〔摘要〕對(duì)全球納米科學(xué)-技術(shù)發(fā)展情報(bào)進(jìn)行比較分析，并嘗試解析納米科學(xué)-技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的大事件，以期為我國(guó)納米科學(xué)-技術(shù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略決策提供輔助參考。研究中以納米科學(xué)論文年度分布代表納米科學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)，以納米專利數(shù)據(jù)年度分布代表納米技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。全球納米科學(xué)技術(shù)發(fā)展情報(bào)分析和比較結(jié)果顯示：納米科學(xué)的發(fā)展以1990年為界分為早期發(fā)展階段（1960-1990）和高速發(fā)展階段（1990-2010）；納米技術(shù)的發(fā)展以2001年為界分為早期階段（1966-2001）和快速發(fā)展階段（2001-2010）。納米技術(shù)的興起與發(fā)展滯后納米科學(xué)10年左右。納米科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明、重要的國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議的召開(kāi)和政府的重要戰(zhàn)略部署和重點(diǎn)資助等，都會(huì)大大推進(jìn)全球納米科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。

〔關(guān)鍵詞〕納米科學(xué)；納米技術(shù)；發(fā)展情報(bào)；比較分析

DOI：10.3969／j.issn.1008－0821.2011.09.029

〔中圖分類號(hào)〕G306；G301 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A 〔文章編號(hào)〕1008－0821（2011）09－0125－04

收稿日期：2011－07－19

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（編號(hào)：71070015）；教育部人文社會(huì)科學(xué)研究項(xiàng)目基金資助（編號(hào)：09YJA630014）；大連理工大學(xué)研究生教改基金資助項(xiàng)目（編號(hào)：JG1048）。

作者簡(jiǎn)介：欒春娟（1969－），女，副教授，博士，研究方向：科技前沿分析與知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理，發(fā)表論文數(shù)篇。

Global Intelligence Analysis of Nanoscience Nanotechnology

Luan Chunjuan Hou Haiyan

（School of Public Administration Law，WISE Lab，Dalian University of Technology，Dalian 116024，China）

〔Abstract〕Analyzing and comparing the trend of nanoscience nanotechnology worldwide and try to explain the breaking news，will be of great significance to Chinese policy makers.Nano scientific paper represents nanoscience，and nano patent represents nanotechnology were considered.The result showed that nanoscience was divided into 2 stages by 1990:early stage during 1960-1990，and advanced stage during 1990-2010nanotechnology was divided into 2 stages by 2001:early stage during1966-2001，and advanced stage during 2001-2010.It seemed that about 10-year-time-lag between nanoscience and nanotechnology.Great scientific discoveries and technological inventions，significant international meetings and government grand strategies and big fundings all can boost nanoscience and nanotechnology developing.

〔Key words〕nano sciencenano technologygrowing intelligencecomparative analysis

納米科技是目前全球最受關(guān)注的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域之一，一些國(guó)家紛紛將其列為重點(diǎn)發(fā)展的科技領(lǐng)域，納米科技也是我國(guó)《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020）》中確定的一項(xiàng)重點(diǎn)發(fā)展的前沿科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。納米科學(xué)技術(shù)被認(rèn)為將成為繼信息科學(xué)技術(shù)之后推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域快速發(fā)展的重要主導(dǎo)技術(shù)［1］。納米科技作為各國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的前沿科技領(lǐng)域，也引起學(xué)術(shù)界的普遍關(guān)注。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)納米材料領(lǐng)域的科學(xué)與技術(shù)［2－4］、納米尺度上的科學(xué)與技術(shù)［5－7］、納米生物材料的科學(xué)和技術(shù)［4］、碳納米管科學(xué)技術(shù)［8］、納米科技發(fā)展前景［9］以及中國(guó)納米科技的研究發(fā)展［10－11］等做了一些研究和探索。但我們尚未發(fā)現(xiàn)對(duì)全球納米科學(xué)-技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行比較分析的研究成果。對(duì)全球納米科學(xué)-技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行比較分析，并嘗試解析納米科學(xué)-技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的大事件，以期為我國(guó)納米科學(xué)-技術(shù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略決策提供輔助參考。

檢索的時(shí)間跨度為1960-2010年，數(shù)據(jù)檢索時(shí)間為2011年1月22日。

表1 NSF給出的納米科技18個(gè)關(guān)鍵詞

1 納米科學(xué)-技術(shù)整體發(fā)展趨勢(shì)及階段劃分

1.1 納米科學(xué)整體發(fā)展趨勢(shì)及階段劃分

圖1中“納米科學(xué)整體發(fā)展趨勢(shì)曲線”顯示，1990年之前，納米科學(xué)論文的數(shù)量一直比較少，呈現(xiàn)出比較緩慢的發(fā)展趨勢(shì)。論文總數(shù)從1960年的10篇到1990年的1 173篇，31年間增長(zhǎng)了1 163篇。1990年之后，納米科學(xué)論文數(shù)量增長(zhǎng)很快，呈現(xiàn)出高速發(fā)展趨勢(shì)。論文總數(shù)從1990年的1 173篇到2010年的77 678篇，21年間增長(zhǎng)了76 505篇。因此，可以將納米科學(xué)的發(fā)展劃分為兩個(gè)階段，即納米科學(xué)發(fā)展的早期階段：1960-1990年（圖2），和納米科學(xué)高速發(fā)展階段：1990-2010年（圖3）。

在納米科學(xué)發(fā)展的早期階段，1985年之前增長(zhǎng)速度比較平穩(wěn)，1985年之后開(kāi)始快速增長(zhǎng)，1990年的納米科學(xué)論文達(dá)到1 173篇。在納米科學(xué)高速發(fā)展階段，納米論文的數(shù)量增長(zhǎng)很快，呈現(xiàn)出高速發(fā)展的趨勢(shì)。1996年突破了10 000篇；2006年突破了50 000篇；2010年全球納米科學(xué)論文達(dá)到77 678篇。

1.2 納米技術(shù)整體發(fā)展趨勢(shì)及階段劃分圖1中“納米技術(shù)整體發(fā)展趨勢(shì)曲線”顯示，2001年之前，代表納米技術(shù)的專利數(shù)量一直比較少，呈現(xiàn)出比較緩慢的發(fā)展趨勢(shì)。納米專利的出現(xiàn)要晚于納米科學(xué)論文，最初2項(xiàng)納米專利文獻(xiàn)是1966年發(fā)表的。納米專利總數(shù)從1966年的2項(xiàng)增長(zhǎng)到2001年的1 429項(xiàng)，36年間增長(zhǎng)了1 427項(xiàng)。2001年之后，納米專利數(shù)量增長(zhǎng)較快，呈現(xiàn)出比較快速的發(fā)展趨勢(shì)。專利總數(shù)從2001年的1 429項(xiàng)增長(zhǎng)到2009年的19 990項(xiàng)，9年間增長(zhǎng)了18 561項(xiàng)。另外，我們發(fā)現(xiàn)納米技術(shù)的發(fā)展滯后于納米科學(xué)，如果將2001-2010年納米技術(shù)曲線向左平移11年后（圖1），就會(huì)出現(xiàn)納米科學(xué)

在納米技術(shù)發(fā)展的早期階段，1973年之前納米專利數(shù)量很少，每年專利申請(qǐng)量不超過(guò)10項(xiàng)；70年代中期-80年代增長(zhǎng)較快；90年代快速增長(zhǎng)；2000年專利申請(qǐng)突破了1 000項(xiàng)。在納米技術(shù)快速發(fā)展階段，納米專利的數(shù)量開(kāi)始顯著增長(zhǎng)，呈現(xiàn)出快速發(fā)展的趨勢(shì)。2003年突增，專利申請(qǐng)數(shù)量超過(guò)5 000項(xiàng)；2007年突破10 000項(xiàng)；2008年再次突增，達(dá)到16 038項(xiàng)；2009年達(dá)到19 990項(xiàng)，接近20 000項(xiàng)。需要說(shuō)明的是，由于專利申請(qǐng)與公開(kāi)發(fā)表之間的時(shí)滯影響，可能是導(dǎo)致圖1中2010年專利數(shù)量少于2009年的原因。

2 納米科學(xué)-技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的大事件淺析

2.1 納米科學(xué)-技術(shù)興起階段一個(gè)新興領(lǐng)域的興起，往往離不開(kāi)學(xué)術(shù)大師的智慧火花和思想靈感。納米科技的靈感，來(lái)自于美國(guó)著名的物理學(xué)家、1965年諾貝爾物理獎(jiǎng)得主Richard P.Feynman于1959年所做的一次題為《在底部還有很大空間》的演講，他于1960年在此演講基礎(chǔ)上發(fā)表了第一篇標(biāo)志性納米科學(xué)研究文獻(xiàn)［14］；20世紀(jì)70年代，科學(xué)家開(kāi)始從不同角度提出有關(guān)納米科技的構(gòu)想，1974年，科學(xué)家唐尼古奇最早使用納米技術(shù)一詞描述精密機(jī)械加工；1982年，科學(xué)家發(fā)明了研究納米的重要工具——掃描隧道顯微鏡，為我們揭示了一個(gè)可見(jiàn)的原子、分子世界，對(duì)納米科技發(fā)展產(chǎn)生了積極的促進(jìn)作用；1985年，納米科學(xué)研究論文開(kāi)始快速增長(zhǎng)；1990年7月，第一屆國(guó)際納米科學(xué)技術(shù)會(huì)議在美國(guó)巴爾的摩舉辦，標(biāo)志著納米科學(xué)技術(shù)正式誕生。此次會(huì)議之后，納米科學(xué)進(jìn)入高速發(fā)展階段（圖3），納米技術(shù)也開(kāi)始快速增長(zhǎng)（圖4）。

2.2 納米科學(xué)-技術(shù)發(fā)展階段1991年日本NEC公司基礎(chǔ)研究實(shí)驗(yàn)室的電子顯微鏡專家S·Iijima發(fā)現(xiàn)了碳納米管，它的質(zhì)量是相同體積鋼的1/6，強(qiáng)度卻是鋼的100倍［15］，成為世界范圍內(nèi)物理學(xué)、化學(xué)和材料科學(xué)界的研究熱點(diǎn)。碳納米管被認(rèn)為將是未來(lái)最佳纖維的首選材料，也將被廣泛用于超微導(dǎo)線、超微開(kāi)關(guān)以及納米級(jí)電子線路等。1991年，美國(guó)正式將納米技術(shù)列入“國(guó)家22項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)”和“2005年的戰(zhàn)略技術(shù)”。1993年，中國(guó)科學(xué)院北京真空物理實(shí)驗(yàn)室自如地操縱原子成功寫出“中國(guó)”二字，標(biāo)志著中國(guó)開(kāi)始在全球納米科技領(lǐng)域占有一席之地。

1996-1998年間，在世界技術(shù)評(píng)估中心（WTEC）下屬的羅耀拉學(xué)院（Loyola College）資助下，由美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)領(lǐng)導(dǎo)，美國(guó)許多政府機(jī)構(gòu)參與并共同資助，開(kāi)展了一個(gè)對(duì)世界范圍內(nèi)納米科技現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)的調(diào)研工作；根據(jù)這一調(diào)查研究結(jié)果，美國(guó)總統(tǒng)科學(xué)顧問(wèn)委員會(huì)指出：納米技術(shù)是自二戰(zhàn)以來(lái)美國(guó)將要經(jīng)歷的第一場(chǎng)不具備絕對(duì)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)的，但卻具有重要經(jīng)濟(jì)意義和戰(zhàn)略意義的科技革命，如果美國(guó)要在21世紀(jì)繼續(xù)保持其經(jīng)濟(jì)上的領(lǐng)導(dǎo)地位和保證其國(guó)家安全，則需要在未來(lái)的10～20年中顯著并穩(wěn)定地增加對(duì)納米科技研究開(kāi)發(fā)的投入。1997年，美國(guó)國(guó)防部將納米技術(shù)提高到戰(zhàn)略研究領(lǐng)域的高度；同年，美國(guó)科學(xué)家首次成功地用單電子移動(dòng)單電子，利用這種技術(shù)可望在20年后研制成功速度和存貯容量比現(xiàn)在提高成千上萬(wàn)倍的量子計(jì)算機(jī)。1999年，巴西和美國(guó)科學(xué)家在進(jìn)行納米碳管實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)明了世界上最小的“秤”，它能夠稱量10億分之一克的物體，即相當(dāng)于一個(gè)病毒的重量；此后不久，德國(guó)科學(xué)家研制出能稱量單個(gè)原子重量的秤，打破了美國(guó)和巴西科學(xué)家聯(lián)合創(chuàng)造的紀(jì)錄；截至1999年，納米技術(shù)逐步走向市場(chǎng)，全年基于納米產(chǎn)品的營(yíng)業(yè)額達(dá)到500億美元。

2000年2月，美國(guó)白宮正式發(fā)布了“國(guó)家納米技術(shù)計(jì)劃”（National Nanotechnology Initiative，NNI），提出美國(guó)政府發(fā)展納米科技的戰(zhàn)略目標(biāo)和具體戰(zhàn)略部署，標(biāo)志著美國(guó)進(jìn)入全面推進(jìn)納米科技發(fā)展的新階段。2003年12月，美國(guó)總統(tǒng)布什簽署的《21世紀(jì)納米技術(shù)研究開(kāi)發(fā)法案》，明確自2005財(cái)年開(kāi)始的4年內(nèi)，聯(lián)邦政府將投入約37億美元用于支持納米技術(shù)研發(fā)工作。近幾年，日本、德國(guó)等一些國(guó)家也紛紛制定納米科技相關(guān)的戰(zhàn)略計(jì)劃，投入巨資以搶占納米科技戰(zhàn)略制高點(diǎn)。日本設(shè)立納米材料研究中心，把納米技術(shù)列入新的5年科技基本計(jì)劃的研發(fā)重點(diǎn)；德國(guó)專門建立納米技術(shù)研究網(wǎng)。各國(guó)政府近些年對(duì)納米科技的強(qiáng)大投入和支持，是全球納米科技快速發(fā)展的重要原因。

3 結(jié)論與討論本研究以納米科學(xué)論文年度分布代表納米科學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)，以納米專利數(shù)據(jù)年度分布代表納米技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)對(duì)全球納米科學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的分析和比較，發(fā)現(xiàn)納米科學(xué)的發(fā)展以1990年為界分為發(fā)展速度較慢的早期階段（1960-1990年），和高速發(fā)展階段（1990-2010年）；納米技術(shù)的發(fā)展以2001年為界分為發(fā)展速度緩慢的早期階段（1966-2001年），和快速發(fā)展階段（2001-2010年）。納米技術(shù)的興起與發(fā)展遲于納米科學(xué)，二者之間大約有10年左右的時(shí)滯。對(duì)納米科學(xué)-技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的大事件解析發(fā)現(xiàn)，納米科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明、納米科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域重要的國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議的召開(kāi)、一些國(guó)家政府對(duì)納米科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略部署和高額資金資助等，都會(huì)大大推進(jìn)全球納米科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。

需要說(shuō)明的是，本研究直接以SCI和DII發(fā)表的納米科學(xué)論文和納米專利數(shù)據(jù)作為納米科學(xué)和納米技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的比較數(shù)據(jù)，沒(méi)有考慮到科學(xué)論文和專利文獻(xiàn)發(fā)表的各自時(shí)滯；另外，在實(shí)踐中，由于受到科研項(xiàng)目或職稱評(píng)定等考核指標(biāo)的影響，可能存在著一些納米技術(shù)上的突破和創(chuàng)新發(fā)明，也許會(huì)通過(guò)納米科學(xué)論文形式發(fā)表的情況，這種狀況是比較難以統(tǒng)計(jì)和把握的。

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