纳米研究前沿分析报告_23页_3mb

报告摘要

纳米研究前沿分析报告总结

核心内容

本报告由中国科学院科技战略咨询研究院和国家纳米科学中心于2017年8月联合发布，旨在分析全球主要国家的纳米技术研究计划及前沿发展情况，重点围绕锂电池、太阳能电池、纳米发电机、纳米药物、纳米检测、纳米仿生孔、纳米安全性、纳米催化和测量标准等9个研究领域进行深入探讨。

主要观点

1. 各国纳米技术发展概况

各国对纳米技术的信心普遍增强，资金和人员投入显著增加。
纳米技术被广泛视为促进国家经济发展和解决重大问题的关键技术领域，尤其在能源和生物医药方面。
研发重心已从纳米材料的制备和调控转向其应用和商业化。
各国普遍重视产学研合作及与其他领域的融合，缩短从科研到产业化的周期。
各国均重视纳米技术的EHS和ELSI研究，以及国际标准的制定，以推动相关产业的社会接受。
纳米技术的基础教育和高等教育也受到各国重视。

2. 纳米研究前沿的分布

基于ESI数据库的11814个研究前沿中，筛选出1391个与纳米研究相关的前沿，涉及6639篇高被引论文。
美国和中国在高被引论文数量上遥遥领先，分别位居第一和第二。
在研究前沿分类中，纳米制造、纳米能源、纳米生物和纳米测量是主要分类，其中纳米制造涉及最多研究前沿（657个），纳米测量最少（48个）。

3. 各国在具体研究领域的表现

美国在“太阳能电池”、“纳米发电机”、“纳米药物”、“纳米检测”、“纳米仿生孔”、“纳米安全性”和“测量标准”7个领域中高被引论文数量排名第一，在“锂电池”和“纳米催化”中排名第二。
中国在“锂电池”和“纳米催化”中高被引论文数量排名第一，在“太阳能电池”、“纳米发电机”、“纳米药物”、“纳米检测”、“纳米安全性”中排名第二，在“测量标准”中排名第四，“纳米仿生孔”方面仍有提升空间。

4. 中国在纳米科技领域的优势

中国在纳米科技领域已形成一批达到世界领先水平的研究方向和团队，如：
- 太阳能电池：中科院化学所侯建辉团队在非富勒烯型聚合物太阳能电池中取得11.2%的能量转换效率，南开大学陈永胜团队创造了12.7%的光电转化效率记录。
- C1化学：中科院大连化物所包信和院士团队实现了甲烷在无氧条件下选择活化，一步高效生产乙烯、芳烃和氢气等高值化学品。

关键信息

1. 纳米技术的全球发展趋势

纳米技术正在向绿色、健康、可持续方向发展，成为科技与社会变革的重要领域。
中国在世界竞争格局中逐渐占据优势地位，具有改变未来发展的潜力。

2. 纳米研究前沿分类与热点

纳米制造：包括多种纳米结构材料的研究，如硅基、碳基材料等。
纳米能源：涉及锂电池、太阳能电池、纳米发电机等。
纳米生物：包括纳米药物、纳米检测、纳米仿生孔等。
纳米测量：涵盖光谱测量、电子显微测量、表面等离激元共振、表面增强拉曼光谱等。

3. 各研究领域的具体进展

锂电池：中国在该领域表现突出，研究内容涵盖负极材料、正极材料、隔膜材料和机理研究。
太阳能电池：美国在该领域占据主导地位，研究包括量子点敏化、钙钛矿、有机太阳能电池等。
纳米发电机：美国是主要研究力量，王中林院士在该领域取得重要成果。
纳米药物：美国和中国在该领域表现突出，研究内容涵盖纳米药物载体、靶向递送和肿瘤治疗。
纳米检测：美国和中国在该领域占据主导，研究内容包括纳米探针、生物传感器等。
纳米安全性：美国在该领域具有明显优势，研究包括纳米材料的生物相容性、环境风险等。
纳米催化：中国在该领域表现最为突出，研究涵盖传统催化、电催化和光催化。
测量表征：美国在该领域占据主导地位，研究内容包括超分辨成像、纳米磁共振、表面等离激元共振等。

结论

本报告通过文献计量和专家分析，揭示了纳米技术的前沿方向及各国在不同研究领域的表现。中国在多个研究方向上取得了显著进展，尤其在锂电池和纳米催化领域，表现领先。同时，中国在纳米安全性、纳米检测等方向上也有较强的研究实力，但在纳米仿生孔方面仍需加强。未来，中国有望在纳米科技领域继续发挥重要作用，并推动相关产业的商业化发展。