让纳米科技插上基础和应用的双翼展翅翱翔

正时光荏苒,从2003年12月获中央机构编制委员会办公室批复成立,国家纳米科学中心(以下简称"纳米中心")已经走过了整整15个年头.纳米科技是化学、物理、生物材料等多学科高度交叉融合的领域,从创立之初,国家纳米科学中心在体制机制创新和领域发展上被赋予了融合发展和高度交叉的学科基因.纳米中心是由中国科学院和教育部共同建设,历任领导集体都是由中国科学院和北京大     

探索微细尺度中的奥妙——纳米科学与纳米技术简介

自80年代起,人们开始从科技刊物及新闻报导中不断接触“纳米科学”,“纳米技术”,“纳米加工”等新鲜名词。对于这些由科学家与工程师们发明的新名词和它们所代表的新领域,大多数读者一定是充满了生疏感与好奇感。 什么是纳米科学与技术?它们研究的对象是什么?这一技术已取得什么成就并且会应用在哪些方面呢?本文将简要地回答这几个问题。 随着人们对物质结构向更深层次的了解,科学工作者将目光逐步缩小到微观世界。以我们熟知的半导体晶     

基于单根纳米线的纳米燃料电池研究进展

随着纳米科学与技术的长足进步,利用纳米材料的独特性能,开发出了大量具各种功能的纳米器件,有纳米生物传感器、场效应管、实时体内医疗监控器、癌细胞检测传感器、光电传感器等.但是这些纳米器件均需外部能源的供给才能工作,而现有的能源尺寸都较大,这就使得发展纳米能源成为当务之急.最终需要实现将纳米能源与纳米器件集成到同一个芯片上,成为一个集纳米功能单元、     

纳米材料科学简介

纳米材料是当今新材料研究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展最具有影响力的研究对象,是纳米科技中最活跃、最接近应用的重要组成部分.纳米科学,是研究纳米尺度范围内物质所具有的特异现象和特异功能的科学.     

纳米伦理: 研究现状、问题与挑战

20 世纪90 年代以来, 伴随着纳米科学与技术的蓬勃发展, 有关纳米技术的社会和伦理问题的研究悄然兴起并逐渐成为一门跨学科的研究领域. 本文主要从纳米伦理研究的兴起、纳米伦理研究的主要内容、以及纳米伦理研究所面临的挑战与应对等三个方面评述纳米伦理研究的现状、存在的问题以及未来发展的方向.     

掺杂体系的非平衡态电子结构计算研究进展

在纳米科学领域,由于实验的难度和解析模型的局限,计算机数值计算成为越来越重要的研究手段.纳米电子学是下一代电子科技的基础,电子输运性质是其中的核心问     

纳米机器人在靶向药物递送系统中的研究进展

纳米机器人技术在靶向药物递送领域的应用是纳米科学、生物医学、机械工程、力学、电子工程、信息与通信等多学科交叉融合的产物.由于体积小、可自主运动和精确操控,纳米机器人在精准治疗和纳米诊断等生物医学领域展示出巨大的发展潜力.本文从认识纳米机器人技术及靶向药物递送应用需求出发,简单回顾了靶向药物递送技术的发展历程,结合纳米机器人的类型、制造方式以及驱动方式,综述了国内外在靶向药物递送应用领域纳米机器人的研究进展.最后,梳理了纳米机器人在靶向药物递送应用研究中的重点方向,为我国未来的纳米机器人技术研究提供参考.     

高分子微/纳米图案化

高分子微/纳米图案在纳米科学和技术中具有特殊的意义. 单个大分子本身就是纳米微粒, 又有多层次的结构和构型、可调控的结构单元和链长、共聚和共混等, 这些都可导致内容丰富的微/纳米图案; 聚合物特有的物理性能不仅可使多种现成的微制造技术更易实现, 也可用来开发新的图案化技术.     

第一届中国纳米地球科学学术研讨会暨中国地质学会纳米地质专业委员会成立大会在京成功召开

正地球科学历经几百年的发展,在宏观和微观领域已经取得了重大进展.伴随着科技的巨大进步,地球科学正在向更宏观和更微观的两个明显的方向发展,即天体行星科学和纳米地球科学.纳米地球科学指以纳米科学与地球科学为依托,纳米技术与地学工具为手段,以地球物质为研究对象,对地球各圈层中已知或有待探知的纳米微粒和孔隙进行分析研究,从而揭示地学现象和过程中纳米尺度信     

分离单壁碳纳米管的库伦爆炸法

虽然目前人们能够大量制备单壁碳纳米管,但由于管与管之间存在比较大的范德华力,所得到的碳纳米管往往相互纠缠,形成碳纳米管束.国家纳米科学中心孙连峰研究组与中国科学院物理研究所解     

迈向21世纪的纳米科技研究新进展

本文系统阐述了近年来在纳米科学与技术研究领域中取得的一些主要进展。这些领域包括单原子操纵与原子搬迁技术、纳米电子学与纳米电子技术、纳米生物学、纳米摩擦学、微米／纳米技术、原子团簇科学和纳米材料科学，其中又着重介绍了原子团簇科学和纳米磁性功能材料的研究新进展及其在现代电子信息技术及国防现代化上的应用。     

能干的小引擎——纳米马达

在分子水平上实现马达功能,即纳米尺度上的有用功输出和精确运输,曾是R．Feynman的梦想,也是当前纳米科学面临的挑战。本文简介纳米马达研究的现状,并指出若干尚待解决的重大科学问题。     

纳米技术的未来不是梦纳米科学家展望未来

夏威夷,维里亚--从2001年10月28日～30日,大约150名研究人员聚集在这里研讨纳米科学新近的重要进展,与会者聆听了人类在操纵纳米物体以及提高光学数据存贮方面所取得的成就--一位年轻的科学家给我们以这样的希望,那就是纳米技术的未来不是梦.     

基于载能重离子的超薄薄膜纳米孔制备技术

超薄薄膜纳米孔材料由于其优异的物理和化学特性,在物理学、生物学、电子学和纳米科学等多学科领域应用潜力巨大.高效、便捷和可控的制孔方法对于获得高品质的纳米孔尤为重要,而载能重离子辐照不仅是一种强大的材料改性手段,也是一种独特的纳米孔制备方法.近年来,北京大学重离子物理研究所在基于载能重离子辐照技术研制超薄薄膜纳米孔技术方面的进展显著,所用材料包括传统有机高分子膜与新型二维材料.本文主要从核径迹刻蚀有机薄膜纳米孔的制备技术和二维材料纳米孔制备技术两方面展开介绍,分别阐述了这两种技术的制孔方法、改性方法和对应的纳米孔材料在能量转化、分子检测、离子运输、纳米流体等领域的应用,为进一步深入研究载能重离子制备其他人工固态纳米孔提供了参考.     

DNA纳米技术进展

<正>DNA分子是生物体存储和传递遗传信息的载体,具有进化产生的高效性和稳定性. DNA分子互补配对的可预测性和可编程性使其成为极具潜力的纳米构筑材料.特别地,近年来DNA纳米技术的发展为纳米科学和纳米技术带来了新的生长点,为构筑新型纳米组装体、超分子结构和分子机器提供了前所未有的强有力工具.早期DNA纳米技术集中于DNA结构的设计和构建.从最初发展的利用交叉结模块自下而上的层次构筑方案,到基于一条长单链DNA折叠的DNA折纸术的     

纳米毒理学与安全性中的纳米尺寸与纳米结构效应

纳米生物效应与安全性是纳米科学中既具有基础科学意义, 又事关纳米科技应用前景的关键问题, 是纳米技术可持续发展的核心. 国际上普遍认为, 纳米技术的未来发展取决于两大主要瓶颈能否取得突破: 一是纳米尺度上的可控加工与大规模生产技术; 二是纳米安全性知识体系与评价方法. 针对后者, 欧洲和美国都提出了“没有安全数据, 就没有市场”(“No Data,No Market”)的方针. 为了保障科技和市场的优先权, “科技要领先, 产品要安全”已成为发达国家的国家战略. 为此, 在短短5 年内已经形成纳米毒理学这个新兴学科, 阐明在纳米尺度下物质的毒理学效应. 本文重点分析纳米毒理学与纳米安全性中的纳米尺寸效应、纳米结构效应这两个重要的科学问题及其研究结果, 同时简单讨论剂量-效应关系这个传统毒理学的中心法则在纳米毒理学中的变化情况, 讨论未来的相应研究内容和方向, 同时也帮助读者更为科学、理性地认识和理解物质在新的纳米尺度下所固有的生物学特性, 包括毒理学特性.     

纳米生物效应与安全性研究展望

当物质达到纳米尺度时,会具有一些特殊的物理化学性质,如量子尺寸效应、表面效应以及宏观量子隧道效应等.即使化学组成相同,纳米物质的生物学效应也可能不同于微米尺寸以上的常规物质.因此,根据常规宏观物质研究所得到的生物学效应与安全性评价结果,可能并不适用于纳米物质.自2003年Science发表文章关注纳米生物效应与毒理学效应之后,各国政府先后启动了对纳米生物效应的研究,并且支持力度不断增加.我国是世界上较早开展纳米生物效应与安全性研究的国家之一,研究工作在国际上产生了重要影响.国家纳米科学中心与中国科学院高能物理研究所共同建立的"中国科学院纳米生物效应与安全性重点实验室",作为我国第一个也是国际上少有的以纳米材料生物效应与安全性为研究方向的专业实验室,在了解纳米材料的基本性质-活性关系的基础上,对更深层次的理化效应展开了深入的研究,并建立了适用于纳米生物效应与安全性评价的多层次模型,发展了高灵敏、高分辨率的适用于纳米生物效应和安全性评价的实验技术和研究方法,为保证纳米科技的可持续发展做出了重要的贡献.本文综述了本实验室近年来在纳米生物效应与安全性领域的研究进展.     

刘忠范:携手共谋自信刊

正刘忠范,北京大学博雅讲席教授,中国科学院院士,现任北京大学纳米科学与技术研究中心主任、北京石墨烯研究院院长等职,是国际著名石墨烯专家.主要从事石墨烯等纳米碳材料研究,在石墨烯、碳纳米管的化学气相沉积生长方法研究领域做出了一系列开拓性和引领性的工作. 2014年起,担任《科学通报》副主编.值"两刊"创刊70周年之际,我们专访了刘忠范院士,请他谈谈对"两刊"及中文科技期刊的看法.     

磁性氧化铁纳米粒子的研究进展

随着纳米科学的不断发展, 人们对纳米材料的性能提出了越来越高的要求. 磁性纳米粒子由于其特殊的超顺磁性, 因而在巨磁电阻、磁性液体和磁记录、软磁、永磁、磁致冷、巨磁阻抗材料以及磁光器件、磁探测器等方面具有广阔的应用前景[1,2]. 氧化铁(包括α-Fe2O3, γ-Fe2O3, Fe3O4)作为一种磁性原料, 无论在工业生产还是科学研究中都备受瞩目, 将磁性氧化铁制备成具有特殊性能的纳米颗粒已引起了科研人员的极大兴趣及广泛关注. 近年来, 被广泛应用于制备磁性氧化铁纳米粒子及其复合材料的基本方法有溶胶-凝胶法[3](sol-gel法)、强迫水解法[4…     

纳米科学家展望未来

夏威夷 ,维里亚———从 2 0 0 1年 1 0月 2 8日～3 0日 ,大约 1 5 0名研究人员聚集在这里研讨纳米科学新近的重要进展 ,与会者聆听了人类在操纵纳米物体以及提高光学数据存贮方面所取得的成就———一位年轻的科学家给我们以这样的希望 ,那就是纳米技术的未来不是梦