納米生物技術(shù)學(xué)范文

時(shí)間:2024-04-11 18:14:05

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納米生物技術(shù)學(xué)

篇1

【關(guān)鍵詞】納米金;生物醫(yī)學(xué)技術(shù);應(yīng)用現(xiàn)狀

1前言

如今納米技術(shù)隨著時(shí)代的發(fā)展已經(jīng)得到了很大的發(fā)展,成為了科學(xué)研究的熱點(diǎn),納米金是指直徑0.8~250mm的締合金溶膠,它屬于納米金屬材料中研究最早的種類,納米金具有良好的納米表面效應(yīng)、量子效應(yīng)以及宏觀量子隧道效應(yīng),它具有很多良好的化學(xué)特性,比如抗氧性和生物相容性。

2納米金在病原體檢測(cè)技術(shù)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

近些年來生物醫(yī)學(xué)界對(duì)于流行病學(xué)的研究和對(duì)病原微生物的診斷已有了不小的進(jìn)展,傳統(tǒng)的分離、培養(yǎng)及生化反應(yīng)逐漸被時(shí)代所淘汰,運(yùn)用納米金的免疫標(biāo)記技術(shù)作為新的高通量的、操作簡(jiǎn)單的檢測(cè)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于臨床病原體的檢測(cè),這種檢測(cè)技術(shù)快速且準(zhǔn)確,十分適合在臨床上使用。1939年,兩位科學(xué)家Kausche和Ruska做了一個(gè)小小的納米金實(shí)驗(yàn),他們將煙草花病毒吸附在金顆粒上,并在電子顯微鏡下觀察,發(fā)現(xiàn)金離子呈高電子密度,就此打下了納米金在免疫電鏡中的應(yīng)用基礎(chǔ)。從1939年后生物醫(yī)學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,納米金標(biāo)記技術(shù)也廣受世人關(guān)注,成為了現(xiàn)代社會(huì)四大免疫標(biāo)記技術(shù)之一。作為一種特殊標(biāo)記技術(shù),納米金在免疫檢測(cè)領(lǐng)域受到了廣泛的應(yīng)用,使用納米金粒子做探針,觀察抗原抗體的特異性反應(yīng),放大檢測(cè)信號(hào),由此檢測(cè)抗原的靈敏性。納米金技術(shù)具有良好的檢測(cè)靈敏性,在早期還支持診斷并監(jiān)控了急性傳染性病毒,根據(jù)這一特性,秦紅設(shè)計(jì)了快速檢測(cè)黃熱病病毒的技術(shù),在納米金顆粒上標(biāo)記上金SPA-復(fù)合物的標(biāo)志,通過免疫反應(yīng)實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)病毒抗體與納米金顆粒結(jié)合,并形成了人眼可見的紅線。這種檢測(cè)方法的優(yōu)點(diǎn)有:不需要器材、簡(jiǎn)單、迅速、廉價(jià)、高效,極大地推動(dòng)了黃熱病病毒檢測(cè)技術(shù)的更新,在黃熱病的防控事業(yè)上有著深遠(yuǎn)意義。利用納米金作為免疫標(biāo)記物來檢測(cè)的除了黃熱病病毒,還有致病寄生蟲。我國(guó)的民族種類多樣,一些少數(shù)民族人民由于自身的文化特點(diǎn),喜食生食或半生食物,這就形成了寄生蟲病的傳播,我國(guó)經(jīng)濟(jì)大發(fā)展后,人民的生活水平得到了提高,但還是喜食半生動(dòng)物肉或者內(nèi)臟,造成了食源性寄生蟲病發(fā)病率的上升,嚴(yán)重影響人民身體健康。目前我國(guó)的臨床診斷寄生蟲病技術(shù)包括三方面:病原學(xué)檢查、免疫學(xué)檢查以及影像學(xué)檢查。運(yùn)用納米金檢測(cè)技術(shù),不僅縮短了取材時(shí)間、縮小了取材范圍,而且檢出率高、創(chuàng)傷性小,受到了患者的廣泛歡迎。

3納米金在核酸、蛋白質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

納米金粒子具有特殊的表面等離子體共振現(xiàn)象,被應(yīng)用在核酸構(gòu)建和分析檢測(cè)蛋白質(zhì)領(lǐng)域中,可以把生物識(shí)別反映轉(zhuǎn)換為光學(xué)或電學(xué)信號(hào),因此人們將其與DNA、RNA和氨基酸相結(jié)合,在檢測(cè)核酸和蛋白質(zhì)方面收效頗豐,并且這種檢測(cè)方法制備簡(jiǎn)單,同時(shí)還具有很多優(yōu)點(diǎn),比如良好的抗氧化性和生物相容性,下面具體講一下納米金檢測(cè)技術(shù)在核酸和蛋白質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用。首先是在核酸檢測(cè)中的應(yīng)用。美國(guó)首先利用納米金連接寡核苷酸制成探針檢測(cè)核酸,將納米金做標(biāo)記與靶核酸結(jié)合形成超分子結(jié)構(gòu),由此來檢測(cè)核酸。利用納米金技術(shù)檢測(cè)特定病原體和遺傳疾病首先要做的就是檢測(cè)核酸的特定序列,在芯片點(diǎn)陣上整齊排列納米金顆粒,利用TaqDNA連接酶識(shí)別單堿基突變,等待連接后,就可以經(jīng)過一系列步驟得出單堿基突變結(jié)果,得到所需信息。在臨床應(yīng)用中使用納米金技術(shù)的表現(xiàn)有高靈敏檢測(cè)谷胱甘肽和半胱氨酸的新型電化學(xué)生物傳感器,這種機(jī)器對(duì)于谷胱甘肽和半胱氨酸的檢出限值更低,在檢測(cè)及預(yù)防糖尿病、艾滋病等疾病方面具有很大的臨床優(yōu)勢(shì)。其次是在蛋白質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用。納米金與蛋白質(zhì)的作用方式非常多樣,有物理吸附方式、化學(xué)共價(jià)結(jié)合方式以及非共價(jià)特異性吸附等等方式,在此背景下,我們可以利用納米金檢測(cè)并治療疾病和檢測(cè)環(huán)境污染。

4納米金在生物傳感器制備中的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前納米金在生物傳感器檢測(cè)中的應(yīng)用受到了人們的普遍關(guān)注,如上文所說,納米金具有特殊的表面等離子體共振現(xiàn)象,這是制備生物傳感器的基礎(chǔ)。利用這種特性,科學(xué)家們做了許多實(shí)驗(yàn),比如拉曼光譜試驗(yàn),使用Uv-Vis光譜和拉曼光譜儀測(cè)試金納米顆粒的表征,得出結(jié)論是可以根據(jù)納米金顆粒的不同形貌制作不同濃度分子的探針,受外周環(huán)境介電特性和顆粒尺寸大小的影響,納米金顆粒會(huì)表現(xiàn)出不同的形貌特征,比如吸收光譜、發(fā)生藍(lán)移。納米金是屬于一種非常微小的貴金屬,作為貴金屬,它具有很好的導(dǎo)電性能,利用納米金進(jìn)行免疫檢測(cè)時(shí)會(huì)大量聚集納米金,從而增強(qiáng)反應(yīng)體系的電導(dǎo),順利通過電導(dǎo)檢測(cè)免疫反應(yīng)。利用納米金的高檢測(cè)靈敏性可以進(jìn)行電化學(xué)免疫傳感器的制備。

5其他領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前納米技術(shù)的研究中,納米金在生物醫(yī)學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用研究是重要研究課題,除了上文中說到的病原體檢測(cè)、核酸以及蛋白質(zhì)檢測(cè)還有生物傳感器制備中的應(yīng)用,納米金技術(shù)同時(shí)也被廣泛應(yīng)用于腫瘤的診斷與治療、藥物載體以及CT成像。納米金具有特殊的組成結(jié)構(gòu),它可以輕易被修飾并負(fù)載化合物,可以用于檢測(cè)并治療腫瘤,還可以被用于肺癌的檢測(cè)及治療,目前的大量數(shù)據(jù)都表明納米金技術(shù)在診斷并治療肺癌上有極大的優(yōu)勢(shì)。

6結(jié)語

21世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域最關(guān)鍵的技術(shù)之一就是納米金標(biāo)記技術(shù),作為一種十分精細(xì)的技術(shù),它幾乎不影響生物分子的活性,就這一點(diǎn)而言,它是非常好的標(biāo)記物。我們可以想見,納米金技術(shù)因其自身的諸多優(yōu)點(diǎn),必會(huì)獲得更大的生物醫(yī)學(xué)發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn):

[1]艾桃桃.納米金在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].陜西理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010,04:63~68,95.

[2]王英澤,黃奔,呂娟,梁興杰.納米技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀[J].生物物理學(xué)報(bào),2009(03):168~174.

[3]李家萌,曹穎,趙媛,楊毅梅.納米金在生物醫(yī)學(xué)技術(shù)應(yīng)用的研究現(xiàn)狀[J].中國(guó)寄生蟲學(xué)與寄生蟲病雜志,2016(02):1~5.

篇2

關(guān)鍵詞:納米技術(shù) 材料 生物 能源 環(huán)境

人類對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)長(zhǎng)期以來一直沿著宏觀宇宙的大尺度和基本粒子的微觀尺度兩個(gè)方向發(fā)展。從20世紀(jì)中期開始,人們逐漸發(fā)現(xiàn),介于宏觀和微觀之間的尺度——介觀尺度也具有重要意義,它是一個(gè)人類遠(yuǎn)未深入了解的尺度范圍,納米科技就是處于這一介觀世界中“納米尺度”上的科學(xué)技術(shù)。

納米科技是指在納米尺度(1~100nm)上研究物質(zhì)(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(xué)科交叉的科學(xué)和技術(shù)。它使人類認(rèn)識(shí)和改造物質(zhì)世界的手段和能力延伸到原子和分子。納米科技的最終目標(biāo)是根據(jù)原子、分子及物質(zhì)在納米尺度上表現(xiàn)出來的新穎的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性,制造出具有特定功能的產(chǎn)品。

一、納米材料的應(yīng)用

從材料的角度看,納米技術(shù)是通過綜合控制材料到納米尺度,引起材料性能發(fā)生顯著改變,從而用于制備特定功能的產(chǎn)品。納米材料的光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)以及化學(xué)方面的性質(zhì)和大塊固體相比有顯著的不同。

納米材料大致可分為納米粉體、納米纖維、納米薄膜、納米塊體等四類。

納米粉體材料可用于高密度磁記錄材料、防輻射材料、單晶硅和精密光學(xué)儀器拋光材料、先進(jìn)的電池電極材料、太陽能電池材料、高效催化劑、各種藥物制劑或藥物載體等。納米纖維可用于新型激光或發(fā)光二極管材料、高強(qiáng)度纖維(如碳納米管)等。納米薄膜可用于氣體催化材料、光敏材料、平面顯示器材料、超導(dǎo)材料等。納米塊體的主要用途為超高強(qiáng)度材料、智能金屬材料等。

二、納米生物技術(shù)的應(yīng)用

納米生物技術(shù)是納米生物學(xué)的應(yīng)用,即用先進(jìn)的物理學(xué)、納米科技手段研究生物學(xué)基本問題,特別是在單分子水平上研究生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能和相互作用;應(yīng)用物理學(xué)定量的、大規(guī)模信息處理的思路和方法革新研究方法,開拓嶄新的研究領(lǐng)域。如生物芯片、DNA計(jì)算機(jī)和生物信息學(xué)等等。納米顆粒能用作醫(yī)學(xué)診斷和治療的工具,納米生物技術(shù)的方法也用于發(fā)展具有多功能特性的新材料和新器件,如納米生物傳感器等。

三、納米與能源

隨著納米技術(shù)的發(fā)展,高效率、低成本的太陽能發(fā)電將成為現(xiàn)實(shí)。

太陽能電池主要是以半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ),其工作原理是利用光電材料吸收光能后發(fā)生的光電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)。除了發(fā)展環(huán)保的可充電電池外,超級(jí)電容器作為一種新型的儲(chǔ)能器件,具有無可替代的優(yōu)越性。它儲(chǔ)存電荷的能力強(qiáng),并具有充放電速度快、效率高、對(duì)環(huán)境無污染、循環(huán)壽命長(zhǎng)、使用溫度范圍寬、安全性高等特點(diǎn)。納米材料應(yīng)用于超級(jí)電容電極的研究,已經(jīng)引起了越來越多的關(guān)注。以碳納米管為例,它具有大的比表面積、導(dǎo)電性好、化學(xué)性能穩(wěn)定,被認(rèn)為是理想的超級(jí)電容電極材料。

四、納米技術(shù)在環(huán)境問題中的應(yīng)用

隨著納米材料和納米技術(shù)的日益發(fā)展,納米環(huán)保技術(shù)也迅速發(fā)展,不僅拓展了人類利用資源和保護(hù)環(huán)境的能力,而且為徹底改善環(huán)境和從源頭上控制新的污染創(chuàng)造了條件。

納米材料因具有超大的比表面積及表面原子活性高等特點(diǎn),對(duì)各種有毒有害氣體具有很高的吸附效率,通過表面修飾及摻雜等工藝,還可以獲得對(duì)某些微量物質(zhì)的特別高的選擇吸附功能,可廣泛用于空氣凈化和尾氣排放無害化、水凈化與污水排放無害化、電磁及噪聲污染的有效控制、節(jié)能與資源的有效利用等領(lǐng)域。

利用納米技術(shù)還可以制備非常好的催化劑,其催化效率極高。經(jīng)它催化的石油中硫的含量小于0.01%,因而在燃煤中可加入納米級(jí)助燃催化劑,以幫助煤充分燃燒,提高能源的利用率,防止有害氣體的產(chǎn)生。納米級(jí)催化劑用于汽車燃燒催化,有極強(qiáng)的氧化還原性能,使汽油燃燒時(shí)不再產(chǎn)生一氧化硫和氮氧化物,根本無需進(jìn)行尾氣凈化處理。而各種納米光催化氧化材料,可以利用光能降解有機(jī)物,抗菌除臭,在凈化環(huán)境、保護(hù)健康方面起著越來越重要的作用。

篇3

信息、生物、新材料三大前沿領(lǐng)域

信息、生物、新材料是21世紀(jì)前30年發(fā)展最快、最熱門的三大領(lǐng)域,它們集結(jié)了當(dāng)今世界最強(qiáng)勢(shì)的研究力量。但在這些關(guān)系未來發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域中,我國(guó)許多核心技術(shù)仍依賴追蹤、模仿和引進(jìn)國(guó)外技術(shù),原始創(chuàng)新能力明顯不足。

從更寬的視野來看,不僅僅是這三個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展需要高揚(yáng)“自主創(chuàng)新”的信心與勇氣。實(shí)際上,整個(gè)中國(guó)科技正面臨著前所未有的發(fā)展壓力:對(duì)外要適應(yīng)國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)的緊迫形勢(shì),對(duì)內(nèi)要滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中的重大戰(zhàn)略性需求。而原始創(chuàng)新能力和技術(shù)創(chuàng)新能力的薄弱,已成為當(dāng)前和未來相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)影響我國(guó)整體競(jìng)爭(zhēng)力的極大障礙。

面向未來15年的《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》即將,科技部等有關(guān)部門正在著手制定科技“十一五規(guī)劃”——關(guān)于中國(guó)科技“未來”的探討與關(guān)注,在最近一年多來達(dá)到了前所未有的程度。就是在這樣帶著幾分焦灼、幾分期待、幾分信心的探討氛圍中,“自主創(chuàng)新”成為人們關(guān)于中國(guó)科技發(fā)展的共識(shí)。

帶著這個(gè)共識(shí),再來看中國(guó)科技發(fā)展面臨的“壓力”,在很大程度上已經(jīng)變成了未來發(fā)展的重大機(jī)遇。未來10年,中國(guó)在這三大領(lǐng)域中最有可能實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新的關(guān)鍵技術(shù)群究竟有哪些?有限的科技經(jīng)費(fèi)究竟應(yīng)當(dāng)投入到哪些突破口?

下一代移動(dòng)通信技術(shù)

移動(dòng)通信是人類社會(huì)發(fā)展中的一大奇跡。2004年12月,全球(蜂窩)移動(dòng)通信用戶總數(shù)已達(dá)17億以上,超過已有百年發(fā)展歷史的固定通信用戶數(shù)。過去10年,移動(dòng)通信技術(shù)完成了由第一代模擬通信技術(shù)向第二代數(shù)字通信技術(shù)的過渡,當(dāng)前正處于由其巔峰狀態(tài)向第三代(3g)移動(dòng)通信技術(shù)過渡的進(jìn)程中。

目前,世界發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛投入力量進(jìn)行第三代及下一代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)和產(chǎn)品的開發(fā)。

——3g移動(dòng)通信:國(guó)際電信聯(lián)盟(itu-t )批準(zhǔn)為3g 的三大標(biāo)準(zhǔn)分別是歐洲的wcdma,美國(guó)高通公司的cdma2000和中國(guó)大唐電信的td-scdma。3g已在全球30多個(gè)國(guó)家開始商用。

——增強(qiáng)型3g(enhanced 3g):為了克服3g 技術(shù)不能很好支持流媒體等業(yè)務(wù)的不足,國(guó)際電信聯(lián)盟已在制定增強(qiáng)型3g技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。專家預(yù)測(cè),增強(qiáng)型3g技術(shù)將進(jìn)入商用。

——4g(或beyond 3g):下一代移動(dòng)通信即所謂超3g(以下統(tǒng)稱beyond 3g)技術(shù)的研究是國(guó)際上的熱點(diǎn)。beyond 3g具有更高的速率與更好的頻譜利用率。 歐盟、日本、韓國(guó)等國(guó)家已開始4g框架的研究,預(yù)期beyond 3g技術(shù)可望在2010年后開始商用。

中國(guó)移動(dòng)用戶總數(shù)已達(dá)3.34億,居世界第一,總體技術(shù)水平與國(guó)際同步,處于由第二代向第三代的過渡時(shí)期。我國(guó)3g移動(dòng)通信技術(shù)已經(jīng)具備了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的能力,我國(guó)大唐電信2000年5月提出的td-scdma標(biāo)準(zhǔn)已成為國(guó)際電信聯(lián)盟正式采納的三大標(biāo)準(zhǔn)之一。此外,在國(guó)家“863”計(jì)劃的支持下,開展了beyond 3g技術(shù)的研究,預(yù)期該技術(shù)可望在2010年后開始商用。

beyond 3g技術(shù)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)具有十分重要的意義。 德爾菲專家調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,我國(guó)研發(fā)水平比領(lǐng)先國(guó)家落后5年左右, 通過自主開發(fā)或聯(lián)合開發(fā),在未來5年可能形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。以華為、 中興為代表的一批高技術(shù)通信設(shè)備制造業(yè)公司,在第三代移動(dòng)通信設(shè)備(3g)等研發(fā)方面緊跟國(guó)際前沿,打破了國(guó)外公司對(duì)高技術(shù)通信設(shè)備的壟斷,開始參與國(guó)際通信標(biāo)準(zhǔn)的制定,開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù),具備了參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的能力,具備實(shí)現(xiàn)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展的契機(jī)。

中國(guó)下一代網(wǎng)絡(luò)體系

下一代網(wǎng)絡(luò)(ngn)泛指以ip為核心,同時(shí)可以支持語音、 數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的因特網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和固定電話通信網(wǎng)絡(luò)的融合網(wǎng)絡(luò)。

世界各國(guó)和國(guó)際通信標(biāo)準(zhǔn)化組織都在積極開展下一代網(wǎng)絡(luò)的研究開發(fā)工作。國(guó)際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)化部門(itu-t)、歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(etsi)、互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(ietf)、第三代伙伴組織計(jì)劃(3gpp)等,都在致力于下一代網(wǎng)絡(luò)體系的研究。目前,美國(guó)、日本、韓國(guó)、新加坡以及歐盟都已啟動(dòng)了下一代互聯(lián)網(wǎng)研究計(jì)劃,全面開展各項(xiàng)核心技術(shù)的研究和開發(fā)。

我國(guó)在下一代網(wǎng)絡(luò)的研究方面已取得了較大進(jìn)展?!熬盼濉逼陂g,863計(jì)劃建成了“中國(guó)高速信息示范網(wǎng)”(cainonet)、國(guó)家自然科學(xué)基金委支持的“中國(guó)高速互連研究試驗(yàn)網(wǎng)nsfcnet”等重大項(xiàng)目,目前已開始基于ngn的軟交換技術(shù)在移動(dòng)和多媒體通信中的應(yīng)用研究。中興、華為等企業(yè)還推出了基于軟交換的ngn解決方案;在下一代互聯(lián)網(wǎng)研究上,中興、港灣網(wǎng)絡(luò)等推出的高端路由交換機(jī),可應(yīng)用于國(guó)家骨干ip網(wǎng)絡(luò)建設(shè),以及大中型寬帶ip城域網(wǎng)核心骨干和匯聚。國(guó)內(nèi)公司還開始自行設(shè)計(jì)高端分組交換定制asic芯片。我國(guó)已成為少數(shù)幾個(gè)能夠提供全系列數(shù)據(jù)通信設(shè)備的國(guó)家之一。

下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)促進(jìn)我國(guó)高新技術(shù)的發(fā)展,以及對(duì)改造和提升我國(guó)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)具有舉足輕重的作用,對(duì)國(guó)家安全至關(guān)重要。從總體上看,我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)跟隨國(guó)外發(fā)展,在技術(shù)選擇上缺乏系統(tǒng)研究,走過一些彎路,至今與國(guó)外仍存在較大差距。無論網(wǎng)絡(luò)用戶規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品都尚有很大的發(fā)展空間。從全局著眼,應(yīng)不失時(shí)機(jī)地開展中國(guó)下一代網(wǎng)絡(luò)體系的研究、應(yīng)用試驗(yàn)、關(guān)鍵技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)。不能像第一代互聯(lián)網(wǎng)那樣,技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)都是外國(guó)的,給國(guó)家安全造成隱患。

納米級(jí)芯片技術(shù)

當(dāng)前,集成電路的發(fā)展仍遵循“摩爾定律”,即其集成度和產(chǎn)品性能每18個(gè)月增加一倍,按照器件特征尺寸縮小、硅片尺寸增加、芯片集成度提高和設(shè)計(jì)技術(shù)優(yōu)化的途徑繼續(xù)發(fā)展。

自上世紀(jì)90年代以來, 全球集成電路制造技術(shù)升級(jí)換代速度加快。 當(dāng)前國(guó)際上cmos集成電路大規(guī)模生產(chǎn)的主流技術(shù)是130nm, 英特爾等部分技術(shù)先進(jìn)的芯片制造公司已在用90nm進(jìn)行高性能芯片生產(chǎn)。2005年,美國(guó)amd公司已開始量產(chǎn)90nm的高性能芯片,國(guó)際上對(duì)65nm技術(shù)的開發(fā)也已成功。伴隨130nm到90nm技術(shù)的升級(jí), 考慮到擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模和降低成本,大多數(shù)公司將使用12英寸替代8英寸硅基片, 這也必將帶來半導(dǎo)體設(shè)備的大量更新。

近年來我國(guó)一些先進(jìn)集成電路制造公司的崛起,使國(guó)內(nèi)集成電路制造工藝技術(shù)與國(guó)際先進(jìn)水平的差距有了顯著的縮小,但整體水平仍與先進(jìn)國(guó)家相差2~3代。目前,我國(guó)集成電路設(shè)計(jì)公司年設(shè)計(jì)能力已超過500種,主流設(shè)計(jì)水平達(dá)到180nm,130nm技術(shù)正在開發(fā)中,90nm技術(shù)的研發(fā)也開始著手進(jìn)行。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展看,我國(guó)集成電路已初步形成由十多家芯片生產(chǎn)骨干企業(yè)、十多家重點(diǎn)封裝廠、二十多家初具規(guī)模的設(shè)計(jì)公司、若干家關(guān)鍵材料及專用設(shè)備儀器制造廠組成的產(chǎn)業(yè)群體,設(shè)計(jì)、芯片制造、封裝三業(yè)并舉的蓬勃發(fā)展態(tài)勢(shì)。以中科院計(jì)算所為代表的研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)在cpu研發(fā)方面所取得的新進(jìn)展,標(biāo)志著我國(guó)集成電路設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)能力,與國(guó)際先進(jìn)水平的差距進(jìn)一步縮小。目前我國(guó)芯片業(yè)大多集中在低端的交通、通信、銀行、信息管理、石油、勞動(dòng)保障、身份識(shí)別、防偽等領(lǐng)域,ic卡芯片所占比重一直占據(jù)芯片總體市場(chǎng)的20%左右。

世界第一顆0.13微米工藝td-scdma 3g手機(jī)核心芯片10月9日在重慶問世

今后的ic是納米制造技術(shù)的時(shí)代,而納米級(jí)芯片技術(shù)是我國(guó)趕超國(guó)際的關(guān)鍵,它的成功將會(huì)是我國(guó)ic工業(yè)發(fā)展史上的重要里程碑和持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力,專家認(rèn)為應(yīng)優(yōu)先發(fā)展。

中文信息處理技術(shù)

包括漢字和少數(shù)民族文字在內(nèi)的中文信息處理技術(shù),是漢語言學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的融合,是一門與語言學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、數(shù)學(xué)、控制論、信息論、聲學(xué)、自動(dòng)化技術(shù)等多種學(xué)科相聯(lián)系的邊緣交叉性學(xué)科。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,中文信息處理技術(shù)已滲透到社會(huì)生活的各個(gè)方面。1994年,微軟開始進(jìn)入中文軟件市場(chǎng),微軟的word把國(guó)產(chǎn)wps擠出了市場(chǎng),繼而windows中文版又把國(guó)產(chǎn)中文之星擠垮。微軟憑借其強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)地位,使國(guó)產(chǎn)的中文信息處理軟件舉步維艱。中文版的windows、office等占據(jù)了大部分的中文軟件市場(chǎng),使中文信息處理逐漸喪失了其特殊地位。

經(jīng)過二三十年的努力,我國(guó)的中文信息處理,包括中文的編碼、字型、輸入、顯示、輸出等的基本處理技術(shù)已經(jīng)實(shí)用化,目前正在逐漸擺脫“字處理”階段,處于向更高級(jí)階段快速發(fā)展的時(shí)期。包括中文的文字識(shí)別機(jī)和手寫文字識(shí)別、語音合成、語音識(shí)別、語言理解和智能接口等技術(shù)的研究已獲得進(jìn)展。中文的全文檢索、內(nèi)容管理、智能搜索、中文和其他文字之間的機(jī)器翻譯等技術(shù)也正在開發(fā)、研制,并取得了較大進(jìn)展,涌現(xiàn)了聯(lián)想、方正、四通、漢王、華建等公司。

隨著中國(guó)加入wto與世界各國(guó)交流的逐漸擴(kuò)大以及網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代的來臨, 中文信息處理技術(shù)越發(fā)顯得重要,其自動(dòng)化水平的提高,將大大促進(jìn)我國(guó)科技、國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展,同時(shí)使中華民族的文化在信息時(shí)代得到新的發(fā)展。未來無疑應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)中文信息處理技術(shù)的研發(fā)投入與政策傾斜。

人類功能基因組學(xué)研究

20世紀(jì)末啟動(dòng)的人類基因組計(jì)劃被公認(rèn)為生命科學(xué)發(fā)展史上的里程碑,其規(guī)模和意義超過了曼哈頓原子彈計(jì)劃和阿波羅登月計(jì)劃。隨著人類基因組、水稻基因組以及其他重要微生物等50多種生物基因組全序列測(cè)定工作的完成,國(guó)際基因組研究進(jìn)入到功能基因組學(xué)新階段。

功能基因組學(xué)已成為21世紀(jì)國(guó)際研究的前沿,代表基因分析的新階段。它是利用結(jié)構(gòu)基因組所提供的信息和產(chǎn)物,發(fā)展和應(yīng)用新的實(shí)驗(yàn)手段,通過在基因組或系統(tǒng)水平上全面分析基因的功能,使生物學(xué)研究從對(duì)單一基因或蛋白質(zhì)的研究轉(zhuǎn)向多個(gè)基因或蛋白質(zhì)同時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的研究,是在基因組靜態(tài)的堿基序列弄清楚之后轉(zhuǎn)入對(duì)基因組動(dòng)態(tài)的生物學(xué)功能學(xué)研究。從1997年迄今已發(fā)表的有關(guān)功能基因組學(xué)的論文數(shù)以千計(jì),其中不少發(fā)表在《細(xì)胞》《自然》《科學(xué)》等國(guó)際著名刊物上。

目前功能基因組研究的重點(diǎn)集中在四個(gè)方面:一是基因測(cè)序技術(shù)研究。預(yù)計(jì)今后幾年內(nèi),測(cè)序技術(shù)將繼續(xù)發(fā)展,特別是有一些重要的改進(jìn)將直接用于功能基因組的研究;二是單核苷多態(tài)性(snp)以及在此基礎(chǔ)上建立的snp單體型研究;三是基因組有序表達(dá)的規(guī)律研究。主要包括基因的深入鑒定、基因表達(dá)與轉(zhuǎn)錄組研究、蛋白和蛋白質(zhì)組研究、代謝網(wǎng)絡(luò)和代謝分子研究、基因表達(dá)調(diào)控研究等;四是計(jì)算生物學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)研究。

近幾年來,在國(guó)家“863”計(jì)劃、國(guó)家重大科技專項(xiàng)等的資助下,我國(guó)功能基因組學(xué)研究取得了一系列進(jìn)展。中華民族占世界人口的1/5,有豐富的遺傳疾病家系資源,這是我國(guó)發(fā)展功能基因組研究的有利因素。“十五”期間,我國(guó)參與國(guó)際蛋白質(zhì)組計(jì)劃、國(guó)際人類基因組單體型圖計(jì)劃,高質(zhì)量按時(shí)完成了項(xiàng)目中所承擔(dān)的21號(hào)染色體區(qū)域的任務(wù),建立并完善了中華民族基因組和重要疾病相關(guān)基因snps及其單倍型的數(shù)據(jù)庫的建設(shè),在國(guó)際一流雜志上發(fā)表了一批高水平學(xué)術(shù)論文,申報(bào)了一批國(guó)家專利,收集、保存了一批寶貴的遺傳資源,并初步建立了遺傳資源收集網(wǎng)絡(luò)和資源信息庫的采集管理系統(tǒng),組建了一批國(guó)家級(jí)基地,培養(yǎng)了一支隊(duì)伍,建立了一批技術(shù)平臺(tái)。但總體而言,我國(guó)在功能基因組研究及應(yīng)用方面的原始創(chuàng)新成果數(shù)量較少,還不能為醫(yī)藥生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供足夠的知識(shí)和產(chǎn)品。

未來研究重點(diǎn)包括:

——功能基因組研究。重點(diǎn)開展植物功能基因組研究、人類功能基因組研究和重要病原微生物及特殊微生物功能基因組研究;

——蛋白質(zhì)組學(xué)研究。蛋白質(zhì)組學(xué)是一個(gè)新生領(lǐng)域,目前還處于初期發(fā)展階段,仍有許多困難有待克服。我國(guó)應(yīng)選擇具有特色的領(lǐng)域開展研究;

——生物信息技術(shù)。我國(guó)的研究重點(diǎn)應(yīng)集中在生物信息數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建、生物信息的開發(fā)、加工、利用及生物信息并行處理方面;

——生物芯片技術(shù)及產(chǎn)品。通過微加工技術(shù)和微電子技術(shù)在固體芯片表面構(gòu)建的微型生物化學(xué)分析系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞、蛋白質(zhì)、dna以及其他生物組分的準(zhǔn)確、快速、大信息量的檢測(cè)。常用的生物芯片包括基因芯片、蛋白質(zhì)芯片、生化反應(yīng)芯片和樣品制備芯片等。生物芯片的主要特點(diǎn)是高通量、微型化和自動(dòng)化。我國(guó)生物芯片研究緊跟國(guó)際前沿,它將對(duì)我國(guó)生命科學(xué)研究、醫(yī)學(xué)診斷、新藥篩選具有革命性的推動(dòng)作用,也將對(duì)我國(guó)人口素質(zhì)、農(nóng)業(yè)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)等作出巨大的貢獻(xiàn)。

專家認(rèn)為,我國(guó)人類功能基因組學(xué)研究的研發(fā)水平比領(lǐng)先國(guó)家落后5年左右, 若能高度重視,充分利用我國(guó)已有的技術(shù)和資源優(yōu)勢(shì),未來10年我國(guó)可能實(shí)現(xiàn)人類功能基因組學(xué)研究的跨越發(fā)展。

蛋白質(zhì)組學(xué)研究 隨著被譽(yù)為解讀人類生命“天書”的人類基因組計(jì)劃的成功實(shí)施,生命科學(xué)的戰(zhàn)略重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到以闡明人類基因組整體功能為目標(biāo)的功能基因組學(xué)上。蛋白質(zhì)作為生命活動(dòng)的“執(zhí)行者”,自然成為新的研究焦點(diǎn)。以研究一種細(xì)胞、組織或完整生物體所擁有的全套蛋白質(zhì)為特征的蛋白質(zhì)組學(xué)自然就成為功能基因組學(xué)中的“中流砥柱”,構(gòu)成了功能基因組學(xué)研究的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。

目前蛋白質(zhì)組學(xué)的主要內(nèi)容是建立和發(fā)展蛋白質(zhì)組研究技術(shù)方法,進(jìn)行蛋白質(zhì)組分析。為了保證分析過程的精確性和重復(fù)性,大規(guī)模樣品處理機(jī)器人也被應(yīng)用到該領(lǐng)域。整個(gè)研究過程包括樣品處理、蛋白質(zhì)的分離、蛋白質(zhì)豐度分析、蛋白質(zhì)鑒定等步驟。

附圖

自1995年蛋白質(zhì)組一詞問世到現(xiàn)在,蛋白質(zhì)組學(xué)研究得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。我國(guó)的蛋白質(zhì)組研究也在迅速開展,并取得了許多有意義的成果,中國(guó)科學(xué)家已經(jīng)在重大疾病如肝癌,比較蛋白質(zhì)組學(xué)的研究等方面取得了重要成就,在“973 ”計(jì)劃的資助下,我國(guó)已經(jīng)開始了二維電泳蛋白組分離研究、圖像分析技術(shù)和蛋白質(zhì)組鑒定質(zhì)譜技術(shù)研究等。

如何抓住國(guó)際上蛋白質(zhì)組學(xué)研究剛剛啟動(dòng)的時(shí)機(jī),迅速地進(jìn)入到蛋白質(zhì)組學(xué)研究的國(guó)際前沿,是擺在我國(guó)生命科學(xué)研究發(fā)展方向上的一個(gè)重要課題。

目前我國(guó)在該領(lǐng)域的研發(fā)基礎(chǔ)較好,只比先進(jìn)國(guó)家落后5年左右。 蛋白質(zhì)組學(xué)屬科學(xué)前沿,專家建議結(jié)合我國(guó)現(xiàn)行的基因組研究及其他有我國(guó)特色或優(yōu)勢(shì)的領(lǐng)域開展研究,不要重復(fù)或追隨國(guó)際已有的工作,而應(yīng)走自己的路,未來10年內(nèi)有可能取得重大科學(xué)突破。

生物制藥技術(shù)

生物制藥被稱為生物技術(shù)的“第一次浪潮”,其誘人前景引起了全世界各國(guó)政府、科技界、企業(yè)界的高度關(guān)注。

在過去的30年間,全球生物技術(shù)取得了令人矚目的成就。據(jù)美國(guó)著名咨詢機(jī)構(gòu)安永公司2004年和2005年發(fā)表的第十八和第十九次全球生物技術(shù)年度報(bào)告分析,2003年全球生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)營(yíng)收達(dá)410億美元。目前已有190余種生物技術(shù)產(chǎn)品獲準(zhǔn)上市,激發(fā)起投資者對(duì)生物技術(shù)股與融資的興趣。

近20年來,我國(guó)醫(yī)藥生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,據(jù)《中國(guó)生物技術(shù)發(fā)展報(bào)告2004》統(tǒng)計(jì),我國(guó)已有25種基因工程藥物和基因工程疫苗,具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的上市藥物達(dá)9種,重組人ω-干擾素噴鼻劑2003年4月獲得國(guó)家臨床研究批文,可用于較大規(guī)模高危人群的預(yù)防。但總體上與世界先進(jìn)水平相比還存在很大的差距,醫(yī)藥生物技術(shù)產(chǎn)品的銷售收入僅占醫(yī)藥工業(yè)總銷售額的7.5%左右。

為加快我國(guó)生物制藥技術(shù)的發(fā)展,今后的研究開發(fā)重點(diǎn)是:

——生物技術(shù)藥物(包括疫苗)及制備技術(shù)。圍繞危害人民健康的神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和腫瘤等重大疾病和疑難病癥的防治與診斷,應(yīng)用基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程和酶工程等技術(shù),開發(fā)單克隆抗體、基因工程藥物、反義藥物、基因治療藥物、可溶性蛋白質(zhì)藥物和基因工程疫苗,拓寬醫(yī)藥新產(chǎn)品領(lǐng)域;

——高通量篩選技術(shù)。目前,國(guó)外許多制藥公司已把高通量篩選作為發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)化合物的主要手段。典型的高通量篩選模式為每次篩選1000個(gè)化合物,而超高通量篩選可每天篩選10萬多個(gè)化合物。隨著分析容量的增大,分析檢測(cè)技術(shù)、液體處理及自動(dòng)化、連續(xù)流動(dòng)以及信息處理將成為未來高通量篩選技術(shù)研究的重點(diǎn);

——天然藥物原料制備。目前,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)人類患有3萬多種疾病,其中1/3靠對(duì)癥治療,極少數(shù)人能夠治愈,而大多數(shù)人缺乏有效的治療藥物。以往多用合成藥物,隨著科技的進(jìn)步,人們自我保健意識(shí)增強(qiáng),對(duì)天然藥物的追求與日俱增。當(dāng)前世界各國(guó)都在加強(qiáng)天然藥物的研發(fā)。

生物信息學(xué)研究

在生命科學(xué)的研究中,以計(jì)算機(jī)為工具對(duì)生物信息進(jìn)行儲(chǔ)存、檢索和分析,對(duì)基因組研究相關(guān)生物信息獲取、加工、儲(chǔ)存、分配、分析和解釋——上世紀(jì)80年代一經(jīng)產(chǎn)生,生物信息學(xué)就得到了迅猛發(fā)展。其研究一方面是對(duì)海量數(shù)據(jù)的收集、整理與服務(wù);另一方面是利用這些數(shù)據(jù),從中發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律。

具體地講,生物信息學(xué)是把基因組dna序列信息分析作為源頭, 找到基因組序列中代表蛋白質(zhì)和rna基因的編碼區(qū);同時(shí), 闡明基因組中大量存在的非編碼區(qū)的信息實(shí)質(zhì),破譯隱藏在dna序列中的遺傳語言規(guī)律;在此基礎(chǔ)上,歸納、 整理與基因組遺傳信息釋放及其調(diào)控相關(guān)的轉(zhuǎn)錄譜和蛋白質(zhì)譜的數(shù)據(jù),從而認(rèn)識(shí)代謝、發(fā)育、分化、進(jìn)化的規(guī)律。另外生物信息學(xué)還利用基因組中編碼區(qū)的信息進(jìn)行蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的模擬和蛋白質(zhì)功能的預(yù)測(cè),并將此類信息與生物體和生命過程的生理生化信息相結(jié)合,闡明其分子機(jī)理,最終進(jìn)行蛋白質(zhì)、核酸的分子設(shè)計(jì)、藥物設(shè)計(jì)和個(gè)體化的醫(yī)療保健設(shè)計(jì)。

生物信息學(xué)的發(fā)展已經(jīng)將基因組信息學(xué)、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)計(jì)算與模擬以及藥物設(shè)計(jì)有機(jī)地連接在一起,它將導(dǎo)致生物學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多種科學(xué)文化的融合,造就一批新的交叉學(xué)科。

科學(xué)家們普遍相信,本世紀(jì)最初的若干年是人類基因組研究取得輝煌成果的時(shí)代,也是生物信息學(xué)蓬勃發(fā)展的時(shí)代。據(jù)預(yù)測(cè),到2005年生物信息的全球市場(chǎng)價(jià)值將達(dá)到400億美元。

我國(guó)生物信息學(xué)研究起步較早。20世紀(jì)80年代末,國(guó)內(nèi)學(xué)者就在《自然》上報(bào)道了免疫球蛋白基因超家族計(jì)算機(jī)分析的工作。目前,多家大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)也相繼成立了生物信息中心或研究所,各種原始數(shù)據(jù)庫、鏡像數(shù)據(jù)庫和二級(jí)數(shù)據(jù)庫也已經(jīng)逐步建立,同時(shí)我國(guó)還建立了相關(guān)的工作站和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,實(shí)現(xiàn)了與國(guó)際主要基因組數(shù)據(jù)庫及研究中心的網(wǎng)絡(luò)連接,開發(fā)了用于核酸、蛋白結(jié)構(gòu)、功能分析的計(jì)算工具以及蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)、并行化的高通量基因拼接和基于群論方法開發(fā)的基因預(yù)測(cè)等多種軟件。中國(guó)學(xué)者還運(yùn)用自主開發(fā)的電腦克隆程序,開展了大規(guī)模est 數(shù)據(jù)分析,建立了一系列基因組序列分析新算法和新技術(shù),并在國(guó)內(nèi)外著名科學(xué)雜志上發(fā)表了一系列論文,取得了引人注目的進(jìn)展,尤其在人類基因組基因數(shù)目的預(yù)測(cè)上獲得了與目前的實(shí)驗(yàn)事實(shí)相當(dāng)吻合的結(jié)果,在國(guó)際上獲得普遍認(rèn)可。

農(nóng)作物新品種培育技術(shù)

最近幾年,農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整產(chǎn)生的巨大影響,已引起各國(guó)政府和科學(xué)家的高度重視。農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域研究中最活躍的是育種技術(shù)——應(yīng)用現(xiàn)代分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)技術(shù)進(jìn)行品種改良,創(chuàng)造更加適合人類需要的新物種,獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲害新品種。這使得新品種層出不窮,品種在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)中的貢獻(xiàn)率將由現(xiàn)在的30%提高到50%。國(guó)際水稻研究所已經(jīng)培育出每公頃7500公斤的超級(jí)水稻,非洲培育出增產(chǎn)10倍的超級(jí)木薯。

我國(guó)該領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和高技術(shù)研究取得了一批創(chuàng)新成果:如植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)、細(xì)胞培育技術(shù)、秈稻的全基因組測(cè)序、花粉管通道轉(zhuǎn)基因方法等,使研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物新品種成為現(xiàn)實(shí)和可能。目前,已培育出畝產(chǎn)達(dá)到807.4公斤的超級(jí)雜交稻;2004年轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的種植面積已占全國(guó)棉花種植面積的50%左右;利用細(xì)胞工程技術(shù)培育的抗白粉病、赤霉病和黃矮病等小麥新品種已累計(jì)推廣1100多萬畝;植物組織培養(yǎng)和快繁脫毒技術(shù)在馬鈴薯、甘蔗、花卉生產(chǎn)中發(fā)揮了重要的作用。

專家認(rèn)為,我國(guó)農(nóng)作物新品種培育的研發(fā)基礎(chǔ)較好,整體科研技術(shù)與國(guó)外處于同等水平,只要充分利用資源,發(fā)揮優(yōu)勢(shì),很可能在該領(lǐng)域取得突破。

納米材料與納米技術(shù)

納米科技是上世紀(jì)末才逐步發(fā)展起來的新興科學(xué)領(lǐng)域,它的迅猛發(fā)展將在21世紀(jì)促使幾乎所有工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生一場(chǎng)革命性的變化。納米材料是未來社會(huì)發(fā)展極為重要的物質(zhì)基礎(chǔ),許多科技新領(lǐng)域的突破迫切需要納米材料和納米科技支撐,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)提升也急需納米材料和技術(shù)的支持。

近年來,科技強(qiáng)國(guó)在該領(lǐng)域均取得了相當(dāng)重要的進(jìn)展。

在納米材料的制備與合成方面,美國(guó)科學(xué)家利用超高密度晶格和電路制作的新方法,獲得直徑8nm、線寬16nm的鉑納米線;法國(guó)科學(xué)家利用粉末冶金制成了具有完美彈塑性的純納米晶體銅,實(shí)現(xiàn)了對(duì)納米結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)過程中的形狀、尺寸、生長(zhǎng)模式和排序的原位、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);德國(guó)科學(xué)家巧妙地利用交流電介電泳技術(shù),將金屬與半導(dǎo)體單壁碳納米管成功分離;日本用單層碳納米管與有機(jī)熔鹽制成高度導(dǎo)電的聚合物納米管復(fù)合材料。

在納米生物醫(yī)學(xué)器件方面,科學(xué)家用特定的蛋白質(zhì)或化合物取代用硅納米線制成場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極用以診斷前列腺癌、直腸癌等疾病,成百倍地提高了診斷的靈敏度。另外,納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)應(yīng)用、納米電子學(xué)、納米加工、納米器件等方面也有新進(jìn)展。與此同時(shí),國(guó)外大企業(yè)紛紛介入,推動(dòng)了納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。

當(dāng)前納米材料研究的趨勢(shì)是,由隨機(jī)合成過渡到可控合成;由納米單元的制備,通過集成和組裝制備具有納米結(jié)構(gòu)的宏觀試樣;由性能的隨機(jī)探索發(fā)展到按照應(yīng)用的需要制備具有特殊性能的納米材料。

納米材料和技術(shù)很可能在以下四個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用上有所突破:一是it產(chǎn)業(yè)(芯片、網(wǎng)絡(luò)通訊和納米器件);二是在生物醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用納米生物傳感的早期診斷和治療,到2010年將給人類帶來新的福音;三是在顯示和照明領(lǐng)域的應(yīng)用已有新的進(jìn)展,納米光纖、納米微電極等已產(chǎn)生極大影響;四是納米材料技術(shù)與生物技術(shù)相結(jié)合,在基因修復(fù)和標(biāo)記各種蛋白酶等方面蘊(yùn)育新的突破,預(yù)計(jì)2010年納米技術(shù)對(duì)國(guó)際gdp的貢獻(xiàn)將超過2萬億美元。

我國(guó)納米材料研究起步較早,基礎(chǔ)較好,整體科研水平與先進(jìn)國(guó)家相比處于同等水平,部分技術(shù)落后5年左右。目前有300多個(gè)從事納米材料基礎(chǔ)研究和應(yīng)用的研究單位,并在納米材料研究上取得了一批重要成果,引起了國(guó)際上的廣泛關(guān)注。據(jù)英國(guó)有關(guān)權(quán)威機(jī)構(gòu)提供的調(diào)查顯示,我國(guó)納米專利申請(qǐng)件數(shù)排名世界第三位。

國(guó)內(nèi)目前已建成100多條納米材料生產(chǎn)線,產(chǎn)品質(zhì)量大都達(dá)到或接近國(guó)際水平。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)的差距一是在納米材料制備與合成方面尚處于粗放階段,缺乏應(yīng)用目標(biāo)的牽引,集成不夠;二是納米材料計(jì)量、測(cè)量和表征技術(shù)明顯落后于國(guó)外,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)試樣和標(biāo)準(zhǔn)方法的建立重視不夠,對(duì)表征手段的建立投資不足;三是納米材料的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和開發(fā)研究出現(xiàn)脫節(jié),納米材料研究缺乏針對(duì)性;四是學(xué)科交叉、技術(shù)集成不夠。

鏈接:

信息技術(shù)正在發(fā)生結(jié)構(gòu)性變革

目前,信息技術(shù)正在發(fā)生結(jié)構(gòu)性的變革,在信息器件向高速化、微型化、一體化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的同時(shí),軟件和信息服務(wù)成為發(fā)展重點(diǎn)。大規(guī)模集成電路正快速向系統(tǒng)芯片發(fā)展;移動(dòng)通信技術(shù)正在向第三代、第四展,將提供更優(yōu)質(zhì)、更快速、更安全的服務(wù),并帶來巨大的經(jīng)濟(jì)利益;電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三網(wǎng)融合趨勢(shì)進(jìn)一步加快,無線網(wǎng)絡(luò)成為世界關(guān)注的重點(diǎn);全球化的信息網(wǎng)絡(luò)將像電力、電話一樣為社會(huì)公眾提供各種信息服務(wù),越來越深刻地改變著人們的學(xué)習(xí)、工作和生活方式,也將對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整產(chǎn)生重大影響。

微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等領(lǐng)域的發(fā)展方興未艾,極有可能引發(fā)新一輪產(chǎn)業(yè)革命。

大顯神通的新材料

高性能結(jié)構(gòu)材料是具有高比強(qiáng)度、高比剛度、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損的材料,對(duì)支撐交通運(yùn)輸、能源動(dòng)力、電子信息、航空航天以及國(guó)家重大工程起著關(guān)鍵性作用。

新型功能材料是一大類具有特殊電、磁、光、聲、熱、力、化學(xué)以及生物功能的材料,是信息技術(shù)、生物技術(shù)、能源技術(shù)和國(guó)防建設(shè)的重要基礎(chǔ)材料。當(dāng)前國(guó)際上功能材料及其應(yīng)用技術(shù)正面臨新的突破,諸如信息功能材料、超導(dǎo)材料、生物醫(yī)用材料、能源材料、生態(tài)環(huán)境材料及其材料的分子、原子設(shè)計(jì)正處于日新月異的發(fā)展之中。

篇4

2004年以來,中國(guó)科學(xué)院與有關(guān)省、市簽署協(xié)議,共建中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所、深圳先進(jìn)技術(shù)研究院、蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所、青島生物能源與過程研究所、煙臺(tái)海岸帶可持續(xù)發(fā)展研究所以及城市環(huán)境研究所等6個(gè)研究機(jī)構(gòu)。

中科院與地方共建研究所的原則,一是面向國(guó)家和區(qū)域科技戰(zhàn)略需求,面向世界科學(xué)發(fā)展前沿,領(lǐng)域方向符合國(guó)家戰(zhàn)略重點(diǎn):二是戰(zhàn)略定位符合基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性、前瞻性的要求,帶動(dòng)區(qū)域相關(guān)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)群發(fā)展,或促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展三是區(qū)域條件選擇有眾多科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的受體,有利于吸引高層次人才;四是科技隊(duì)伍具有一定基礎(chǔ),從海外吸引和集聚本領(lǐng)域高水平人才,形成區(qū)域創(chuàng)新隊(duì)伍的“高地”。

2007年,各新建研究所將根據(jù)本研究領(lǐng)域方向從海內(nèi)外招聘領(lǐng)域方向帶頭人、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和一般科技人員等各層次的科技人才數(shù)百名。

中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所

該所研究領(lǐng)域方向?yàn)椋阂灾圃鞓I(yè)和材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求為導(dǎo)向,以材料科技的進(jìn)步為牽引,集前瞻性基礎(chǔ)研究,應(yīng)用研究、技術(shù)集成與工程化、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化于一體,推行基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究與工程化和產(chǎn)業(yè)化的有機(jī)結(jié)合,倡導(dǎo)與國(guó)家創(chuàng)新體系各單元的合作互動(dòng),著力構(gòu)建材料科技創(chuàng)新價(jià)值鏈。研究所首期部署了高分子材料及有機(jī)/無機(jī)復(fù)合材料、磁性材料、功能材料與納米技術(shù)及器件、表面工程及表面技術(shù)及新能源材料五個(gè)前瞻性與應(yīng)用性相結(jié)合的學(xué)科領(lǐng)域。(Tel:86-0574-87911122 Fax:86-0574-8791 0728,E-mail:zhaoting@nimte.省略)

中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院(籌)

該所研究領(lǐng)域方向?yàn)椋和ㄟ^信息領(lǐng)域核心技術(shù)的集成創(chuàng)新和學(xué)科交叉,提升我國(guó)現(xiàn)代制造業(yè)、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)自主創(chuàng)新能力。以汽車電子、智能儀器儀表、先進(jìn)制造裝備、電子設(shè)備、醫(yī)療儀器設(shè)備、家用電器等為重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域:以計(jì)算機(jī)、集成電路、軟件為學(xué)科基礎(chǔ):以人機(jī)交互集成技術(shù)、智能仿生集成技術(shù)作為基礎(chǔ)性戰(zhàn)略性技術(shù)研究領(lǐng)域:以汽車電子集成技術(shù),儀器儀表集成技術(shù),先進(jìn)制造設(shè)備集成技術(shù)、電子設(shè)備集成技術(shù)作為面向應(yīng)用的技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域:集成智能控制、先進(jìn)材料、光電子及微系統(tǒng)、基于超級(jí)計(jì)算的虛擬設(shè)計(jì)與模擬、工業(yè)設(shè)計(jì)等技術(shù),形成原始科學(xué)創(chuàng)新、關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新、系統(tǒng)集成創(chuàng)新緊密結(jié)合的研發(fā)體系,促進(jìn)我國(guó)以現(xiàn)代信息技術(shù)為核心的新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。(Tel:86-0755-26896372,F(xiàn)ax:86-755-26803589 E-mail:hr@siat.省略)

中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所(籌)

該所研究方向?yàn)椋洪_展面向納米材料及器件、納米生物技術(shù)與納米醫(yī)學(xué)、納米仿生技術(shù)與納米生物安全技術(shù)等領(lǐng)域的基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究,促進(jìn)納米技術(shù)相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的交叉融合和面向應(yīng)用的系統(tǒng)集成。堅(jiān)持納米技術(shù)研究與多學(xué)科交叉研究相結(jié)合,為江蘇省及長(zhǎng)三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供有力的技術(shù)支撐。(Tel:86-0512-62603086,F(xiàn)ax:86-512-62603079,E-mail:rldou2006@sinano.省略)

中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過程研究所(籌)

該所研究方向?yàn)椋好嫦蚰茉?、環(huán)保與資源等國(guó)家重大需求,面向國(guó)際生物加工與轉(zhuǎn)化科技前沿,重點(diǎn)在生物資源、微生物轉(zhuǎn)化、生物過程工程等領(lǐng)域開展植物、微生物等生命體遺傳改良的技術(shù)研究,生物過程集成優(yōu)化研究,提升我國(guó)工業(yè)生物技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化水平,從根本上解決生物能源技術(shù)體系中生物質(zhì)資源不足、生物轉(zhuǎn)化和加工效率低下以及生物轉(zhuǎn)化工藝難以規(guī)?;a(chǎn)等難題,協(xié)同我院能源基地、化工與材料基地以及工業(yè)生物技術(shù)基地的相關(guān)機(jī)構(gòu),協(xié)同大學(xué)、企業(yè)和地方科研機(jī)構(gòu)共同構(gòu)建我國(guó)生物能源科技創(chuàng)新體系。積極為山東省與環(huán)渤海區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展不斷做出科技創(chuàng)新貢獻(xiàn)。(Tel:86-532-80790160,F(xiàn)ax:86-532-807901 62,E-mail:zhangrd@qibebt.省略)

中國(guó)科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶可持續(xù)發(fā)展研究所(籌)

該所研究方向?yàn)椋好嫦蚝0稁Y源與能源可持續(xù)開發(fā)利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等國(guó)家戰(zhàn)略需求,面向國(guó)際海岸帶可持續(xù)發(fā)展研究前沿,重點(diǎn)在海水綜合利用、海岸帶可再生能源、海岸帶災(zāi)害預(yù)警與防控、海岸帶水體污染控制與治理、海岸灘涂可持續(xù)利用等領(lǐng)域,開展相關(guān)理論研究、關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與系統(tǒng)集成和工程示范。積極為我國(guó)北方沿海地區(qū)資源開發(fā)利用、重大災(zāi)害防治、生態(tài)環(huán)境治理不斷做出科技創(chuàng)新貢獻(xiàn)。(Tel:86-535-6176518,F(xiàn)ax:86-535-6907185,E-mail:ctang@yic.省略

中國(guó)科學(xué)院城市環(huán)境研究所(籌)

該所研究方向?yàn)椋好嫦驀?guó)家城市化發(fā)展過程中的生態(tài)環(huán)境保護(hù)等重大戰(zhàn)略需求,面向國(guó)際城市生態(tài)科學(xué)和環(huán)境科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展前沿,重點(diǎn)在城市生態(tài)、環(huán)境與健康,城市環(huán)境治理技術(shù),環(huán)境治理工程與循環(huán)經(jīng)濟(jì),城市規(guī)劃與環(huán)境政策等領(lǐng)域,開展相關(guān)理論研究、關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與系統(tǒng)集成和工程示范。為我國(guó)城市和城市群的生態(tài)規(guī)劃與建設(shè)、環(huán)境質(zhì)量的改善提高和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展不斷做出科技創(chuàng)新貢獻(xiàn)。(Tel:86-592-2610287\2659295,F(xiàn)ax86-592―2659290,E-mail:qjzhao@iue.省略)

篇5

1納米醫(yī)藥發(fā)展前景分析

納米醫(yī)藥是最近才出現(xiàn)的一個(gè)多學(xué)科交叉的領(lǐng)域。雖然目前已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)的納米醫(yī)藥產(chǎn)品不多,而且這一高風(fēng)險(xiǎn)高回報(bào)的領(lǐng)域還并沒有充分確立,但是,利用納米技術(shù)的藥釋系統(tǒng)、診斷方法和藥物研發(fā)方法正在使藥物的版圖發(fā)生革命性變化,尤其是靶向特異性藥釋系統(tǒng)很有可能解決許多醫(yī)學(xué)問題。盡管人們對(duì)納米醫(yī)藥的預(yù)測(cè)是十分鼓舞人心的,但是納米醫(yī)藥研發(fā)也面臨著巨大的挑戰(zhàn),主要包括:①成本高。②在沒有相關(guān)的安全指南出臺(tái)前,很難得到公眾的信任。③能得到的風(fēng)險(xiǎn)投資相對(duì)較少。④人們對(duì)納米材料與活細(xì)胞之間關(guān)系(如生物相容性問題和納米材料的毒性)了解較少。⑤大型制藥公司不愿意向納米醫(yī)藥投資。⑥生產(chǎn)缺少質(zhì)量控制,重復(fù)性差等。⑦專利局(如美國(guó)專利與商標(biāo)局)和藥物審批部門(如FDA)管理措施混亂和滯后。⑧媒體對(duì)納米材料尤其是納米醫(yī)藥負(fù)面影響(尤其是環(huán)境、健康和安全性)的關(guān)注。為了在政策上適應(yīng)并促進(jìn)納米醫(yī)藥的發(fā)展,各國(guó)政府也采取了各種措施,希望解決上述問題。各國(guó)專利局都在不斷改進(jìn)對(duì)納米醫(yī)藥相關(guān)專利的審查,各國(guó)政府管理部門也正在制定納米藥物的相關(guān)安全指南,以便適應(yīng)納米醫(yī)藥產(chǎn)品的發(fā)展需求。下面將對(duì)美國(guó)納米醫(yī)藥審查體系進(jìn)行詳細(xì)介紹和分析。

2納米醫(yī)藥專利發(fā)展現(xiàn)狀

在過去十年中納米醫(yī)藥領(lǐng)域的研究文獻(xiàn)和專利申請(qǐng)都迅速增長(zhǎng)。歐洲專利局的一項(xiàng)調(diào)查顯示,向歐洲專利局提交的納米醫(yī)藥專利已經(jīng)由1993年的220件上升到了2903年的2000件。根據(jù)歐洲專利局的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,在納米醫(yī)藥專利申請(qǐng)方面,美國(guó)一直處于全球領(lǐng)先的地位,從1993—2003年間,其專利申請(qǐng)約占全球總申請(qǐng)量的54%,隨后依次是德國(guó)占12%,日本占5%,法國(guó)和英國(guó)均占3%。我國(guó)目前只有清華大學(xué)材料系研究的納米人工骨在美國(guó)獲得了專利。從全球納米醫(yī)藥專利申請(qǐng)所涉及的領(lǐng)域來看,藥釋放系統(tǒng)專利最多,約占全球納米醫(yī)藥專利申請(qǐng)總數(shù)的59%,接下來依次是體外診斷方法、成像技術(shù)和生物材料專利,分別占14%,13%,8%,藥物、治療和活性移植物方面的專利相對(duì)較少,各占3%左右。無論是研究人員、生意人還是專利從業(yè)者都意識(shí)到納米醫(yī)藥專利的重要性,都在努力獲得盡可能廣泛的納米高分子材料的專利保護(hù)。市場(chǎng)上的納米醫(yī)藥產(chǎn)品相對(duì)缺乏也推動(dòng)了納米醫(yī)藥專利工作的發(fā)展。制藥公司認(rèn)為獲得專利是證明自己實(shí)力、吸引風(fēng)險(xiǎn)投資的最佳途徑。有一些公司認(rèn)為如果他們不去搶先申請(qǐng)盡可能多的專利,就很可能會(huì)因?yàn)楸粍e人搶先申請(qǐng)而使自己處于被動(dòng)地位。同樣,研究人員為了提高學(xué)術(shù)地位也感到申請(qǐng)專利的必要。大多數(shù)發(fā)明者發(fā)現(xiàn)在納米醫(yī)藥專利出現(xiàn)的早期,PTO對(duì)納米醫(yī)藥專利的管理是比較混亂的,但這正是對(duì)有價(jià)值的上游技術(shù)獲得廣泛專利保護(hù)的絕佳時(shí)期。在今后的幾十年中,納米醫(yī)藥將會(huì)不斷的走向成熟并獲得突破性的成果,專利將會(huì)給公司帶來大量的實(shí)施許可費(fèi)并成為公司交易和合并的杠桿。

3納米藥釋系統(tǒng)專利的申請(qǐng)

3.1納米藥釋系統(tǒng)專利開發(fā)的優(yōu)勢(shì)和方法

納米醫(yī)藥對(duì)藥釋系統(tǒng)已經(jīng)產(chǎn)生了重大影響,制藥公司目前已經(jīng)意識(shí)到藥釋系統(tǒng)的研究是他們研發(fā)過程中必不可少的一部分。根據(jù)來自《NanoMar-kets))的一份市場(chǎng)報(bào)告的測(cè)算,到2012年,納米技術(shù)將使藥釋系統(tǒng)產(chǎn)生48億美元的收入。該報(bào)告還指出,到2009年全球藥釋產(chǎn)品和服務(wù)市場(chǎng)的收入將超過670億美元。另外一份來自《NanotechnologyLawBusiness))的市場(chǎng)報(bào)告也指出納米技術(shù)能使藥釋系統(tǒng)市場(chǎng)的銷售額從2005年的12.5億美元增至2010生國(guó)塹塹苤查!!塑生塑!!鲞箜!!塑年的52.5億美元,2015年會(huì)增至140億美元。固體納米微粒是尺度在1—1000nm的顆粒,能用于藥釋系統(tǒng)。由于它具有能將各種藥物基團(tuán)運(yùn)送到身體不同位點(diǎn),并延長(zhǎng)藥物作用的性質(zhì),因此在藥釋系統(tǒng)研究中具有重要作用。納米顆粒的大小和表面性質(zhì)決定了它在體內(nèi)的活性。納米顆粒的物理性質(zhì)也決定了它在體內(nèi)能夠達(dá)到大顆粒所不能達(dá)到的地方。另外,粒子大小也影響藥物在體內(nèi)各部位的分布。粒子變小,它的表面積就會(huì)呈指數(shù)增加,溶解速率和飽和度都大大增加,從而改變?cè)隗w內(nèi)的性質(zhì)。在某些情況下,納米顆粒藥物還能夠幫助降低血漿藥物濃度峰值,也能防止血漿藥物濃度降低至有效治療濃度之下。目前美國(guó)的專利法允許對(duì)老藥的新劑型申請(qǐng)專利,納米技術(shù)就能夠?yàn)橐呀?jīng)存在的化合物提供新的劑型。這些新劑型能夠獲得FDA和PTO的批準(zhǔn)。只要老藥的納米劑型能夠滿足專利性的要求,就能申請(qǐng)專利。在美國(guó),創(chuàng)新性的藥釋系統(tǒng)本身也可以申請(qǐng)專利。創(chuàng)新性的藥釋系統(tǒng)能夠幫助制藥公司對(duì)已經(jīng)專利過期或即將過期的化合物設(shè)計(jì)出新劑型。這種策略能夠拖延或打擊非專利藥對(duì)過期專利藥的沖擊,尤其是當(dāng)改進(jìn)劑型的藥物優(yōu)于原專利藥時(shí)。實(shí)際上,這種策略也延長(zhǎng)了原專利藥物的生命周期,通常也被稱為“常綠化”策略。

3.2納米藥釋系統(tǒng)專利的審批和申請(qǐng)

3.2.1納米藥釋系統(tǒng)新藥的審批應(yīng)當(dāng)指出的是,把已有藥物改造為納米藥物通常會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生創(chuàng)新性的新化學(xué)實(shí)體(NCE),因?yàn)榧{米藥物與原藥物的藥代動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)是完全不同,換句話說,就是不具有生物等效性,因此納米制藥公司并不能通過縮短的新藥申請(qǐng)(ANDA)來通過FDA的審批。

3.2.2納米藥釋系統(tǒng)專利的專利性審查標(biāo)準(zhǔn)我們現(xiàn)在還很難判斷,納米顆粒專利是否也將會(huì)面臨電子商務(wù)和生物技術(shù)曾經(jīng)面臨的專利障礙。電子商務(wù)與生物技術(shù)專利最初是被認(rèn)為不具有專利性的。無論如何,基于納米顆粒的藥物劑型和其他納米發(fā)明一樣,只要滿足專利性的要求就可以申請(qǐng)專利。在美國(guó),大小本身并不是專利性的標(biāo)準(zhǔn),某個(gè)裝置或方法如果只在大小上發(fā)生了改變,并不能使其具有專利性。事實(shí)上,法條中已經(jīng)明確規(guī)定:如果僅對(duì)某種物質(zhì)、裝置的大小加以限定并不足以使其與現(xiàn)有技術(shù)相區(qū)別而具有專利性。美國(guó)聯(lián)邦巡回法院(CAFC)也認(rèn)為:如果權(quán)利要求中描述的發(fā)明僅大小上與現(xiàn)有技術(shù)相區(qū)別,而在作用上與現(xiàn)有技術(shù)沒區(qū)別,那么,這項(xiàng)發(fā)明就不具有新穎性。也就是說,具有納米級(jí)量綱的物質(zhì)也必須具有新的功能才具有專利性。此外,產(chǎn)品發(fā)明者還必須能夠證明他們的發(fā)明對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說,不是顯而易見的。

3.2.3納米藥釋系統(tǒng)專利申請(qǐng)中的困難——證明具有非顯而易見性嵋。對(duì)已有藥物的新劑型申請(qǐng)專利,最大的困難就是證明該項(xiàng)發(fā)明的非顯而易見性。FrO常認(rèn)為,新的藥物劑型不過是藥物的優(yōu)化,因此,并不具有可專利性。如果劑型中改變的只不過是成分,并且新增的成分曾經(jīng)被用在其他的劑型中,產(chǎn)生能夠預(yù)期的作用,這種觀點(diǎn)當(dāng)然是很有道理的。專利申請(qǐng)者要想說服審查員所申請(qǐng)的劑型不具有顯而易見性,就必須證明該劑型具有意想不到的優(yōu)點(diǎn)或改進(jìn)。例如,降低毒性、增加生物利用度或改變生物利用度、改變藥物穩(wěn)定性、溶解度或活性。這就需要在專利申請(qǐng)中遞交相關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù),其中還包括與申請(qǐng)的劑型最接近的現(xiàn)有技術(shù)中的劑型的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。這樣,專利申請(qǐng)者就能夠證明自己的發(fā)明具有創(chuàng)新性。由于納米微粒藥物的現(xiàn)有技術(shù)還不是很成熟,納米微粒的性質(zhì)也常常是很難預(yù)測(cè)的,因此證明納米藥物與傳統(tǒng)藥物相比具有意想不到的優(yōu)點(diǎn),從而獲得專利授權(quán)是相對(duì)容易的。然而,隨著納米藥物現(xiàn)有技術(shù)的不斷增加,這種專利申請(qǐng)的趨勢(shì)終將會(huì)改變,也將會(huì)有越來越多的有關(guān)納米技術(shù)的專利、法律問題顯現(xiàn)出來。

4美國(guó)納米醫(yī)藥專利體系存在的問題

4.1納米技術(shù)的定義不準(zhǔn)確納米技術(shù)面臨的一個(gè)問題是專家們對(duì)納米技術(shù)的定義見仁見智。納米技術(shù)是個(gè)概括性用語,它被用于定義產(chǎn)品、過程和特征,并覆蓋了物理、化學(xué)和生命科學(xué)。美國(guó)國(guó)家納米技術(shù)計(jì)劃(NNI)中采用的納米技術(shù)的定義是被引用最廣泛的一種定義:“1~100nm尺寸問的物體,其中能有重大應(yīng)用的獨(dú)特現(xiàn)象的了解與操縱?!比欢?,一些專家反對(duì)給納米技術(shù)限定如此嚴(yán)格的定義,他們認(rèn)為應(yīng)該強(qiáng)調(diào)數(shù)值范圍的連續(xù)性而不是納米到微米的界限。很顯然,NNI的定義排除許多微米級(jí)的方法和材料,而許多納米科學(xué)家都把微米量綱也納入了納米技術(shù)的范疇。實(shí)際上,許多政府機(jī)構(gòu)都面臨如何選用納米技術(shù)的定義的問題。例如,F(xiàn)DA、PTO都采用了小于100nm的定義,也就是NNI的定義。這種定義就帶來了許多麻煩,這不僅給納米專利統(tǒng)計(jì)工作帶來了困難,同時(shí)也給正確評(píng)估納米技術(shù)的科學(xué)、法律、環(huán)生墾塹墊盤查!!塑生笙!!鲞篁!!塑境、管理和倫理學(xué)問題帶來了麻煩。由于納米技術(shù)需要許多技術(shù)的集合,每項(xiàng)技術(shù)又都有不同的特征和應(yīng)用。小于100nm的大小可能對(duì)于納米成像公司來說非常重要,因?yàn)榱孔有?yīng)直接依賴于粒子的大小。但是,這種大小的界限對(duì)于制藥公司可能并不十分重要,因?yàn)閺某煞?、劑型和有效性的角度來說,大于100nm的尺度也許才能獲得某些理想的性質(zhì)(如提高生物利用度、降低毒性、減少劑量、增強(qiáng)溶解度等)。有些專家指出,納米技術(shù)并不是什么新的概念,因?yàn)樵S多生物分子都與納米物質(zhì)具有相似的大小。例如,肽分子的大小與量子相當(dāng)(<10nm),一些病毒與用于藥釋系統(tǒng)的納米微粒的大小類似(<100nrfl)。因此,大多數(shù)分子藥物和生物技術(shù)都可以納入到納米技術(shù)的分類中。因此,一些研究者建議納米技術(shù)的定義中對(duì)納米微粒的定義不應(yīng)僅僅局限于大小本身。歐洲科學(xué)基金會(huì)對(duì)醫(yī)藥領(lǐng)域的納米技術(shù)作出了如下的定義:“采用分子手段和知識(shí)用于診斷、預(yù)防和治療疾病,改善人們健康的科學(xué)和技術(shù)?!边@種定義沒有局限于分子的大小,而是強(qiáng)調(diào)了對(duì)納米材料的可控性操作是否能夠帶來醫(yī)療效果的改進(jìn)。對(duì)于這個(gè)問題,也有學(xué)者提出,在納米醫(yī)藥領(lǐng)域,不應(yīng)該采用NNI的有關(guān)大小的限制,而應(yīng)該把納米技術(shù)應(yīng)被稱為“微型技術(shù)”更加合適,這樣才能把納米技術(shù)和顯微技術(shù)都包括在內(nèi)。

4.2納米技術(shù)的定義不準(zhǔn)確導(dǎo)致專利分類產(chǎn)生偏差2004年11月,PTO公布了一個(gè)納米技術(shù)的初步分類(被稱為第977類),并且還正在不斷補(bǔ)充977類下面的小類。2006年,12月,PTO把大約4500項(xiàng)專利申請(qǐng)納入了第977類中。然而,這個(gè)數(shù)字實(shí)際上只是很粗略的估算,低于實(shí)際的納米技術(shù)專利申請(qǐng)數(shù)量。這主要是因?yàn)镕rO借用了NNI的非常狹窄的定義用于專利分類,就導(dǎo)致了專利分類系統(tǒng)產(chǎn)生偏差,尤其是對(duì)納米醫(yī)藥和生物納米技術(shù)有關(guān)的發(fā)明進(jìn)行分類時(shí),偏差就更加明顯。另外,這種分類標(biāo)準(zhǔn)既不能很好地體現(xiàn)納米醫(yī)藥發(fā)明特有的特征,也很難體現(xiàn)出納米醫(yī)藥所包含的跨學(xué)科特征。PTO利用這種具有明顯偏離的分類系統(tǒng)篩選出的幾千項(xiàng)專利并沒有達(dá)到當(dāng)初建立977分類的目的,而當(dāng)初的目的是:統(tǒng)計(jì)納米技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)數(shù)量和授權(quán)數(shù)量、方便專利審查員和專利人進(jìn)行納米技術(shù)專利的檢索。

4.3在納米醫(yī)藥領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)檢索中存在的問題和挑戰(zhàn)

4.3.1審查員的檢索資源和水平有限在納米醫(yī)藥領(lǐng)域的檢索中也存在著各種各樣的問題。例如,一些專家認(rèn)為PTO缺乏有效檢索納米醫(yī)藥現(xiàn)有技術(shù)的自動(dòng)檢索工具。另外,他們的數(shù)據(jù)庫可能存在數(shù)據(jù)遺漏的問題。雖然,納米醫(yī)藥專利的申請(qǐng)已經(jīng)有顯著增加,但是大多數(shù)的現(xiàn)有技術(shù)都被發(fā)表在雜志或書中。網(wǎng)站中的信息和公開的專利文獻(xiàn)只是作為輔助的信息。而很多非專利文獻(xiàn),專利審查員是很難獲得的,一方面是由于PTO并沒有訂購(gòu)相關(guān)的商業(yè)數(shù)據(jù)庫,另外一方面有些審查員在檢索方面還不是非常專業(yè)。結(jié)果,專利審查員很可能會(huì)漏掉一些現(xiàn)有技術(shù)。這個(gè)問題可能并不僅僅是納米醫(yī)藥專利審查中存在的問題,在其他技術(shù)領(lǐng)域的專利審查中也很常見。

4.3.2檢索詞難以確定由于目前廣泛使用的納米技術(shù)的定義常常相互重疊,就使對(duì)納米技術(shù)相關(guān)專利的檢索比其他技術(shù)領(lǐng)域的檢索更加復(fù)雜。不同的檢索詞可能指的是相同的納米材料和結(jié)構(gòu)。例如,“nanofibers”、“fibrils”和“nanotubes”都可以代表多層碳納米管,“singleshellnanocylinders”,“bucky—tubes”,“nanowires”and“nanotubes”都可以代表單層碳納米管,因此要想精確作出納米技術(shù)的專利地圖是非常困難的。

4.3.3有些文獻(xiàn)存在“假象”事實(shí)上,有些發(fā)明者在專利或出版物常常會(huì)把自己的發(fā)明撰寫得十分隱蔽,以使自己潛在的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手不會(huì)注意到他們的技術(shù)。另一方面,有一些具有商業(yè)頭腦的發(fā)明者或發(fā)明的受讓人,會(huì)把帶有納米的詞匯加納入到他們的專利或出版物中,以便獲得較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。因此,要在現(xiàn)有技術(shù)中找到真正的納米技術(shù),不但需要在檢索專利和商業(yè)數(shù)據(jù)庫時(shí)巧妙地選擇關(guān)鍵詞和專利分類代碼,還要經(jīng)過納米技術(shù)專家的篩選,才能檢索到最全面、最可靠的現(xiàn)有技術(shù)。十幾年來,許多國(guó)家的專利局都面臨著接受大量納米醫(yī)藥相關(guān)專利申請(qǐng)的問題,PTO也不例外。隨著納米醫(yī)藥專利申請(qǐng)量的增多,其授權(quán)量也在不斷猛增。但是由于PTO沒能很好地解決審查工作質(zhì)量低、專利授權(quán)量失控性猛漲以及職業(yè)道德降低的問題,將會(huì)對(duì)越來越緊迫的納米醫(yī)藥的專利問題帶來嚴(yán)重影響。歸納起來,PTO目前正面臨的問題有:①審查員由于所能接觸到的現(xiàn)有技術(shù)和檢索水平有限,不能保證對(duì)每項(xiàng)納米醫(yī)藥專利申請(qǐng)進(jìn)行充分審查,做一】556一生墾塹塹苤查!!塑生笪!!鲞箜!!塑出授權(quán)決策依據(jù)的信息也往往有限。②審查員缺乏。③資金缺乏。④審查員的薪水只與審查數(shù)量掛鉤,而不考慮審查質(zhì)量,所以,審查質(zhì)量低。⑤除了聘請(qǐng)過少數(shù)專家開展有關(guān)納米醫(yī)藥講座外,幾乎沒有聘請(qǐng)過外部的法律和技術(shù)專家。⑥Fro并不要求其審查員具有很高的學(xué)歷。⑦沒有專門針對(duì)納米醫(yī)藥專利審查的培訓(xùn)教程和審查指南。

篇6

[論文摘要]當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)新的歷史階段,即知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,高科技產(chǎn)業(yè)成為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的第一支柱產(chǎn)業(yè)。當(dāng)代國(guó)際社會(huì)的競(jìng)爭(zhēng),是綜合國(guó)力的競(jìng)爭(zhēng),是科學(xué)技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。而高科技產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為當(dāng)今國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)和大國(guó)競(jìng)相爭(zhēng)奪的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。

目前世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)人了一個(gè)新的歷史階段,即知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,高科技產(chǎn)業(yè)成為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的第一支柱產(chǎn)業(yè)。當(dāng)代國(guó)際社會(huì)的競(jìng)爭(zhēng),是綜合國(guó)力的競(jìng)爭(zhēng),是科學(xué)技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng),而高科技產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為當(dāng)今國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)和大國(guó)競(jìng)相爭(zhēng)奪的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。冷戰(zhàn)結(jié)束前后,許多國(guó)家特別是以美國(guó)為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家,就開始強(qiáng)化研究開發(fā)投資、推動(dòng)高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展,奪取下個(gè)世紀(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)制高點(diǎn),并將其作為各自國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略的核心和國(guó)家戰(zhàn)略的重點(diǎn)。

隨著亞洲金融危機(jī)的爆發(fā),世界各國(guó)普遍意識(shí)到,除了外部因素外,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理也是導(dǎo)致本次危機(jī)的一個(gè)重要因素。作為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前沿,高科技產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)將更加白熱化??梢灶A(yù)見,誰搶先把握高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主動(dòng)權(quán),誰就將在這一輪大調(diào)整中搶占優(yōu)勢(shì)地位,在這次危機(jī)過后取得經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主導(dǎo)權(quán)。世紀(jì)之交高科技發(fā)展的趨勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

(一)信息技術(shù)將充分發(fā)揮前導(dǎo)作用。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,它將更好地起到前導(dǎo)和統(tǒng)領(lǐng)作用,滲透到各個(gè)領(lǐng)域。信息技術(shù)將促進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化、金融自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化、服務(wù)自協(xié)化,使整個(gè)社會(huì)的生產(chǎn)方式、生活方式等發(fā)生深刻變化,不但大大提高社會(huì)的運(yùn)行速度和效益,同時(shí)也會(huì)改變?nèi)藗兊臅r(shí)空觀念。

在巨大的全球性信息網(wǎng)絡(luò)上,日本商人正躍躍欲試,積極研究對(duì)因特網(wǎng)商業(yè)價(jià)值的開發(fā)與利用。當(dāng)前,日本企業(yè)開設(shè)的主頁(Ho~一page)已經(jīng)涵蓋了有商業(yè)價(jià)值的電子讀物、廣告、招聘信息、重大商業(yè)活動(dòng)信息、金融服務(wù)、住處檢索服務(wù)、通訊販賣等方面。關(guān)聯(lián)企業(yè)之間利用因特網(wǎng)進(jìn)行即時(shí)信息交換和推銷訂貨業(yè)務(wù),使效率大為提高。由于因特網(wǎng)是直接連通個(gè)人用戶的,所以,因特網(wǎng)上的商務(wù)活動(dòng)將首先在與個(gè)人相關(guān)的經(jīng)營(yíng)領(lǐng)域中活躍起來,地域性的網(wǎng)上商務(wù)活動(dòng)將先于跨國(guó)商務(wù)活動(dòng)而得到發(fā)展。從技術(shù)上講,信息通訊革命是計(jì)算機(jī)與通訊的結(jié)合,不過,數(shù)字化與光纖通訊網(wǎng)的完善,以及衛(wèi)星的利用,才使大量信息即時(shí)、雙向傳遞成為可能。隨著軟件開發(fā)的擴(kuò)展,多媒體產(chǎn)業(yè)正在形成巨大的新消費(fèi)市場(chǎng)。日本當(dāng)前正在加緊開發(fā)多媒體技術(shù),其應(yīng)用范圍將涵蓋汽車制造業(yè)(在汽車中安裝電視接收及衛(wèi)星導(dǎo)航裝置等)、流通業(yè)、教育和宗教界、廣告與出版和印刷業(yè)等??梢灶A(yù)料,通過將計(jì)算機(jī)、電子游戲、MTV}VCD與通訊、電視結(jié)合起來,將極大地改變以往的住處傳播方式。

隨著微電子、光電子技術(shù)及納米技術(shù)的進(jìn)步,衛(wèi)生通信、遙感和全球定位系統(tǒng)、寬頻帶高速數(shù)字綜合網(wǎng)絡(luò)、信息壓縮與高速傳輸、人工智能、多媒體技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等前沿技術(shù)將取得進(jìn)展,人類將逐漸地全面進(jìn)人信息時(shí)代。為此,各國(guó)對(duì)信息技術(shù)的開發(fā)十分重視,如美國(guó)就確定了2010年前重點(diǎn)開發(fā)的10項(xiàng)電子信息技術(shù),它們是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、高清晰度電視和顯示器、光子學(xué)與光電子學(xué)、定點(diǎn)通信、X射線光刻技術(shù)、多芯片模塊、超導(dǎo)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、語言和圖形識(shí)別、人工智能。美國(guó)為繼續(xù)它在信息技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位,已加強(qiáng)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中關(guān)鍵技術(shù)的研究開發(fā)力度。美國(guó)前總統(tǒng)克林頓于1998年2月在其1999財(cái)政年度政府預(yù)算方案中提出,聯(lián)邦政府將投資1.1億美元以加快“新一代因特網(wǎng)”計(jì)劃的全面實(shí)施。“新一代因特網(wǎng)”計(jì)劃于1996年10月提出,其主要目的是開展先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域。該計(jì)劃的實(shí)施時(shí)間為5年。計(jì)劃完全實(shí)施后,將徹底更新遍布美國(guó)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),使其以比目前因特網(wǎng)快100(〕倍的速度傳信息,從而實(shí)現(xiàn)聲音、圖像信號(hào)的實(shí)時(shí)傳遞。

(二)生物技術(shù)將加速商品化。生物技術(shù)是21世紀(jì)技術(shù)的核心,生物技術(shù)正在影響社會(huì),深人人們的生活。1996年度諾貝爾獎(jiǎng)獲得者、美國(guó)化學(xué)家羅伯特·柯爾說:“本世紀(jì)是物理學(xué)和化學(xué)的世紀(jì),下個(gè)世紀(jì)顯然是生物學(xué)的世紀(jì)。”

目前,生物技術(shù)已成為高新技術(shù)領(lǐng)域的重要部分,世界各國(guó)有100(〕多家公司、研究所或大學(xué)從事生物技術(shù)的研究和開發(fā),美國(guó)、日本、英國(guó)等國(guó)走在前列?;虻姆蛛x、拄增、重組以及體細(xì)胞的克隆技術(shù)都已實(shí)現(xiàn),某些蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能已經(jīng)探明??焖俜敝趁摱?、組織培養(yǎng)、胚胎移植、胚胎切割和單克隆抗體等技術(shù)已進(jìn)人實(shí)用階段。

科學(xué)家已從單個(gè)基因的測(cè)序轉(zhuǎn)到有計(jì)劃、大規(guī)模地測(cè)繪人類、水稻等重要生物體的基因圖譜。水稻等重要農(nóng)作物基因組計(jì)劃的成功實(shí)施及基因工程技術(shù)的深人研究,將發(fā)生新的農(nóng)業(yè)革命。全世界已有6000多項(xiàng)農(nóng)作物方面的生物技術(shù)研究成果進(jìn)人田間試驗(yàn),抗蟲害的轉(zhuǎn)基因水稻、玉米、土豆、棉花和南瓜等已在美國(guó)和加拿大的數(shù)百萬公頃土地上試種。菲律賓國(guó)際水稻研究所育成的“超級(jí)稻”,在3年內(nèi)可推廣種植,它可以使水稻單產(chǎn)提高20%-25%。美國(guó)提出了“向生物技術(shù)要產(chǎn)量”的口號(hào),美國(guó)南伊利諾伊大學(xué)的科學(xué)家正在進(jìn)行抗病育種的研究工作,1997年時(shí)已育成6個(gè)能自體抗病的農(nóng)作物新品種,該校目前正集中力量培育能自體抗病的黃豆新品種。

正在實(shí)施中的人類基因組項(xiàng)目將在本世紀(jì)初完成,這將極大地推動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究活動(dòng),有利于人們的健康。許多危害人類的疾病,如心血管病、癌癥、艾滋病、糖尿病等,將得到有效的預(yù)防、治療和控制。美國(guó)有數(shù)十家公司已用“合理藥物設(shè)計(jì)”法設(shè)計(jì)超級(jí)藥物,這種方法能把生物技術(shù)和化學(xué)緊密地結(jié)合起來,研制的超級(jí)藥物能醫(yī)治目前藥物不能醫(yī)治的癌癥、艾滋病和多發(fā)性硬化病等多種致命疾病,有的已經(jīng)進(jìn)人人體試驗(yàn)階段。專家們預(yù)計(jì),這方面的研究將對(duì)遺傳機(jī)制、發(fā)育機(jī)制和免疫機(jī)制有更多的了解,而且對(duì)了解生物進(jìn)化過程也有重大的意義。

克隆技術(shù)是一個(gè)具有劃時(shí)代意義的重大科技突破,1997年英國(guó)克隆的“多莉”羊的出生,引起世界范圍的高度重視,科學(xué)家認(rèn)為它預(yù)示著“21世紀(jì)人類將全面進(jìn)人克隆時(shí)代”??寺〉谋疽馐侵笩o性繁殖,即復(fù)制、拷貝生物,而不用依靠父母來繁殖。采用克隆技術(shù),可以加快良種家畜物業(yè)的繁殖,從而有可能使畜牧業(yè)發(fā)生一場(chǎng)革命;克隆技術(shù)可以培養(yǎng)出一批批優(yōu)質(zhì)的牛羊品種,以滿足人們的需要;可以拯救瀕危野生動(dòng)物,保持生態(tài)平衡;可在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域大量生產(chǎn)人們所急需的許多名貴藥品。此外,采用克隆技術(shù),可以對(duì)植物的細(xì)胞、組織或器官等進(jìn)行克隆,改變“靠天吃飯”的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)??寺〖夹g(shù)的發(fā)展將會(huì)改變?nèi)祟惖纳姝h(huán)境,大大造福于人類。

生物技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合,也逐漸成為生物技術(shù)領(lǐng)域的新趨勢(shì)。生物芯片計(jì)算機(jī)正在研制之中,美國(guó)艾菲梅特里克斯公司宣布用DNA成功地制成生物芯片,可用于讀取活組織基因進(jìn)化而來的涌動(dòng)信息流。這是生物技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)融合的結(jié)晶。

(三)新材料得到廣泛采用??茖W(xué)家和工程學(xué)家預(yù)測(cè),21世紀(jì)的新材料將向著不同材料復(fù)合方面發(fā)展,研制的一種性能優(yōu)于母體單體材料的“先進(jìn)復(fù)合材料”將是解決適應(yīng)各高技術(shù)的特殊需要的全新概念的新材料技術(shù)。本世紀(jì)材料科技的發(fā)展具有功能化、復(fù)合化、智能化特征,最活躍的將是信息功能材料、納米材料、高等陶瓷、生物材料、復(fù)合材料等。具有高比強(qiáng)度、高比剛度、耐高溫高壓、耐磨耐蝕等極端條件的結(jié)構(gòu)材料、智能材料等也將進(jìn)一步受到重視而獲得新的發(fā)展。

新材料發(fā)展的經(jīng)歷和趨勢(shì)表明,新材料技術(shù)對(duì)包括信息技術(shù)、生物技術(shù)在內(nèi)的其他高技術(shù)的突破和發(fā)展起著基礎(chǔ)作用,專家們預(yù)測(cè)新材料產(chǎn)業(yè)正在有力地推動(dòng)世界新的產(chǎn)業(yè)革命。德國(guó)分析了世界各國(guó)高技術(shù)發(fā)展計(jì)劃,總結(jié)出21世紀(jì)九大重點(diǎn)領(lǐng)域,首選是先進(jìn)材料,其次是納米技術(shù)、微電子學(xué)、光子學(xué)、微系統(tǒng)工程、軟件與計(jì)算機(jī)模擬、分子電子學(xué)、細(xì)胞生物技術(shù)、生產(chǎn)與管理工程。在這9個(gè)領(lǐng)域中列出多個(gè)課題,其中屬于先進(jìn)材料的有2}’項(xiàng),在其他領(lǐng)域中與材料直接相關(guān)的課題有27項(xiàng),如納米技術(shù)的納米材料、微電子學(xué)中的信息存儲(chǔ)微電子材料、高溫超導(dǎo)材料等。在未來高技術(shù)課題中,有關(guān)先進(jìn)材料的課題占60%以上。

隨著科技的發(fā)展特別是信息技術(shù)的發(fā)展,人們將越來越多地利用計(jì)算機(jī)來設(shè)計(jì)新材料,目前材料設(shè)計(jì)已日益發(fā)展成為現(xiàn)代材料科技中一個(gè)重要的基礎(chǔ)領(lǐng)域。材料設(shè)計(jì)大體上可分成以下幾大類:在數(shù)據(jù)庫知識(shí)庫基礎(chǔ)上,利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行性能預(yù)報(bào);利用計(jì)算機(jī)模擬提示材料微觀結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系;在突破已知理論或總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律的基礎(chǔ)上,提出新概念并采用新技術(shù)來研制新材料;深人研究各種條件下材料的生長(zhǎng)過程,探索和開創(chuàng)合成材料的新途徑;選定重點(diǎn)目標(biāo),組織多學(xué)科力量聯(lián)合設(shè)計(jì)某種新材料。

(四)環(huán)保技術(shù)和環(huán)保產(chǎn)業(yè)成為競(jìng)爭(zhēng)熱點(diǎn)。在21世紀(jì),人類將更加普遍、理性、科學(xué)地節(jié)制生育和消費(fèi),更加重視人類的生存環(huán)境和質(zhì)量,注重保護(hù)自然界動(dòng)植物的多樣性和自然生態(tài),重視地球上有限資源的合理利用和可再生循環(huán)。

隨著環(huán)保觀念和持續(xù)發(fā)展觀念的日益深人人心,各國(guó)環(huán)保投資不斷增長(zhǎng),越來越多的國(guó)家力求在環(huán)保產(chǎn)業(yè)和環(huán)保市場(chǎng)獲得優(yōu)勢(shì),環(huán)保技術(shù)和環(huán)保產(chǎn)業(yè)成為國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的又一個(gè)熱點(diǎn)。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,開發(fā)水土保持型生態(tài)農(nóng)業(yè)已成為根治環(huán)境惡化、發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)的重要手段。這種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式,是以水土保持為主要手段,以恢復(fù)良性生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)為中心,形成高效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng),達(dá)到生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的有機(jī)統(tǒng)一。目前世界許多地方荒漠化嚴(yán)重蔓延,在這個(gè)地區(qū)建立水土保持型生態(tài)農(nóng)業(yè),能根治環(huán)境惡化,提高系統(tǒng)生產(chǎn)力,這是今后的發(fā)展方向。

各發(fā)達(dá)國(guó)家空前重視開發(fā)環(huán)保技術(shù),目前,一場(chǎng)爭(zhēng)奪環(huán)保技術(shù)制高點(diǎn)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)十分激烈。在無氟制冷技術(shù)上,美國(guó)和西歐之間展開爭(zhēng)奪;在資源回收方面,日本和西歐互相競(jìng)賽。為了在競(jìng)爭(zhēng)中獲得優(yōu)勢(shì),美國(guó)微軟公司、日本、西歐在環(huán)保產(chǎn)業(yè)中大量應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和新材料,開發(fā)科技含量高的環(huán)保產(chǎn)品。

科學(xué)家們還在環(huán)保領(lǐng)域大量采用生物技術(shù),以遏制環(huán)境繼續(xù)惡化的趨勢(shì)。目前開發(fā)的主要技術(shù)有:用生物方法處理污水;用微生物脫硫防治大氣污染;用細(xì)菌降解清除污染物;用無污染生物農(nóng)藥防治農(nóng)作物蟲害;培育抗病蟲害農(nóng)作物;開發(fā)實(shí)用的生物降解塑料。

(五)宇宙開發(fā)將空前活躍。航開技術(shù)在經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展后,將加快實(shí)用化和商品化的步伐,發(fā)展各種更先進(jìn)的實(shí)用人造衛(wèi)星。迄今為止,僅美國(guó)和前蘇聯(lián)就發(fā)射了近500顆人造衛(wèi)星。本世紀(jì)初,各國(guó)計(jì)劃發(fā)射的衛(wèi)星將超過100()顆,其中通信衛(wèi)星、全球定位衛(wèi)星和地球資源衛(wèi)星被認(rèn)為最有商業(yè)發(fā)展前途。此外,開發(fā)月球資源和擴(kuò)大太空生產(chǎn)能力將成為現(xiàn)實(shí),星際遠(yuǎn)航也將踏上新的征途。如果進(jìn)展順利,人類有可能在21世紀(jì)20年代實(shí)現(xiàn)月球采礦的計(jì)劃。

篇7

生物領(lǐng)域是一個(gè)非常龐大的體系,在開發(fā)與應(yīng)用上目前是比較保守的,可以說是粗礦階段,有些甚至是通過一般的加工技術(shù)來上市展開,所以價(jià)值鏈條遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到預(yù)期的效果,我們?cè)谑袌?chǎng)上看到的產(chǎn)品也是比較低級(jí)的,高含量與高產(chǎn)出均沒有突破,市場(chǎng)也在搖晃當(dāng)中。那么傳統(tǒng)生物領(lǐng)域當(dāng)中,中藥生物領(lǐng)域又有什么作為呢?對(duì)于那些以生物工程技術(shù)為主體的生物產(chǎn)品市場(chǎng)前景如何?生物中藥營(yíng)銷如何展開?相關(guān)的生物概念又如何定義呢?需要就整體的格局加以分析,對(duì)生物制品所隱藏的巨大能量怎么才能轉(zhuǎn)換成為市場(chǎng)銷售動(dòng)力?急需要加以理清其中的關(guān)系。

就現(xiàn)在看中藥生物體系,集中可以理解的含量并沒有為消費(fèi)者所營(yíng)造一個(gè)好的消費(fèi)環(huán)境,從正面了解生物制品的渠道并不是很暢通,目前了解到的所有產(chǎn)品概念當(dāng)中,只是簡(jiǎn)單表述產(chǎn)品是通過生物工程技術(shù)加工而成,無法確定這個(gè)技術(shù)在產(chǎn)品功效上的優(yōu)越性,對(duì)市場(chǎng)推廣造成一定的影響,從某種意義上說,消費(fèi)者是不能夠了解到這個(gè)技術(shù)對(duì)自己的作用有多少,也就是在整體銷售上缺少這樣一個(gè)可以驗(yàn)證的環(huán)節(jié),所以生物制品的銷售是有缺陷的。

下面就中藥生物制品在市場(chǎng)營(yíng)銷中需要面對(duì)的,或者需要調(diào)整的作一些分析。

一、中藥生物制品的市場(chǎng)營(yíng)銷缺陷

問題:生物制品在上市同時(shí),主要還是以傳統(tǒng)營(yíng)銷方式進(jìn)行的,缺少對(duì)市場(chǎng)整體性的開發(fā)與利用,一種可以宣傳、可以加以推廣的生物概念沒有有效傳播,加上產(chǎn)品市場(chǎng)化步伐的不夠快捷,導(dǎo)致對(duì)生物產(chǎn)品的應(yīng)用效能低下,無法形成合力,無法在統(tǒng)一的領(lǐng)域里加以運(yùn)作。

改進(jìn)建議:營(yíng)銷是一個(gè)產(chǎn)業(yè)或者領(lǐng)域是否成功的晴雨表,生物制品在營(yíng)銷上的缺陷是非常明顯的,如何把生物制品科技含量提升到一個(gè)新的高度,通過積極主動(dòng)的推廣手段,比如利用生物技術(shù)的會(huì),逐步建立可以信賴的產(chǎn)品構(gòu)架體系,甚至是比較鮮活的產(chǎn)品市場(chǎng)化宣傳與推廣,無須再對(duì)整個(gè)生物領(lǐng)域或者技術(shù)“集約”化,與一般的產(chǎn)品同樣上市運(yùn)做,這樣反而體現(xiàn)不出生物領(lǐng)域的優(yōu)越性,因此,可以通過反方向的辦法,統(tǒng)一在生物領(lǐng)域上展開一種比較特殊的營(yíng)銷路子,就象納米技術(shù)領(lǐng)域,始終集中在科普教育推廣是一條產(chǎn)業(yè)鏈條的中心。

二、中藥生物制品的技術(shù)領(lǐng)先含量質(zhì)疑

問題:生物領(lǐng)域的寬泛技術(shù)被濫用或者技術(shù)的無法考量性是直接影響到中藥生物制品的局限性,無法對(duì)整個(gè)技術(shù)給予有力的市場(chǎng)支持,在轉(zhuǎn)化當(dāng)中,中藥需要的技術(shù)讓消費(fèi)者體會(huì)不到實(shí)際價(jià)值,所以現(xiàn)在對(duì)于生物技術(shù)市場(chǎng)化要與技術(shù)本身互相銜接,讓技術(shù)在產(chǎn)品中發(fā)揮應(yīng)有的功效。

改進(jìn)建議:沒有一種技術(shù)的轉(zhuǎn)化可以是單獨(dú)的,中藥生物技術(shù)在轉(zhuǎn)化上無法把傳統(tǒng)的加工技術(shù)互相分開,所以要想在整個(gè)消費(fèi)領(lǐng)域中有一個(gè)比較清晰的認(rèn)識(shí),需要對(duì)這種技術(shù)推廣應(yīng)用在傳播上“平民”化,加強(qiáng)通過說教與實(shí)際應(yīng)用互相銜接,比如,建立可以互動(dòng)的檢測(cè)體系,就是通過生物技術(shù)加工的產(chǎn)品可以是檢測(cè)與互動(dòng)的,就象在包裝上、產(chǎn)品使用便捷上,使用效果上等比較有自己的特色,讓技術(shù)說話與面對(duì)面的市場(chǎng)檢驗(yàn),可以更加體現(xiàn)一種技術(shù)的完整性,當(dāng)然技術(shù)是隱性的,但越是隱性,越需要加以展示與通過合理途徑加以推廣,那么這項(xiàng)技術(shù)就有機(jī)會(huì)在產(chǎn)品的使用上有所收獲。

三、中藥生物技術(shù)目前的市場(chǎng)價(jià)值無法得到解釋

問題:現(xiàn)在許多企業(yè)在生物技術(shù)上好象沒有什么秘密可以保留,誰都在說,誰都在用,甚至誰都在嫁接使用,問題是現(xiàn)在沒有哪一家企業(yè)在生物領(lǐng)域中有非常高的技術(shù)含量,能夠出現(xiàn)一些比較新的產(chǎn)品加以推廣到市場(chǎng)中去,是否生物技術(shù)的升級(jí)需要展開及時(shí)有效的替代,讓更新一代的生物技術(shù)來帶動(dòng)整個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展。

改進(jìn)建議:要區(qū)別在一般或者低級(jí)的生物領(lǐng)域技術(shù)上,需要在技術(shù)的更新有一個(gè)新的突破,根據(jù)現(xiàn)在市場(chǎng)的走勢(shì)看,傳統(tǒng)工藝加工的生物技術(shù)在中藥領(lǐng)域慢慢會(huì)失去應(yīng)用的價(jià)值,因?yàn)榛蚣夹g(shù)、納米技術(shù)的同等級(jí)別的發(fā)展已經(jīng)超越現(xiàn)有的生物技術(shù),市場(chǎng)在逐步淘汰比較粗糙的加工技術(shù),如果在營(yíng)銷與技術(shù)改進(jìn)上,生物技術(shù)無法得到消費(fèi)者滿足,那么肯定將被其它技術(shù)加以接替,中藥領(lǐng)域的加工技術(shù)更加需要有所突破,所以現(xiàn)有的生物技術(shù)公司需要著眼對(duì)生物技術(shù)加以升級(jí)、合并或者改造,適應(yīng)于對(duì)整個(gè)市場(chǎng)化的運(yùn)做。

篇8

出 版 社:中信出版社

作 者:盧俊卿、仇方迎、柳學(xué)順

人類社會(huì)因政治目標(biāo)、經(jīng)濟(jì)利益、文化差異的不同而發(fā)生撞擊。現(xiàn)在同住一個(gè)地球村里的人類要同舟共濟(jì),建立相互包容的低碳發(fā)展的綠色新秩序!

簡(jiǎn)介

由盧俊卿、仇方迎、柳學(xué)順合作完成的這部作品,首次提出人類文明的第四次浪潮是綠色文明,并從“綠色公民”、“綠色發(fā)展方式”、“綠色生產(chǎn)力”、“綠色能源”、“綠色科技”、“綠色消費(fèi)”、“綠色文化”、“綠色政治”、“綠色軍事”等方面對(duì)“綠色文明”做出全新的闡釋,很多創(chuàng)新性見解和顛覆性思維得到了專家學(xué)者的積極評(píng)價(jià):“這部作品的立意和內(nèi)涵均好,高屋建瓴,力沉千鈞,具有時(shí)代性、學(xué)術(shù)性、先導(dǎo)性的特質(zhì)。”

賞析

縱觀人類社會(huì)的發(fā)展史,我們會(huì)發(fā)現(xiàn):每一次技術(shù)革命都對(duì)客觀世界認(rèn)識(shí)產(chǎn)生一次飛躍。每一次技術(shù)革命浪潮的興起,都使人類改造自然的能力和推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的力量提升到一個(gè)新的水平。

第一次農(nóng)業(yè)技術(shù)革命,使人類由茹毛飲血的狩獵時(shí)代步入了農(nóng)耕時(shí)代;第二次工業(yè)技術(shù)革命,機(jī)械化的生產(chǎn)代替了手工操作,生產(chǎn)效率得到極大提升;第三次信息技術(shù)革命,信息技術(shù)的發(fā)展把人類世界變成一個(gè)萬物互聯(lián)的地球村。

第四次浪潮將會(huì)是什么呢?有人認(rèn)為是生物技術(shù)革命。生物技術(shù)不僅可以改變?nèi)祟惿娴耐獠凯h(huán)境,生物技術(shù)的新發(fā)展已打破了生物之種間、屬間甚至界間的界限,使人類進(jìn)入了按己所需去改造甚至創(chuàng)造新物種的偉大時(shí)代。也有人認(rèn)為是納米技術(shù)革命。納米技術(shù)將會(huì)極大程度改變?nèi)藗兊纳詈凸ぷ鞣绞?,納米技術(shù)與21世紀(jì)的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、經(jīng)濟(jì)、科教、醫(yī)藥、環(huán)保、生活等諸方面有著密切的關(guān)系。

還有人認(rèn)為是低碳化浪潮。二氧化碳排放過度帶來的溫室效應(yīng),對(duì)全球環(huán)境、經(jīng)濟(jì),乃至人類社會(huì)都產(chǎn)生了巨大影響,嚴(yán)重危及人類生存。為解決共同危機(jī),希望著重在七個(gè)方面(能源、交通、建筑、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、服務(wù)、消費(fèi))來實(shí)現(xiàn)“低碳化”是一條解決環(huán)境危機(jī)的根本途徑,也是人類發(fā)展的必由之路。

觀點(diǎn)繁多、不一而足。但歸納起來,我個(gè)人傾向于第四次浪潮是綠色文明。

本書主撰者盧俊卿曾指出:“綠色文明本是人類文明進(jìn)程的全新階段,具有特定的內(nèi)涵和外延,現(xiàn)在卻出現(xiàn)了嚴(yán)重的誤讀和曲解。有些人把它僅看作是一項(xiàng)環(huán)境保護(hù)措施,有些人認(rèn)為它是可望而不可及的綠色烏托邦,甚至它被斷章取義為某些政治家的口號(hào)、某些企業(yè)家的商標(biāo)、某些演說家的脫口秀節(jié)目。

實(shí)際上,綠色文明是關(guān)乎整個(gè)人類生死存亡的路徑選擇,是人類從自殺式生存到永續(xù)生存的拐點(diǎn),是人類拯救地球和自我救贖的最后機(jī)會(huì),和每一個(gè)地球村的村民休戚相關(guān)。”他還預(yù)言:“不管白貓、黑貓,都將成為綠貓;不管白領(lǐng)、藍(lán)領(lǐng),必須成為綠領(lǐng)。綠潮難擋,適者生存!”諸位是否覺得有點(diǎn)“危言聳聽”?

篇9

關(guān)鍵詞:納米技術(shù);生物醫(yī)學(xué);應(yīng)用;機(jī)遇;挑戰(zhàn)

隨著科技的進(jìn)步,納米技術(shù)在生物醫(yī)藥和科學(xué)技術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用較為廣泛。尤其是生物醫(yī)藥領(lǐng)域,對(duì)于臨床醫(yī)學(xué)和基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用。雖然在不少科學(xué)家和醫(yī)學(xué)研究家們對(duì)納米技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的研究,并將其運(yùn)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,取得了不錯(cuò)的成效。但是對(duì)于納米技術(shù)的研究還不夠深入,相較于發(fā)達(dá)國(guó)家而言,我國(guó)的納米醫(yī)學(xué)技術(shù)還處于發(fā)展的初級(jí)階段。需要對(duì)納米醫(yī)學(xué)技術(shù)在今后發(fā)展中面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)進(jìn)行分析。

一、納米技術(shù)在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用

(一)納米生物學(xué)

納米生物學(xué)是以納米作為尺度,其研究?jī)?nèi)容主要包括:其一,細(xì)胞器結(jié)構(gòu)、細(xì)胞器功能。比如細(xì)胞核和線粒體內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能分析。其二,交換細(xì)胞信息,包括生物體的物質(zhì)、細(xì)胞能量信息等。其三,針對(duì)生物反應(yīng)問題,對(duì)其反應(yīng)機(jī)理問題進(jìn)行研究和分析。比如有關(guān)于生物復(fù)制和生物調(diào)控的機(jī)理分析。其四,發(fā)展分子工程。包括納米生物分子機(jī)器人和信息處理系統(tǒng)等。將納米顯微術(shù)引入生物醫(yī)藥領(lǐng)域,可以為生物學(xué)家研究進(jìn)行研究提供技術(shù)支撐。比如ScanningProbeMicro-scopes,簡(jiǎn)稱SPMs,中文簡(jiǎn)稱掃描探針顯微鏡,這是一種新型的納米生物技術(shù),標(biāo)志著顯微技術(shù)和納米技術(shù)的發(fā)展。除此之外,掃描顯微鏡(STM)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)較小、不復(fù)雜,因此操作流程較為簡(jiǎn)單,生物學(xué)家可以借助掃描顯微鏡展開原子級(jí)分辨探究,從而提高生物細(xì)胞觀測(cè)能力和分辨能力。仔細(xì)觀察原子級(jí)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)于進(jìn)一步探索和研究生物原子微觀知識(shí)具有推動(dòng)作用。在自然條件下,利用掃描顯微鏡可以對(duì)生物的蛋白質(zhì)、多糖等分子展開直接觀察。借助STM彈道電子發(fā)射電鏡可以對(duì)單個(gè)原子進(jìn)行操作,這是一種典型的人工改變單個(gè)生物結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)的行為方式。這種方式可以實(shí)現(xiàn)治療疾病這一超前設(shè)想。

(二)生物醫(yī)學(xué)工程

將納米技術(shù)引入生物醫(yī)藥領(lǐng)域,可以幫助傳統(tǒng)醫(yī)生解決復(fù)雜的難題。比如納米機(jī)器人和生物傳感器。納米機(jī)器人簡(jiǎn)稱分子機(jī)器人,是酶和納米齒輪的結(jié)合體,將其引入生物科學(xué)領(lǐng)域,能夠充當(dāng)微型醫(yī)生一角,為醫(yī)生解決以前的疑難雜癥問題。這種納米機(jī)器人不僅可以直接注入血液,還可以成為一種傳輸身體健康與否的工具。一方面,血液在傳輸過程中能夠判斷分子機(jī)器人的健康狀況,機(jī)器人能夠獲得能量,達(dá)到疏通血管血栓的目的。另一方面,醫(yī)生通過外界信號(hào)編制好的程序能夠探知和殺死人身體中的癌細(xì)胞,從而全面系統(tǒng)地監(jiān)視身體構(gòu)造和疾病情況。這種先進(jìn)醫(yī)學(xué)工程能夠?yàn)楝F(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。除此之外,利用納米技術(shù)還可以進(jìn)行器官的修復(fù)工作,比如對(duì)修復(fù)的器官進(jìn)行整容手術(shù)或者基因配置,從而將錯(cuò)誤或者不符合的基因去除,引入正確的染色體裝置,進(jìn)而保障機(jī)體的健康運(yùn)作。

(三)納米治療技術(shù)

將納米技術(shù)引入生物醫(yī)藥領(lǐng)域是一場(chǎng)全新的革命運(yùn)動(dòng),能夠在日后的臨床治療方面起到一定的積極作用。比如德國(guó)柏林“沙里特”臨床醫(yī)院,早先就有過利用納米技術(shù)治療癌癥的成功案例。研究人員將氧化鈉納米微粒注入鼠類的腫瘤里,然后將他們放置在磁場(chǎng)中。由于受磁場(chǎng)的影響,患有腫瘤的鼠類的溫度會(huì)隨著納米微粒升溫而增加。實(shí)踐表明,納米微粒在可變磁場(chǎng)中的溫度能夠上升到46℃。這樣的高溫足夠?qū)┘?xì)胞殺死。腫瘤附近的機(jī)體組織是健康的,沒有受損壞,因此納米微粒不會(huì)燒毀這些健康組織,健康組織的溫度也不會(huì)受到傷害,這就需要研究人員將目光轉(zhuǎn)移到人體試驗(yàn)中,實(shí)現(xiàn)消除人體癌癥的目的。

二、納米技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用的展望

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,納米技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)之間的聯(lián)系不斷加強(qiáng),兩者的有機(jī)結(jié)合不僅能夠改善生物醫(yī)學(xué)技術(shù)的不足,還可以促進(jìn)生物醫(yī)學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展,為更多的臨床實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。

(一)生物檢測(cè)診斷材料的應(yīng)用

不可否認(rèn),將納米材料與生物診斷技術(shù)進(jìn)行有效融合,能夠提高醫(yī)學(xué)檢測(cè)技術(shù)水平。實(shí)踐證明。兩者之間的配合還需要結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程和先進(jìn)醫(yī)療器材,醫(yī)學(xué)工程是促進(jìn)納米技術(shù)與生物醫(yī)學(xué)互相融合的基礎(chǔ),對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程進(jìn)行深入研究和分析,能在一定程度上催生新醫(yī)療器材的出現(xiàn)。如此一來,機(jī)械設(shè)備的使用用途和功能將會(huì)得到不斷擴(kuò)大,這在很大程度上取決于納米材料的功能。由此可見,將納米材料合理運(yùn)用于生物醫(yī)療診斷中,勢(shì)必會(huì)進(jìn)一步催生一大批更為先進(jìn)的醫(yī)療診斷器材。

(二)納米技術(shù)植入人體器官

利用先進(jìn)的納米材料可以制成性能優(yōu)良的人造器官和人工血液等。將這些器官和血液植入人體,能夠幫助人類遠(yuǎn)離疾病,免遭疾病的傷害。比如將傳感器和基因技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,能夠?qū)⑽⒗鞴伲ū热缏犛X和視覺上遭到損害的機(jī)體)直接植入體內(nèi),從而幫助他們恢復(fù)視覺和聽覺,從而達(dá)到正常人的狀態(tài)。

三、納米醫(yī)藥技術(shù)在發(fā)展中面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

就機(jī)遇而言,我國(guó)是首位將納米晶體合成碳納米管的國(guó)家,這個(gè)碳納米管的長(zhǎng)度屬于世界最長(zhǎng),其性能良好。在醫(yī)藥學(xué)研究方面,我國(guó)科學(xué)家們利用納米技術(shù)研制出了一批具有抗菌效果的醫(yī)療器材和設(shè)備,并為現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展提供了先進(jìn)的理論和技術(shù)支撐。在納米藥物載體的研究方面,我國(guó)已有有關(guān)于“動(dòng)物體內(nèi)”應(yīng)用的報(bào)道。這已標(biāo)志著我國(guó)納米醫(yī)療技術(shù)進(jìn)入了世界領(lǐng)先地位。就挑戰(zhàn)而言,與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)的納米技術(shù)還不夠成熟,還需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)納米材料、納米傳感器等方面的研究,以此作為進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)生物醫(yī)藥科技進(jìn)步的基礎(chǔ)。

四、結(jié)語

納米醫(yī)藥技術(shù)對(duì)于進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)臨床醫(yī)學(xué)和基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的發(fā)展具有積極的影響。因此國(guó)家相關(guān)部門以及科研成員應(yīng)該以積極主動(dòng)的態(tài)度投入到生物醫(yī)藥納米技術(shù)領(lǐng)域,進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)生物醫(yī)藥科技的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn):

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篇10

計(jì)算機(jī)技術(shù)的選擇判據(jù)和機(jī)制往往具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性和快速性的特點(diǎn),因此在這樣的選擇環(huán)境中,也可以促使計(jì)算機(jī)技術(shù)取得快速的發(fā)展。眾多實(shí)踐也證明了激烈的社會(huì)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)往往是技術(shù)上的較量。計(jì)算機(jī)穩(wěn)定、明顯的選擇判斷機(jī)制,使得計(jì)算機(jī)更容易解決在生產(chǎn)、生活中出現(xiàn)的問題。同時(shí),計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與計(jì)算機(jī)選擇機(jī)制的發(fā)展是相輔相成、相互促進(jìn)的。

2其他科技的發(fā)展依賴于計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持

現(xiàn)代科技發(fā)展是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)之上的,這樣或直接或間接的促進(jìn)了計(jì)算機(jī)科技的發(fā)展?,F(xiàn)代計(jì)算機(jī)科技與其他領(lǐng)域的結(jié)合,既滿足了行業(yè)發(fā)展需求,又促進(jìn)了計(jì)算機(jī)在各行各業(yè)的發(fā)展、應(yīng)用。

3計(jì)算機(jī)科技的發(fā)展趨勢(shì)展望

3.1從結(jié)構(gòu)和功能等方面看,計(jì)算機(jī)逐漸走向巨型化、微型化、多媒體化、資源網(wǎng)絡(luò)化和智能化巨型化是指由于科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要,許多部門要求計(jì)算機(jī)具有更高的速度和更大的存儲(chǔ)容量;微型化是指計(jì)算機(jī)體積更小、重量更輕、價(jià)格更低、更便于應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域及各種場(chǎng)合;網(wǎng)絡(luò)化是要實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的通信和資源共享,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)互相滲透、不斷發(fā)展的產(chǎn)物。多媒體化是指現(xiàn)代計(jì)算機(jī)可以集圖形、聲音、文字處理為一體,為人們創(chuàng)造有聲有色、圖文并茂的信息環(huán)境;智能化是指計(jì)算機(jī)處理能力更加快捷方便,它是采用平行的處理技術(shù),同時(shí)處理和分析計(jì)算機(jī)中的多個(gè)數(shù)據(jù)及多種指令,更有效地提升工作效率。

3.2新型計(jì)算機(jī)

由于芯片計(jì)算機(jī)技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展,目前開發(fā)潛力不大,因此開發(fā)新型計(jì)算機(jī)成為計(jì)算機(jī)行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。(1)納米計(jì)算機(jī)。納米計(jì)算機(jī)是將納米技術(shù)于計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合起來,由此形成的計(jì)算機(jī)。納米元件具有體積小、質(zhì)地優(yōu)、導(dǎo)電性能高的特點(diǎn),因此可以替代傳統(tǒng)的硅芯片。納米技術(shù)起源于上世紀(jì)80年代,經(jīng)過多年的發(fā)展過后取得了不錯(cuò)的發(fā)展,使用納米級(jí)芯片組成的納米計(jì)算機(jī),能耗小、可行性高,因此納米計(jì)算機(jī)會(huì)是計(jì)算機(jī)技術(shù)未來發(fā)展趨勢(shì)之一。(2)量子計(jì)算機(jī)。量子計(jì)算機(jī)是基于量子力學(xué)的原理,進(jìn)行了計(jì)算機(jī)研發(fā)。相比于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)量子計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量要大得多,運(yùn)行速度也非??臁A孔佑?jì)算機(jī)除了在運(yùn)算速度和存儲(chǔ)性能的優(yōu)勢(shì)之外,還具有極強(qiáng)的安保體系,加大了計(jì)算機(jī)的安全性能。(3)光子計(jì)算機(jī)。光子計(jì)算機(jī)是利用光子進(jìn)行計(jì)算,把傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的導(dǎo)線互聯(lián)轉(zhuǎn)變成了光互聯(lián)。這樣可以根據(jù)光的不同波長(zhǎng)來進(jìn)行不同復(fù)雜任務(wù)的處理。(4)生物計(jì)算機(jī)。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展進(jìn)步,生物技術(shù)的快速發(fā)展,生物計(jì)算機(jī)的研發(fā)也在逐步變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。因?yàn)樯锏鞍踪|(zhì)分子自身結(jié)構(gòu)的立體性,集成密度較高。生物計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度將會(huì)大大提升計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度,它還能及時(shí)進(jìn)行自我故障修復(fù)。本文來自于《學(xué)術(shù)論壇》雜志。學(xué)術(shù)論壇雜志簡(jiǎn)介詳見

4總結(jié)