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加强纳米加工与检测仪器研发和产业化


  科学仪器或设备是进行科学研究必不可少的物质条件,研发工具的创新能力和生产制造能力是衡量一个国家在该领域竞争能力的一个标志。微纳米加工与检测仪器装备是人类对纳米世界的信息进行测量、控制及有效利用的基本手段和设备。其发展水平是国家纳米科技水平和在这方面综合实力的重要标志之一。因此发展和研制适用于纳米科学研究和技术开发的实验检测设备和加工设备是非常必要的。仪器设备对纳米技术及纳米材料微纳加工、制造和测控具有十分重要的支持和促进作用。
  
  纳米科技的竞争核心是加工与检测仪器装备的研发与产业化。因此,发达国家无不把装备制造放在重要地位,例如日本高度重视开发检测和加工技术,在各个省的纳米技术规划中,十分注重装备制造技术的发展,把装备制造技术放在与纳米技术发展的软环境建设、资源整合同等重要的地位。其中,纳米技术综合支援计划已着手实施的具体项目包括:发展超高压电子显微镜技术、建设极细微加工技术、开放辐射光设施、建设分子和物质综合合成及解析用设施等。使目前广泛应用的扫描型隧道显微镜、原子力显微镜、近场光学显微镜等的性能不断提高,并涌现了诸如数字式显微镜、内藏高级照相机显微镜、超高真空扫描型原子力显微镜等新产品。

  作为纳米技术研究加工、表征手段的检测仪器的开发与产业化,在目前纳米科技产业化中占有绝对地位,是发达国家竞相争夺的焦点之一。而目前我国绝大多数的纳米加工、检测的仪器设备均采用欧、美、日等国家的产品,自主研发的设备占有的市场份额很少,每年仅仪器设备一项,就有数百亿外汇流向欧、美、日等国家。近些年,我国纳米材料在环境、能源、纺织、建材等方面的加工及应用技术发展较为迅速,纳米生物和纳米电子技术发展的如火如荼,但我国有些原型器件和部分产品的质量控制、质量稳定性与国外产品有一定差距,其中纳米加工技术、检测技术及其仪器设备是关键因素之一。对于实现特定功能的同类测试仪器而言,国内与国外的名牌企业在产品的可靠性、长期稳定性,甚至是加工质量、零部件的可互换性和造型方面等都存在着较大的差异。如何迅速和有效地提高或改善这些不足,不仅关系到产品的综合质量和实际使用寿命,而且直接关系到我国的自主创新能力。要想在国外同类企业对国内市场的冲击下很好地生存,必须做到未雨绸缪,使自己的产品无论在产品制造质量方面,还是在测试可靠性、稳定性方面都能达到较好的标准和规范。

  我国要实现制造大国向制造强国的转变,仪器装备的研制和发展是我们要关注的关键一环。只有在纳米技术的加工、检测方面占据世界领先地位,才能实现通过纳米技术强国的梦想。因此,发展先进的纳米材料和纳米结构的表征方法和检测仪器,发展先进的纳米材料和纳米结构的加工手段及加工设备,是参与纳米科技的竞争不得不面对的问题,如果没有仪器装备的制造,就要受制于人,阻碍未来高新技术的发展。只有我们发展自己的仪器制造业,才能从源头上进行自主创新,才能摆脱对国外设备的依赖性,才能突破发达国家对我国的高技术封锁,才能实现由输血向造血的转变。并且仪器装备的研发和市场销售,可以为我国节省大量的外汇,避免每年数千万的外汇流向国外,同时还可以掌握纳米加工与检测的核心技术。其关键是把科研单位的仪器研制变成一种商品,一种商业化的产品,而不是只停留在实验室的层面。

  故此,建议我国在仪器设备方面加强自主创新能力的发展,面向纳米材料及技术应用,发展新型纳米尺度的结构分析、性能测试技术及关键设备,新型纳米结构加工技术及关键设备,重点开展基于纳米光刻和纳米压印技术的纳米加工技术和设备以及基于扫描探针技术的表征设备的研发,改变我国纳米加工、检测设备落后的被动局面。

  建议国家设立专项基金,用于纳米加工与检测设备的攻关研制,鼓励设备制造企业与科研单位联合开发相关有重要工业应用前景的纳米加工与检测设备及实验室用产品。提高仪器设备的稳定性和可靠性。最终提高产品质量,具体可以归结为产品稳定性和可靠性的提高以及产品所能够达到的精度。

  建议国家制定相应的政策,鼓励科研单位和企业在装备采购时采用国产设备,保护民族加工、制造业,使他们完成原始积累,在参与世界纳米科技竞争中占据有利地位,抢占纳米科技发展的制高点。




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