獨(dú)家揭秘納米與生物材料全球頂尖實(shí)驗(yàn)室

眾所周知，納米材料和生物材料屬前沿新材料，代表著未來(lái)材料科學(xué)的發(fā)展方向。由于這兩種材料具有重要的戰(zhàn)略意義，各個(gè)國(guó)家在這兩個(gè)領(lǐng)域的研發(fā)競(jìng)爭(zhēng)可謂白熱化。

美國(guó)將信息材料、生物醫(yī)用、納米材料、環(huán)境材料和材料技術(shù)科學(xué)等列為重點(diǎn)發(fā)展方向，日本重點(diǎn)加強(qiáng)信息通信、環(huán)境、生命科學(xué)和納米材料方面的優(yōu)勢(shì)，歐盟則重點(diǎn)發(fā)展光電、有機(jī)電子、超導(dǎo)復(fù)合、催化劑、光學(xué)、磁性、納米和智能材料。

由此可見(jiàn)，納米、生物材料已成兵家必爭(zhēng)之地。根據(jù)我國(guó)的新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”規(guī)劃，納米材料和生物材料也是材料科學(xué)的重點(diǎn)發(fā)展方向。2012年6月，四年一度的世界生物材料大會(huì)首次落戶中國(guó)，尼古拉·佩帕斯、錢煦、威廉·邦菲爾德、師昌緒等一大批國(guó)際頂尖生物材料專家匯聚成都，顯示出了中國(guó)在生物材料方面日益增加的影響力。

顯然，爭(zhēng)奪納米和生物材料話語(yǔ)權(quán)關(guān)鍵還是研究所和研究人才的競(jìng)爭(zhēng)。

美國(guó)：頂尖研究所眾多

1990年7月在美國(guó)召開(kāi)了第一屆國(guó)際納米科技技術(shù)會(huì)議，正式宣布納米材料科學(xué)為材料科學(xué)一個(gè)新分支，美國(guó)也成為了全球納米技術(shù)研究的中心。

大學(xué)研究所方面，走在納米材料研究前沿的美國(guó)大學(xué)包括紐約州立大學(xué)阿爾巴尼分校、哈佛大學(xué)、北達(dá)科他州立大學(xué)、史丹佛大學(xué)、美國(guó)加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校、加州大學(xué)圣地亞哥分校和斯坦福大學(xué)等。

其中，紐約州立大學(xué)阿爾巴尼分校的納米技術(shù)與工程學(xué)院擁有55億的公眾和私人投資，是全球納米技術(shù)研究中心之一，也是世界上第一個(gè)專門研究納米科學(xué)與納米工程的高等院校。

在國(guó)家/獨(dú)立研究所方面，橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和美國(guó)加州納米技術(shù)研究院等均享有國(guó)際盛譽(yù)。

此外，美國(guó)跨國(guó)公司也走在納米研究的前列：IBM[微博]公司和NEC公司都是最早進(jìn)入納米技術(shù)研究領(lǐng)域的公司，最先取得碳納米管這一納米科技基石之一的基礎(chǔ)專利，Nantero公司則是第一家開(kāi)發(fā)微電子級(jí)碳納米管材料、并使用碳納米管開(kāi)發(fā)下一代半導(dǎo)體設(shè)備的公司。

美國(guó)生物材料方面的研究同樣全球領(lǐng)先，著名的斯坦福大學(xué)、哈佛大學(xué)、麻省理工學(xué)院、加州大學(xué)伯克利分校、加州理工學(xué)院、約翰霍普金斯大學(xué)、普林斯頓大學(xué)、加州大學(xué)舊金山分校、耶魯大學(xué)、康乃爾大學(xué)、圣路易斯華盛頓大學(xué)、杜克大學(xué)、芝加哥大學(xué)美國(guó)頂尖院校生物工程研究排名靠前。

剛剛結(jié)束的2013年諾貝爾獎(jiǎng)獲得者中，邁克爾·萊維特和托馬斯·C·蘇德霍夫等兩位生物化學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)家出自同一所大學(xué)：斯坦福大學(xué)。

大名鼎鼎的MIT生物材料研究也走在世界頂尖水平，該校擁有44個(gè)與生物材料研究相關(guān)的研究中心/研究室。

美國(guó)同樣還有一批生物材料研究領(lǐng)先的跨國(guó)企業(yè)，如安捷倫科技，英斯特朗、Ceramtec、泰科納(Ticona)、冶聯(lián)科技集團(tuán)、CRS)、美敦力公司(Medtronic)等等。

這些公司的產(chǎn)品壟斷了全球大部分的高端生物材料市場(chǎng)份額，其研發(fā)實(shí)力也可見(jiàn)一斑。

歐日朝迎頭趕上

在如此眾多頂尖大學(xué)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家研究所和跨國(guó)公司實(shí)驗(yàn)室的支撐下，美國(guó)在納米材料、生物材料方面建立的優(yōu)勢(shì)已基本上無(wú)人可以撼動(dòng)。

不過(guò)即便如此，以歐洲和日韓為代表的研究力量同樣不可小覷，部分領(lǐng)域甚至已經(jīng)可以和美國(guó)匹敵，并呈現(xiàn)出德國(guó)、英國(guó)、日本和韓國(guó)四足鼎立之勢(shì)。

德國(guó)在納米材料領(lǐng)域的研究起步較早，政府在全國(guó)范圍內(nèi)建立了六大納米研究中心，分別是納米結(jié)構(gòu)、納米應(yīng)用開(kāi)發(fā)、納米技術(shù)、納米化學(xué)、納米加工和納米分析中心，形成一張遍布全國(guó)的納米科技研究協(xié)作網(wǎng)，而馬普學(xué)會(huì)、弗朗霍夫協(xié)會(huì)、海姆霍茨大研究中心聯(lián)合會(huì)和萊布尼茨研究聯(lián)合會(huì)則是德國(guó)納米研究的核心力量。

納米材料方面的大學(xué)研究室，則主要是卡爾斯魯厄理工學(xué)院，德國(guó)不倫瑞克理工大學(xué)半導(dǎo)體技術(shù)研究所。

生物材料方面，德國(guó)柏林柏林——勃蘭登堡地區(qū)是德國(guó)生物技術(shù)研究機(jī)構(gòu)分布密集最高的地區(qū)，同時(shí)也是歐洲最大的“全方位服務(wù)型生物科技區(qū)”，共擁有6個(gè)生物科技園和2個(gè)特別實(shí)驗(yàn)室。

與德國(guó)相比，英國(guó)的納米材料相對(duì)遜色，不過(guò)生物工程技術(shù)卻有過(guò)之而無(wú)不及。在英國(guó)，誕生了世界上第一只克隆羊“多莉”。英國(guó)在生物材料領(lǐng)域次于美國(guó)，居世界第二。據(jù)理財(cái)周報(bào)材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的不完全統(tǒng)計(jì)，迄今為止，英國(guó)在生物和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域已獲得了20多個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)。

大學(xué)研究室方面，劍橋大學(xué)材料科學(xué)與冶金系擁有生物材料的全球頂尖研究院，Zeneca、GlaxoWellcome和Smith Klihe Beacham等跨國(guó)生物材料公司研究能力也是全球領(lǐng)先。

在日本，公司研究中心是其主要研究陣地。日立集團(tuán)的“納米技術(shù)管理推進(jìn)中心”、日本電器公司“基礎(chǔ)研究實(shí)驗(yàn)室”;日本電報(bào)電話公司的“厚木實(shí)驗(yàn)室”、富士通公司的納米技術(shù)研究中心等企業(yè)研究中心是其納米材料研究的核心力量。

韓國(guó)則憑借著三星[微博]等巨頭在納米材料技術(shù)的研究領(lǐng)域迎頭趕上。

中國(guó)研究階段性突破

在國(guó)內(nèi)，中科院的納米材料和生物材料研究仍舊首屈一指。理財(cái)周報(bào)記者獲悉，中科院國(guó)家納米科學(xué)中心主要從事納米技術(shù)理論研究，該中心在2012年在鉍系化合物超結(jié)構(gòu)制備，基于新型Te化物納米材料的寬帶光譜光學(xué)探測(cè)器，新型微納加工方法等諸多方面的研究均取得獲得突破性新進(jìn)展。

國(guó)家納米中心現(xiàn)有6個(gè)研究室、2個(gè)實(shí)驗(yàn)室和1個(gè)發(fā)展研究中心、人員方面，納米中心目前科技人員159人、科技支撐人員23人，包括研究員31人、副研究員及高級(jí)工程技術(shù)人員39人。2012年，納米中心科研人員共發(fā)表SCI論文251篇。

此外，北京航空航天大學(xué)，南京理工大學(xué)，北京科技大學(xué)，大連理工大學(xué)等院校納米材料研究起步較早。

生物材料方面，中科院上海硅酸鹽研究所和清華大學(xué)、武漢大學(xué)[微博]、四川大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)、上海交通大學(xué)[微博]、華南理工大學(xué)、華東理工大學(xué)等大學(xué)研究室在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位。2012年的世界生物材料大會(huì)承辦方便是四川大學(xué)。