应用》课堂教学中的应用，有效地提高了课堂教学效果，达到了预期的教学目的。
参考文献：
[1]黄德欢.纳米技术与应用[M].上海：中国纺织大学出版社，2001.
[2]姜忠义，成国祥.纳米生物技术[M].北京：化学工业出版社，2003.
[3]李素敏，赵玉涛.关于专业选修课《纳米材料》课程的思考[J]考试周刊，2011，（27）.
纳米技术的概念范文2
近日，一种被称为Morph的未来移动终端概念引起了人们的关注。Morph是由剑桥纳米技术中心和NOKIA研究中心共同研究开发的利用纳米技术开发新型终端的概念技术，可使移动终端实现自由变换外型、自我清洁和保护、利用太阳能发电、对环境自我感知等功能，为未来移动终端创造更多可能。
诺基亚研究中心副总裁、全球系统研究负责人兼诺基亚研究中心研究员Henry Tirri博士介绍说，Morph概念终端是高科技与其对最终用户的潜在影响之间的一座桥梁，显示了未来移动终端的延展性和灵活性，并展示了纳米技术可以提供的功能。
这个终端概念显示了一些革命性的飞跃，Morph概念技术可以为移动终端创造更多可能的机会，Henry Tirri指出，纳米技术能够使未来移动终端的材料和组件更灵活并可延展、透明，通过使用透明的电子零件将为终端提供全新的美学空间，弹性的特点使终端能够改变外形，使之适合手头的工作，利用生物可分解材料也可以更简单并环保地回收利用终端设备；纳米材料还能使终端具有自我清洁和自我保护功能，纳米结构的表面，如“纳米花瓣”可自然地阻挡水、污垢、甚至手印等对终端的污染；纳米技术使终端表面能够通过“纳米草”结构获得太阳能，成为一个自然的能量来源，新型高能量密度存储材料还能使电池变得更小、更薄，能更快地充电，并且拥有更长的充电周期；纳米传感器还能使用户能够以全新的方式检查周围环境，从分析空气污染，到对生物化学追踪和流程的洞察。
使除此之外，使用Morph概念的一体化电子零件将更便宜，并在更小的空间内实现更多的功能。同时也会带来一些软件方面的改进，比如自我组织、自我协调、自我更改等，都需要软件和硬件进行良好的结合，基于外部环境的感知自动调节内部配置。
纳米技术的概念范文3
纳米耐磨符合图层的运用
纳米材料颗粒之间都存在着范德华力、库仑力等,甚至有些颗粒还会和化学键结合,结果导致了陶瓷颗粒很容易出现团聚,而且颗粒愈小,团聚就越紧,在这种情况下,纳米材料应有的良好性能就比较难以充分发挥出来。就解决方式而言,一般通过施加机械能,或者引发化学作用这两种途径进行解决,不过硬团聚由于颗粒之间结合的比较紧密,单纯的通过化学作用是远不能够实现目标的,所以还需要另外施加一个比较大的机械力,例如剪切力、撞击力等。通过这些里对材料的结合力进行破坏。
纳米磁性液体在旋转轴中的应用
一般而言,对于静态的密封比较容易解决,通常可以采用塑料、金属、橡胶等材料制作的O型环当做密封的元件,将其密封。但对于动态的密封,特别是旋转条件下的密封则一直没有好的解决方式。在高速、高真空条件下一般不能进行动态密封,而纳米磁性液体则带来了一种新的解决方式。纳米技术对磁性液体在旋转轴中的应用取得了很大的促进作用。我国南京大学已经成功进行了多种磁性液体的制成,比如硅油、水基、烷基、二脂基等。而在磁性液体的应用方面,电子计算机的硬盘在防尘密封方面就普遍采用了磁性液体。而在剂的制造方面,对新型剂的制造也起到了较大的促进作用。
(1)纳米磁性液体在旋转轴中应用的尺寸效应在纳米技术领域,其显著成果之一就是在旋转轴中,对传统的尺寸单位进行了缩小,以前的计量单位级为毫米,而今则是纳米级,而1纳米仅相当于1毫米的百万分之一,如果运用在机械工程之中,那么机械的体积会因为纳米技术的应用而极大的降低,在此基础上就有了微型机械为代表的新型机械的诞生和生产。实际上,这种微型化并不仅仅是单纯意义上的尺度上发生了重大变化,而更多的是指可以成批进行制作生产微传感器、集合微结构、微驱动器、微电路等处置装置于一体的微型机电系统。系统中的大部分都运用了纳米技术成果,因此,从某种意义上说,其已经远远超出了传统机械的概念和范畴。可以说微型机械是以现代科学技术为基础,在整个纳米科技中具有重要地位,采用崭新技术路线和思维方式的具有划时代意义的产物。
纳米技术的概念范文4
纳米光电子主要是研究在所有纳米结构中各个电子以及光子存在的相互作用。将光电子以及纳米电子的相关技术相互结合共同组成了纳米光电子技术。传统的半导体硅并不具备发光的基本功能，但是引进了纳米技术以后，能够发出一种非常耀眼的光，同时开设了一门新兴的纳米光电子。
二、纳米光电子技术的发展
新时代的纳米电子技术能够快速的制作各种单电子存储，同时还可以制作一些非常精巧完美的微电子机械以及电机械系统。随着现代纳米技术的不断进步与发展，集成电路也将成为一种比较先进的半导体器件，并成为了未来发展的新方向。如今的信息社会对于所有使用的集成电路具有的集成度的各种要求也逐渐增高，这就导致人们不断突破尺寸具有的极限途径。在新的社会形势下，纳米电子以及纳米电子光技术应运而生，并成为了半导体科学以及各种工程研究的重要领先技术。光电子技术属于电子技术以及光电子技术的结合体。二十世纪以后，光电子技术逐渐发展，并取得了一定的进步。将光电子技术以及纳米技术巧妙的相互融合最终形成了纳米光电子技术，成为了未来电子技术不断发展的新领域。如今的二十一世纪，也为光电子技术以及纳米光电子技术发展提供了新的机遇。
三、纳米光电子各个器件的具体分类
3.1纳米光电技术探测器
如今的纳米光电技术探测器主要是利用纳米光电子的基本材料进而不断发展而来。这种微型的探测器主要由纳米丝以及各种纳米棒共同组成，例如，超高灵敏度红外探测器等。
3.2纳米发光器件
引进纳米光电子的相关技术并利用纳米光的基本材料，利用纳米光刻技术，最终研制出新兴的纳米发光器件。主要有利用纳米粒子等材料制作完成的一种硅发光二极管，使用各种纳米尺寸制成的可以实现调谐的纳米发光二极管。
3.3纳米光子器件
纳米量子机构以及量子电路等各种集成技术都蕴含着非常深奥的研究内容。例如，利用三维光电子自身的晶体天线，还可以利用光子晶体技术二极管，以及无损耗产生的光电波，光开关等，这些都属于先进的纳米光子器件，在量子保密通信中的各种重要的关键器件，都是利用纳米光子器件完成的。
3.4纳米显示器
纳米显示器主要包括碳纳米管显示器，还有一种碳纳米发生显示器等。如今的纳米电子学还有纳米光子学以及先进的磁学微电子，自身具有的极限线宽都是70nm，这种先进的技术通过几十年的研究就完成了。为了能够在最短的时间内完成新兴的器件，使用单原子具体的操作方式成为重要的研究方向，并且，利用这种先进的技术能够制成计算机，并且能够有效的提升计算机自身的计算能力，甚至可以提高上千倍，但是需要使用的功率只有现在计算机的使用功率的百万分之一。如果使用先进的纳米磁学，计算机具体的信息存储量甚至能够达到上千倍。使用纳米光电子能够提升通信带宽的上百倍。另外，除了以上介绍的各种器件，还可以从广义上分析，纳米器件还有分子电子器件，这种器件无论是在材料上还是在使用的原理上都与上述的半导体量子器件存在较大的差异。
四、结束语
纳米技术的概念范文5
【关键词】纳米技术；纳米颗粒；药物输送系统
【文章编号】1004-7484（2014）07-3993-01
纳米技术指的是在1-100 纳米尺度的原子、分子或者大分子所进行的研究与技术的总称，它们能够为许多纳米尺度的现象提供理论基础，并且利用纳米结构来发挥它们特有的性质和功能。近年来，纳米技术在科学的各个领域的应用研究越来越普遍，已经延伸到的科学领域如组织工程、分子影像、药物输送（基因或蛋白多肽的输送）及高通量筛选等等。其中纳米技术在药物输送系统研究领域的应用最引人注目，纳米颗粒的大小及其表面特征使得其在药物制剂的应用中脱颖而出。
1 智能纳米药物输送系统
纳米技术给药物输送系统的发展带来了巨大的影响，其中最引人注目的就是智能药物输送系统（SDDS），也被称作刺激敏感性输送系统。这个概念基于聚合物系统的物化性质在受到环境刺激时迅速改变的特征，这些刺激包括：物理因素（温度，应力，超声，电荷，光等）、化学因素（pH，离子强度等）、生物信号因素（酶类，生物分子）等等[1]。在应用中，可以根据这些刺激设计“开关系统”，SDDS 能够利用“开关系统”进行程序化和可预测的方式释放药物，达到增强疗效并降低系统毒性和副作用。与传统的药物输送系统相比，SDDS 具有更多的优点。传统的药物输送系统以预设的药物释放速率释放药物，不随生理环境的变化而改变药物释放速率。而SDDS 则是一种“按需释放”策略，它允许药物载体在需要的时间内并且在特定的环境刺激下释放出治疗药物，如自调控胰岛素给药系统，它能够根据环境血糖水平的变化来释放胰岛素[2]。SDDS也已经应用于抗肿瘤领域的研究，由于实体瘤具有微酸环境，所以装载抗肿瘤药物的pH敏感的聚合物胶束在肿瘤部位便引发了聚合物胶束的破裂溶解并释放内容物，如包含阿霉素的PEG-b-PHis 胶束能在pH6.8[3， 4]时有效地杀伤耐药性细胞株MCF-7。SDDS 能够显著提高药物在靶部位的浓度，也正是利用这种促进性的靶向能力，才使得该系统以较小的副效应为前提提高生物利用度和疗效成为可能。
2 纳米技术与靶向药物输送系统
靶向药物输送系统（TDDS）利用载体的性质以及肿瘤组织的EPR效应来靶向病灶部位。靶向部位常分为三级，分别依次为靶器官、病灶细胞和具体病变细胞的细胞器，目前对于前两级的研究取得了长足进步，但是第三级水平的研究才刚开始[5-8]。靶向药物输送系统分为被动靶向和主动靶向两种。被动靶向主要是根据药物及载体本身的性质，使得药物靶向载体被体内的单核巨噬细胞摄取（尤其是肝Kupffer 细胞），然后被运送到相应的器官如肝、脾等，如常见的一些靶向制剂有脂质体、微球、纳米囊和纳米球等。与被动靶向不同的是主动靶向药物输送系统，药物载体经过修饰以后变得更加有针对性，就像导弹一样被定向地运送到靶部位。如在载药颗粒表面修饰特定的配体或抗体，能够使得粒子主动靶向具有相应受体和抗原决定簇的细胞。现在研究得较多的主动靶向制剂包括长循环脂质体、免疫脂质体和免疫纳米球等等，可以看出，主动靶向的高针对性减少了一些药物作用的盲目性，可能成为未来靶向制剂的主流。
EPR效应指的是实体瘤的高渗透性和滞留效应，主要是肿瘤细胞在快速生长的过程中，为了维持营养和氧份的供济，释放了各种生长因子如EGF、VEGF等，促使肿瘤血管新生，新生的肿瘤血管内皮细胞的非紧密连接引起血管渗透性增加、平滑肌层缺乏、血管间隙疏松及淋巴回流缺失等原因，从而造成血管对一定粒径范围内的大分子物质、纳米粒等具有高通透性和滞留性。利用肿瘤部位的特殊病理生理结构，我们就可以实现肿瘤组织的被动靶向治疗，目前已经上市的肿瘤被动靶向治疗制剂有阿霉素脂质体（Doxil）、多柔比星脂质体（Daunoxome）、紫杉醇白蛋白纳米粒（Abraxanne）等[9]。肿瘤组织除了被动靶向治疗外，还可以采取主动靶向治疗，主要是利用能与肿瘤细胞特异性高表达的受体相结合的配体如抗体和多肽来修饰纳米药物载体，使其特异性与肿瘤细胞的结合，增加肿瘤细胞对药物的摄取[10， 11]。常见的靶向配体如叶酸或转铁蛋白，药物载体修饰叶酸或转铁蛋白后即可靶向肿瘤细胞表面的叶酸受体或转铁蛋白受体，特异性与肿瘤细胞结合，实现肿瘤主动靶向[12， 13]。
近年来，主动靶向制剂作为脑内药物靶向输送系统受到越来越多科研人员广泛关注，经靶向功能分子修饰后的纳米载体具有脑靶向作用，可作为提高药物脑内浓度的理想的策略。脑毛细血管内皮细胞上表达有多种特异性的受体，主要包括低密度脂蛋白受体（LDLR）、转铁蛋白受体（TfR）和胰岛素受体和胰岛素样生长因子受体（IR&IGFR），通过脑毛细血管内皮细胞上受体介导，将药物输送进入脑组织是脑内药物靶向输送的主要方法。Michaelis等将靶向低密度脂蛋白受体的功能蛋白Apo E共价连接至白蛋白纳米粒，通过小鼠尾静脉注射给药后的药效学研究证明，Apo E修饰的白蛋白纳米粒能显著促进药物输送入脑，明显优于普通白蛋白纳米粒和游离药物[14]。Kreuter等也证实转铁蛋白和具有转铁蛋白受体亲和性的抗体可以通过转铁蛋白受体介导跨过血脑屏障进入脑组织，将制备得到的转铁蛋白和OX26抗体修饰的洛哌丁胺白蛋白纳米粒通过尾静脉注射到ICR小鼠体内后，药效学研究结果表明，特异性配体修饰组镇痛效果明显优于普通无修饰纳米粒组和游离药物组[15]。
综上所述，纳米技术在提供癌症或中枢神经系统疾病新型治疗手段中扮演了重要角色，这些纳米治疗方法对于癌症或中枢神经系统疾病的治疗具有非常大的潜力。
3 展望
对于纳米技术在药物输送系统中的应用预测尚不能十分确定，从现在的研究程度来看是不可估量的。纳米技术应用于药物输送系统研究越来越受到关注，诸多策略已经用于改善药物的靶向输送，但是靶向效率的提高仅仅只是量的提高，尚未达到“质”的飞跃。现阶段纳米技术在改善药物靶向输送的同时，也明显提高其他组织器官对药物的摄取量，容易造成毒副作用。因此，纳米技术应用于改善药物输送如何达到“质”的飞跃，如何提高靶组织病灶区药物浓度并降低其他组织器官的毒副作用，如何设计和制备生物相容性好、安全性好的材料，如何系统全面地评价纳米药物输送系统等都是有待以进一步深入研究的问题。
参考文献
[1] Farokhzad， O.C.， Nanotechnology for drug delivery： the perfect partnership. Expert Opin Drug Deliv， 2008. 5（9）： p. 927-9.
[2] Chu， L.Y.， et al.， Preparation of glucose-sensitive microcapsules with a porous membrane and functional gates. Colloids Surf B Biointerfaces， 2004. 37（1-2）： p. 9-14.
[3] Lee， E.S.， K. Na， and Y.H. Bae， Doxorubicin loaded pH-sensitive polymeric micelles for reversal of resistant MCF-7 tumor. J Control Release， 2005. 103（2）： p. 405-18.
[4] Lee， E.S.， K. Na， and Y.H. Bae， Super pH-sensitive multifunctional polymeric micelle. Nano Lett， 2005. 5（2）： p. 325-9.
[5] Viglianti， B.L.， Target molecular therapies： methods to enhance and monitor tumor drug delivery. Abdom Imaging， 2009. 34（6）： p. 686-95.
[6] Kumar， P. and B. Mishra， Colon targeted drug delivery systems--an overview. Curr Drug Deliv， 2008. 5（3）： p. 186-98.
[7] Juillerat-Jeanneret， L.， The targeted delivery of cancer drugs across the blood-brain barrier： chemical modifications of drugs or drug-nanoparticles？ Drug Discov Today， 2008. 13（23-24）： p. 1099-106.
[8] Zhao， X.， H. Li， and R.J. Lee， Targeted drug delivery via folate receptors. Expert Opin Drug Deliv， 2008. 5（3）： p. 309-19.
[9] Lammers， T.， et al.， Drug targeting to tumors： principles， pitfalls and （pre-） clinical progress. J Control Release， 2012. 161（2）： p. 175-87.
[10] Marcucci， F. and F. Lefoulon， Active targeting with particulate drug carriers in tumor therapy： fundamentals and recent progress. Drug Discov Today， 2004. 9（5）： p. 219-28.
[11] Allen， T.M.， Ligand-targeted therapeutics in anticancer therapy. Nat Rev Cancer， 2002. 2（10）： p. 750-63.
[12] Qian， Z.M.， et al.， Targeted drug delivery via the transferrin receptor-mediated endocytosis pathway. Pharmacol Rev， 2002. 54（4）： p. 561-87.
纳米技术的概念范文6
关键词：颠覆性技术；创新；移动互联；机器人；人工智能
基金项目：“江苏省社科应用研究精品工程”课题；项目名称：颠覆性技术的识别及培育发展研究；项目编号：16SYB-023。
历史上，每次科技革命时期，都是颠覆性技术出现的高峰期。科技革命构成了发掘和发展颠覆性技术的难得历史机遇。目前，科W已经沉寂了60余年，第三次技术革命发生距今接近80年，科技知识体系积累的内在矛盾已经凸显，迫切需要新的重大突破。在物质科学、量子信息科学、生命科学、宇宙科学等基础科学领域，一些重要的科学问题和关键技术发生革命性突破的先兆日益显现；科技发展跨学科趋势愈益明显，新学科、新知识、新思想的出现更多体现为学科交叉融合的方式，许多重大创新出现在学科交叉领域。当今世界已处在新一轮科技革命的前夜，颠覆性技术大量涌现的时期即将到来。
一、颠覆性技术的概念
颠覆性技术概念最早出自美国哈弗商学院克莱顿・克里斯滕森教授1995年出版的《颠覆性技术的机遇浪潮》。他认为，颠覆性技术是指这样一类技术：它们往往从低端或边缘市场切入，以简单、方便、便宜为初始阶段特征，随着性能与功能的不断改进与完善，最终取代已有技术，开辟出新市场，形成新的价值体系。德国弗郎恩霍夫协会认为：颠覆性技术就是指能够“改变已有规则”的技术，即那些与现有技术相比，在性能或功能上有重大突破，其未来发展将逐步取代已有技术，进而改变作战模式或作战规则的技术。
综上所述，颠覆性技术是一种另辟蹊径、会对已有传统或主流技术途径产生颠覆性效果的技术，可能是完全创新的新技术，也可能是基于现有技术的跨学科、跨领域的创新型应用。颠覆性技术具有四个特点：技术发展速度快、产生潜在影响范围广、可创造经济价值高、带来颠覆性影响大。与渐进性技术相比，颠覆性技术在形态上更具有超越性和突变性，在效能上更具备革命性和破坏性。
二、我国颠覆性创新的领域选择
（一）“十三五”国家科技创新规划：15个领域
《“十三五”国家科技创新规划》中明确提出要发展引领产业变革的颠覆性技术：加强产业变革趋势和重大技术的预警，加强对颠覆性技术替代传统产业拐点的预判，及时布局新兴产业前沿技术研发，在信息、制造、生物、新材料、能源等领域，特别是交叉融合的方向，加快部署一批具有重大影响、能够改变或部分改变科技、经济、社会、生态格局的颠覆性技术研究，在新一轮产业变革中赢得竞争优势。重点开发移动互联、量子信息、人工智能等技术，推动增材制造、智能机器人、无人驾驶汽车等技术的发展，重视基因编辑、干细胞、合成生物、再生医学等技术对生命科学、生物育种、工业生物领域的深刻影响，开发氢能、燃料电池等新一代能源技术，发挥纳米技术、智能技术、石墨烯等对新材料产业发展的引领作用。
（二）国家科技重大专项：16个领域
《国家中长期科学技术发展规划纲要（2006-2020 年）》确定了核心电子器件、高端通用芯片及基础软件，极大规模集成电路制造技术及成套工艺，新一代宽带无线移动通信，高档数控机床与基础制造技术，大型油气田及煤层气开发，大型先进压水堆及高温气冷堆核电站，水体污染控制与治理，转基因生物新品种培育，重大新药创制，艾滋病和病毒性肝炎等重大传染病防治，大型飞机，高分辨率对地观测系统，载人航天与探月工程等16个重大专项，涉及信息、生物等战略产业领域，能源资源环境和人民健康等重大紧迫问题，以及军民两用技术和国防技术。
（三）中国科技发展战略研究院：20项关键技术
2016年，中国科学技术发展战略研究院科技预测与评价研究所对关系到我国经济建设、生态建设、国防建设、民生改善乃至综合国力提升具有决定性、基础性的核心技术，按照科学（属于国际竞争激烈的前沿或核心技术）、颠覆性（有望取代主流技术、替代主导产业的技术）、重大（有望替代1-2个主导产品，或颠覆1个以上行业的技术）、可行（经过10年努力能够取得自主知识产权，并有望商业化的技术）四个原则，进行了预测和遴选，遴选出未来能够改变或部分改变科技、经济、生态、军事现状与格局的20项关键技术。
（四）中国科协创新战略研究院：7大领域
中国科协创新战略研究院在的《我国应对颠覆性技术创新需要重点布局的领域》中，认为未来十年世界范围内可能出现的颠覆性创新集中在9大领域：先进计算技术与人工智能、纳米技术与材料科学、基因与精准医疗、能源开发与存储、航空航天与地外生命探测、网络与大数据、智能汽车与智慧交通、绿色制造与先进制造、教育技术与知识自动化。
从我国各机构评选的技术来看，出现频率最高的五大技术领域是移动互联、机器人、3D 打印、人工智能、纳米技术，这五大技术领域将是我国未来颠覆性技术创新的主要方向。
三、我国颠覆性领域的技术创新方向
（一）移动互联领域
大力支持移动互联网软件开发，突破系统软件、人机交互、应用开发、虚拟化等热点技术与新兴技术。加快推进移动互联网的云计算和大数据应用，重点突破数据挖掘、海量数据处理、计费、访问控制等平台关键核心技术。支持开展未来网络重大基础设施（CENI）项目的关键技术研究，加强相关领域产品研发和产业孵化，大力推广基于下一代广播电视网的创新业务及相关应用。充分发挥移动互联网对生产领域的带动作用，在工程机械、汽车、食品、电子信息、物流等行业形成领先的服务产品。深化移动互联网在生活领域的引领作用，大力推广面向餐饮、休闲娱乐、购物、旅游等的移动互联网应用，重点发展移动支付、移动娱乐、移动阅读、移动资讯、移动搜索、移动位置服务等。鼓励移动互联网应用创新，重点发展车载数据与资讯、智能交通、基于北斗等多制式智能交通导航、远程测试诊断、在线节能监管、道路救援、食品安全溯源与安防等移动信息服务。
（二）机器人领域
重点研究智能机器人机构设计、制造工艺、智能控制和人机交互等共性技术，攻克机器人优化建模、精准感知、多机器人协调等核心技术。（1）伺服电机方面：重点发展根据机器人的高速，重载，高精度等应用要求，增加驱动器和电机的瞬时过载能力，增加驱动器的动态响应能力，驱动增加相应的自定义算法接口单元，且采用通用的高速通讯总线作为通讯接口，摒弃原先的模拟量和脉冲方式，进一步提高控制品质。（2）减速器方面：重点发展高强度耐磨材料技g、加工工艺优化技术、高速技术、高精度装配技术、可靠性及寿命检测技术以及新型传动机理的探索，发展适合机器人应用的高效率、低重量、长期免维护的系列化减速器。（3）控制器方面：重点研究开放式，模块化控制系统，开发适用于机器人控制的通用软件包；提高机器人控制器的智能化和网络化水平，开发具有多传感器信息融合能力的控制器。
（三）3D打印领域
围绕3D打印重点方向，突破一批原创性技术。（1）材料方面：针对金属3D打印专用材料，优化粉末大小、形状和化学性质等材料特性，开发满足3D打印发展需要的金属材料；针对非金属3D打印专用材料，提高现有材料在耐高温、高强度等方面的性能，降低材料成本。（2）工艺方面：解决金属构件成形中高效、热应力控制及变形开裂预防、组织性能调控，以及非金属材料成形技术中温度场控制、变形控制、材料组份控制等工艺难题。（3）装备及核心器件方面：加强3D打印专用材料、工艺技术与装备的结合，不断提高金属材料3D打印装备的效率、精度、可靠性，以及非金属材料3D打印装备的高工况温度和工艺稳定性，提升个人桌面机的易用性、可靠性；重点研制与3D打印装备配套的嵌入式软件系统及核心器件，提升装备软、硬件协同能力。
（四）人工智能领域
进行人工智能前沿技术布局，推动核心技术产业化，重点突破人工智能基础理论（包括深度学习、类脑智能等）、人工智能共性技术（包括人工智能领域的芯片、传感器、操作系统、存储系统、高端服务器、关键网络设备、网络安全技术设备、中间件等基础软硬件技术）、人工智能应用技术（包括基于人工智能的计算机视听觉、生物特征识别、复杂环境识别、新型人机交互、自然语言理解、机器翻译、智能决策控制、网络安全技术等）。加快人工智能基础资源公共服务平台建设，包括满足深度学习计算需求的新型计算集群共享平台、云端智能分析处理平台、算法与技术开放平台、智能系统安全情报共享平台等，为人工智能创新创业提供相关研发工具、检验评测、安全、标准、知识产权、创业咨询等专业化服务。加快人工智能技术的产业化进程，推动人工智能在家居、汽车、无人系统、安防、制造、教育、环境、交通、商业、健康医疗、网络安全、社会治理等重要领域开展试点。
（五）纳米技术领域
加强纳米技术研究，重点突破纳米材料及制品的制备与应用关键技术，积极开发纳米粉体、纳米碳管、富勒烯等材料，大力推进纳米材料在电子信息、生物医药、新能源和节能环保等领域的广泛应用。针对信息、能源、环保、生物医学等领域的迫切需求，开发纳米结构加工与制造的新方法、纳米器件集成与系统的设计、制备技术。重点研究新型纳米电子、光电器件、传感器件，大力发展纳米晶太阳能电池、新型薄膜太阳能电池、有机太阳能电池、热电电池、超级电容器等技术，着力突破室内空气污染物、工业源有毒有害气体、动力机械尾气的纳米净化材料及催化净化技术，切实攻克纳米颗粒与生物活性物质的组装方法。促进纳米绿色印刷制版、高密度存储器、新型显示、高效能源转化、气体净化、疾病快速诊断等纳米材料与技术的规模化应用，抢占未来纳米材料发展的制高点。
参考文献
[1] 刘根生.多些“颠覆性技术创新”[J].群众，2016，（1）.
[2] 杨，余晓洁.科技创新引领“第一动力”重视颠覆性技术创新[J].中国职工教育，2016，（1）.
[3] 赵刚.未来五年颠覆性技术将不断涌现[J].领导文萃，2016，（7）.
[4] 王武军.颠覆性技术的“摇篮”高明在哪儿[J].中国中小企业，2016，（6）.
