根据历史经验和最新的科技发展，决定一个国家在21世纪地位的产业是纳米产业。

　　人类以驾驭原子能进入现代社会，以制造和利用单晶硅基础上的半导体进入了电脑与网络通信时代。但是，真正实现电脑的使用的基础上的高速公路，还欠缺一点什么？目前可以说的至少是这个公路还非常狭窄。需要纳米技术使人类真正进入信息时代。最近人类又开始解破生物基因的迷。但是要在基因基础上再造动植物的生命，人类用什么手段呢？还是需要工具与方法。已经有人指出，需要纳米技术。按克林顿的说法，就是一种能在原子或分子水平上操纵物质的技术，现在很多国家经多方面论证确认，在众彩纷纭的技术革命的洪流中，纳米技术一枝独秀，它将领导下一场工业革命。

　　纳米原来只是一种计量单位，即10－9米，百亿分之一米。国际上确认，当物质的粒径在100纳米以下时，这种物质就可称为纳米材料。那么，制造和驾驭这样小的物质的技术就是纳米技术。原来当人们制造出这样小的纳米态的物质时，人们发现物质的物理与化学性能都与原来的定性有很大的区别。它可以提供更为完善的原有的材料性能，或者提供原来所完全不同的物质性能，比如原来是导体的铜变成了非导体，而原来不是导体的物质在常温下比铜的导电性能超过6倍；又比如纳米碳管具有神奇的吸附大量氢的性能。纳米材料可以使物质改性，比如，人们长久以来难以解决的陶瓷的脆性问题，在制作过程中参入少量的纳米粉，就得到了比较理想的效果，达到了类似铁的耐弯曲性。

　　至今电脑制作的基础是在微米基础上进行的，现在人们已经开始在纳米基础上完善芯片和集成电路的制作，利用它把芯片制造得更小，或者利用纳米的改性特长使电脑制造业建立在全新的基础上。克林顿因此说：“有些科学家相信，纳米技术可以使21世纪革命化，从而更新晶体管的制作方法,让因特网真正把人类引入信息时代。”

　　当人类联合解破基因密码成功的消息传出后,人们立即想到哪一个技术对人类社会的影响更大？有人很快做出了回答，那就是：要使现在基因密码破解基础上的成果变成一场医疗革命，仍然需要更小的工具，而不仅仅是用药物来影响基因，那就需要纳米机器，需要可以在比细胞更小的范围内改造生物体的工具，这只能是纳米技术。纳米技术的重要性就在于它是人类利用的材料和工具的革命。纳米技术是在人类科研发展的基础上产生与发展出来的。

　　人们对客观物质世界的认识，分为宏观和微观两个层次。对宏观世界的观察从肉眼可见的物体延伸到几亿甚至几十亿光年之遥，上限无穷；所谓微观是指原子、分子、以及原子内部的世界，下限无穷；19世纪末20世纪初，有人观察到了介乎宏观与微观之间的，三维尺度很小的“处女地”内的一些奇异现象。后来科学家在这方面的观察和预言被证实，从而确立了客观世界存在着一个范畴——纳米体系，范围是1～100纳米。人们制备纳米粒子的奋斗最初的成功是在1963年。1984年西德的教授用惰性气体蒸发原位加压法制备了具有三维纳米块状试样的纳米微粒，具有清洁界面的纳米晶体Pd、Cu、Fe等。1987年美国Argon实验室用同样的方法制备出了纳米TiO2多晶体。1990年在美国巴尔基摩召开了国际第一届纳米科学技术学术会议，正式把纳米材料科学作为材料科学的一个新的分支公布于世。这标志着材料科学已进入一个新的层次，人们的认识又延伸到过去不被人们注意的纳米尺度。

　　虽然自然界中早就存在纳米微粒和纳米固体，但是人们都不依靠在自然界采集纳米微粒和纳米固体来使用。从实验室制备成功纳米材料以来的20多年里，90年以前，主要是在实验室里探索用各种方法制备纳米材料，90－94年，人们关注的热点是如何利用已经挖掘出来的纳米材料的奇异特性设计纳米复合材料；从1994年起，人们的关注已经集中到人工组装合成的纳米结构的材料体系上。可见纳米科学的发展正在飞速前进。

　　最活跃的领域仍然是纳米粉体的制备。科技界和企业使用了人类迄今已经拥有的各种方法来制备纳米粉：气相法、液相法、球磨法等。气相法包括惰性气体冷凝发、溅射法、等离子法、气体高温裂解法、电子束蒸发法等。液相法包括沉淀法、醇盐水解法、溶胶－凝胶法、水热法等。近来还有人使用高能机械球磨法和太阳能发射炉采用蒸发－凝聚工艺。还有采用金属丝在高压电容器内放电作用来爆炸成形，更有人采用激光蒸发金属靶材料，结合在一个扩散云室内受控的凝聚，合成了10－50nm的高性能氧化物和非氧化物的纳米粉。

　　中国对纳米事业非常重视，1991年钱学森就指出“我认为纳米左右和纳米以下的结构是下一个阶段科学发展的重点，会是一次技术革命，从而将是21世纪又一次产业革命。”纳米研究列入了我国863计划，并且取得了突破性的成果，沈阳的科学院金属研究所发明了激光制备纳米粉的专利技术，齐齐哈尔超微分制造公司在利用这现技术的基础上加以改进，用两年时间完成了产业化生产，达到了年产高性能硅基纳米粉两吨的可喜成果。该厂生产的Si,SiC,Si3N4和混合分含氧量得到严格控制，粒径都在38nm以下。是目前世界上罕见的产品。

　　目前，氧化物纳米材料已经成几十万地生产，但是，迄今没有找到西方国家有能力年产非氧化物纳米粉在吨量级的单位，美国著名的NanophaseTechnologyCo.曾在网页上宣称他们可以提供硅基纳米粉，并且报了价。但是，该公司报的硅基纳米粉的质量数据自相矛盾，粒径超过100，不能算作纳米粉。本文著者曾要求该公司大量供货和报价，该公司说，没有生产，无法供货，并且介绍另外一家公司可以供货。经过联系，这家公司的货源是来自中国的，是转售中国货。最近几年共转售几十公斤而已。出售给这家美国供应商的中国单位就是沈阳金属研究所的实验室。不久之后，美国新泽西州立大学教授，前国际陶瓷协会主席DaleNiesze博士来访，他说，他的陶瓷研究中心的实验室也有能利用激光法生产高档硅基纳米粉，但是生产能力每日只有一公斤计。可见，目前世界上有能力以激光法生产粒径小于50nm的高档纳米粉的，并且已经产业化的每年生产能力达到以吨计的只有中国的齐齐哈尔超微粉有限公司。　Niesze博士当时告诉接待他的中国主人，美国在纳米研究上已经落后，他有表扬中国同仁的意思，更主要的是因为，鉴于纳米技术的重要性，1996年，以美国国家科学基金会为首的十几个政府部门联合出资，委托世界技术评估中心对“纳米结构的科学和技术”的研究开发现状和趋势进行调研。为此，该中心组织了一个八人专家组，调查研究了三年（1996－1998），证实美国在纳米研究上，政府支持的力度落后于欧洲、日本，克林顿政府就采取了积极的态度，力争赶上，制订了财政拨款5亿美元的NNI工程。

　　□冯胜保

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