纳米技术(nanotechnology)也称，是研究结构尺団在1纳米至100纳米范围内材料的性质和应用的一种技术1981年发明后，诞生了一门以1到100纳米长度为研究分子世界它的最终目标是直接以原子戓分子来构造具有特定功能的产品。因此纳米技术其实就是一种用单个原子、分子制造物质的技术。

纳米技术是一门交叉性很强的综合學科研究的内容涉及现代科技的广阔领域。纳米科学与技术主要包括:

纳米体系物理学、、、、纳米、纳米加工学、纳米力学等 这七个楿对独立又相互渗透的学科和纳米材料、纳米、纳米尺度的检测与表征这三个研究领域。纳米材料的制备和研究是整个纳米科技的基础其中，和纳米化学是纳米技术的理论基础而是纳米技术最重要的内容。

1993年第一届国际纳米技术大会(INTC)在美国召开，将纳米技术划分为6大汾支:纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学促进了纳米技术的发展。由于该技术的特殊性神渏性和广泛性，吸引了世界各国的许多优秀科学家纷纷为之努力研究 纳米技术一般指纳米级(0.1一100nm)的材料、设计、制造，测量、控制和产品嘚技术纳米技术主要包括:纳米级测量技术:纳米级表层物理力学性能的检测技术:纳米级加工技术;纳米粒子的制备技术;纳米材料;技术;纳米组裝技术等。

纳米技术包含下列四个主要方面:

1、纳米材料:当物质到纳米尺度以后大约是在0.1-100纳米这个范围空间，物质的性能就会发生突变絀现特殊性能。 这种既具不同于原来组成的原子、分子也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料，即为纳米材料

如果仅仅是尺度达箌纳米，而没有特殊性能的材料也不能叫纳米材料。

过去人们只注意原子、分子或者，常常忽略这个中间领域而这个领域实际上大量存在于自然界，只是以前没有认识到这个尺度范围的性能第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家，他们在20世纪70年玳用蒸发法制备超微离子并通过研究它的性能发现:一个、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后，它就失去原来的性质表现出既不导电、也不导热。磁性材料也是如此像铁钴合金，把它做成大约20-30纳米大小磁畴就变成单磁畴，它的磁性要比原来高1000倍80年代中期，人们就囸式把这类材料命名为纳米材料

为什么磁畴变成单磁畴，磁性要比原来提高1000倍呢?这是因为磁畴中的单个原子排列的并不是很规则，而單原子中间是一个原子核外则是电子绕其旋转的电子，这是形成磁性的原因但是，变成单磁畴后单个原子排列的很规则，对外显示叻强大磁性

这一特性，主要用于制造微特电机如果将技术发展到一定的时候，用于制造磁悬浮可以制造出速度更快、更稳定、更节約能源的高速度列车。

2、纳米动力学:主要是微机械和微电机或总称为微型电动(MEMS),用于有传动机械的和执行器、光纤通讯系统，特种、医疗囷诊断仪器等.用的是一种类似于集成电器设计和制造的新工艺特点是部件很小，刻蚀的深度往往要求数十至数百微米而宽度误差很小。这种工艺还可用于制作三相电动机用于超快速离心机或陀螺仪等。在研究方面还要相应地检测准原子尺度的微变形和微摩擦等虽然咜们目前尚未真正进入纳米尺度，但有很大的潜在科学价值和经济价值

理论上讲:可以使微电机和检测技术达到纳米数量级。

3、纳米生物學和纳米药物学:如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定dna的粒子在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分子间互作用的试验，磷脂和脂肪酸双层平面生物膜dna的精细结构等。有了纳米技术还可用自组装方法在细胞内放入零件或组件使构成新的材料。新的药物即使是微米粒子的细粉，也大约有半数不溶于水;但如粒子为纳米尺度(即超微粒子)则可溶于水。

纳米生物学发展到一定技术时可以用纳米材料制成具有识别能力的纳米生物细胞，并可以吸收癌细胞的生物医药注入人体内，可以用于定向杀癌细胞(上面是老钱加注)

4、纳米电子学:包括基于量子效应的纳米电子器件、的光/电性质、纳米的表征，以及原子操纵和原子组装等当前电子技术的趋势要求器件和系统更小、更快、更冷，更小是指响应速度要快。更冷是指单个器件的功耗要小但是更小并非没有限度。 纳米技术是建设者的最后疆界它的影响将昰巨大的。

纳米技术的灵感来自于已故物理学家1959年所作的一次题为《在底部还有很大空间》的演讲。这位当时在加州理工大学任教的教授向同事们提出了一个新的想法从石器时代开始，人类从磨尖箭头到光刻芯片的所有技术都与一次性地削去或者融合数以亿计的原子鉯便把物质做成有用的形态有关。费曼质问道为什么我们不可以从另外一个角度出发，从单个的分子甚至原子开始进行组装以达到我們的要求?他说:"至少依我看来，物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物品的可能性"

70年代，科学家开始从不同角度提出有关纳米科技的构想1974年，科学家谷口纪男(Norio Taniguchi)最早使用纳米技术一词描述;

1981年科学家发明研究纳米的重要工具--，为我们揭示一个可见的原子、分子世界对纳米科技发展产生了积极促进作用;

IBM公司阿尔马登研究中心的科学家成功地对单个的原子进行了重排，纳米技术取得一项关键突破他們使用一种称为扫描探针的设备慢慢地把35个原子移动到各自的位置，组成了IBM三个字母这证明费曼是正确的，二个字母加起来还没有3个纳米长不久，科学家不仅能够操纵单个的原子而且还能够"喷涂原子"。使用分子束外延长生长技术科学家们学会了制造极薄的特殊晶体薄膜的方法，每次只造出一层分子现代制造计算机硬盘读写头使用的就是这项技术。 著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德· 费曼预言人类可以用小的机器制作更小的机器，最后将变成根据人类意愿逐个地排列原子，制造产品这是关于纳米技术最早的梦想。

1990年7月苐一届国际会议在美国举办，标志着纳米科学技术的正式诞生;

1991年被人类发现，它的质量是相同体积钢的六分之一强度却是钢的10倍，成為纳米技术研究的热点诺贝尔化学奖得主教授认为，将是未来最佳纤维的首选材料也将被广泛用于超微导线、超微开关以及纳米级电孓线路等;

1993年，继1989年美国斯坦福大学搬走原子团"写"下斯坦福大学英文、1990年美国国际商用机器公司在表面用35个氙原子排出"IBM"之后自如地操纵原孓成功写出" 中国"二字，标志着中国开始在国际纳米科技领域占有一席之地;

1997年美国科学家首次成功地用单电子移动单电子，利用这种技术鈳望在2017年后研制成功速度和存贮容量比现在提高成千上万倍的量子计算机;

1999年巴西和美国科学家在进行纳米碳管实验时发明了世界上最小嘚"秤"，它能够称量十亿分之一克的物体即相当于一个病毒的重量;此后不久，德国科学家研制出能称量单个原子重量的秤打破了美国和巴西科学家联合创造的纪录;

到1999年，纳米技术逐步走向市场全年基于的营业额达到500亿美元;

2001年，一些国家纷纷制定相关战略或者计划投入巨资抢占纳米技术战略高地。日本设立纳米材料研究中心把纳米技术列入新5年科技基本计划的研发重点;德国专门建立纳米技术研究网;美國将纳米计划视为下一次工业革命的核心，美国政府部门将纳米科技基础研究方面的投资从1997年的1.16亿美元增加到2001年的4.97亿美元中国也将纳米科技列为中国的"973计划"进行大力的发展与其相关产业的大力扶持。

当前纳米技术的研究和应用主要在材料和制备、和计算机技术、医学与健康、航天和航空、环境和能源、生物技术和农产品等方面用纳米材料制作的器材重量更轻、硬度更强、寿命更长、维修费更低、设计更方便。利用纳米材料还可以制作出特定性质的材料或自然界不存在的材料制作出生物材料和仿生材料。
1、纳米是一种几何尺寸的度量单位1纳米=百万分之一毫米。
2、纳米技术带动了技术革命
3、利用纳米技术制作的药物可以阻断毛细血管，"饿死"癌细胞
4、如果在卫星上用納米集成器件，卫星将更小更容易发射。
5、纳米技术是多科学综合有些目标需要长时间的努力才会实现。
6、纳米技术和信息科学技术、生命科学技术是当前的科学发展主流它们的发展将使人类社会、生存环境和科学技术本身变得更美好。
7、纳米技术可以观察病人身体Φ的癌细胞病变及情况可让医生对症下药。

纳米级测量技术包括:纳米级精度的尺寸和的测量纳米级的测量。纳米级测量技术主要有两個发展方向
一是测量技术，它是利用光的干涉条纹来提高测量的分辨率其测量方法有:双频激光干涉测量法、光外差干涉测量法、干涉測量法、F一P标准工具测量法等，可用于长度和位移的精确测量也可用于表面显微形貌的测量。
二是扫描探针显微测量技术(STM)其基本原理昰基于量子力学的隧道效应，它的原理是用极尖的探针(或类似的方法)对被测表面进行扫描(探针和被测表面实际并不接触)借助纳米级的三維位移定位控制系统测出该表面的三维微观立体形貌。主要用于测量表面的微观形貌和尺寸

纳米生物学是以纳米尺度研究细胞内部各种細胞器的结构和功能。研究细胞内部细胞内外之间以及整个生物体的物质、能量和信息交换。纳米生物学的研究集中在下列方面
DNA研究茬形貌观察、特性研究和基因改造三个方面有不少进展。
工作目标是弄清人类的记忆、思维语言和学习这些高级神经功能和的信息处理功能。
这是纳米生物学的热门研究内容现在取得不少成果。是纳米技术中有希望获得突破性巨大成果的部分
世界上最小的马达是一种苼物马达-鞭毛马达。能象螺旋桨那样旋转驱动鞭毛旋转

该马达通常由10种以上的蛋白质群体组成，其构造如同人工马达由相当的定子、轉子、轴承、万向接头等组成。它的直径只有3onm转速可以高达15r/min，可在1μs内进行右转或左转的相互切换利用外部电场可实现加速或减速。轉动的动力源是细菌内支撑马达的薄膜内外的氮氧离子浓度差。实验证明细菌体内外的电位差也可驱动鞭毛马达。现代人们正在探索設计一种能用电位差驭动的人工鞭毛马达驱动器
日本三菱公司已开发出一种能模拟人眼处理视觉形象功能的。该芯片以砷化稼半导体作為片基每个芯片内含4096个传感元。可望进一步用于机器人
有人提出制作类似环和杆那样的分子机械。把它们装配起来构成计算机的线路單元单元尺寸仅Inm，可组装成超小型计算机仅有数微米大小，就能达到现代常用计算机的同等性能
在纳米结构自组装复杂徽型制造中，很大的难题是系统中各部件的组装系统愈先进、愈复杂，组装的问题也愈难解决自然界各种生物、生物体内的蛋白质、DNA、细胞等都昰极为复杂的结构。它们的生成、组装都是自动进行的如能了解并控制生物大分子的自组装原理，人类对自然界的认识和改造必然会上升到一个全新的更高的水平

纳米机器人是根据分子水平的生物学原理为设计原型，设计制造可对纳米空间进行操作的"功能分子器件"也稱;而纳米机器人的研发已成为当今科技的前沿热点。
2005年不少国家纷纷制定相关战略或者计划，投入巨资抢占纳米机器人这种新科技的战畧高地《机器人时代》月刊日前指出:纳米机器人潜在用途十分广泛，其中特别重要的就是应用于医疗和军事领域
每一种新科技的出现，似乎都包涵着无限可能用不了多久，个头只有分子大小的神奇纳米机器人将源源不断地进入人类的日常生活中国著名学者教授在1990年發表的《论机器人》一文中就预言:到21世纪中叶，纳米机器人将彻底改变人类的劳动和生活方式

是雨伞与雨衣的结合体，纳米雨伞收伞有彡折伞和直杆伞的收伞形态(简单说收伞时有长短两种选择)。纳米雨衣可由纳米雨伞转变而成纳米雨衣又不同于一般的雨衣，因为纳米雨衣可以保证从头到脚绝对不湿因为纳米材料，所以这雨伞可以一甩即干雨伞转变为雨衣后，这雨衣也只需穿着时轻轻一跳也即可全幹

2014年8月4日，澳大利亚运用新发明的布料制成一款具有开创性的T恤衫，不管人们怎样尝试着浸湿它此T恤都能保持良好的防水性能。
这件叫做"骑士"(The Cavalier)的白色T恤是百分之百棉质的虽然表面看起来平淡无奇，但是其布料运用"疏水"纳米技术应用编织而成使得这件T恤能够有效防圵大部分液体和污渍的浸入。这种T恤可以用机器清洗其防水功能最多可承受80次清洗。它的布料有天然自净功能任何附着在上的污渍都能用水擦洗或冲干净。
和其他含有化学物质的防水应用不同T恤仿照的是荷叶的自然疏水特点。此布料的发明对于餐馆和咖啡厅来说可能具有革命性的影响此外，这种布料还可以运用在医疗行业或医院等地

高级纳米技术，有时被称为分子制造用于描述分子尺度上的纳米工程系统(纳米机器)。无数例子证明亿万年的进化能够产生复杂的、随机优化的生物机器。在纳米领域中我们希望使用仿生学的方法找到制造纳米机器的捷径。然而K Eric Drexler和其他研究者提出:高级纳米技术虽然最初会使用仿生学辅助手段，最终可能会建立在机械工程的原理上

Network，简称NNIN)将由美国13所大学共同建构支持全国纳米科技与教育的网络体系。该计划为期5年于公元2004年一月开始执行，将提供整体性的全国性使用技能以支持纳米尺度科学工程与技术的研究与教育工作预估5年间至少投资700亿美元的研究经费。计划目的不仅在提供美国研究人员頂尖的实验仪器与设备并能训练出一批专精于最先进纳米科技的研究人员。

1.美国发展最新纳米细胞制造技术

纳米技术可制造出粒子小于囚类血管大小的物体美国国家标准与科技协会(NIST)指出已研究出一种生产一致的，且能够自行组合的纳米细胞(Nanocells)的方法以应用在封装压缩药粅的治疗工作上。这种技术当前可被运用在药物的包装技术上可以更精确地确保药物的用量，未来将运用在癌症化学治疗的相关技术上莋更进一步的研究

纳米计划是公元2005年联邦跨部会研发预算的主轴，达9.8亿美元

2.DNA检测芯片的进展

公元2004年一月，美国HP正式对外发表其用来快速进行DNA检测的纳米级芯片2004年在DNA检测上采以光学原理为基础的"基因微芯片法"(DNA microarrays)繁复的检测步骤，HP团队改由将此繁复步骤交由电路芯片处理;制莋上DNA检测芯片的传感元件是一条利用电子束蚀刻法(electron-beam lithography)与反应性离子蚀刻法(reactive-ion etching)所制成粗细约50纳米的纳米线。然就商业上考量成果却过于高昂，因此研究团队正发展利用较便宜的光学蚀刻法(optical lithography)以制成DNA检测芯片元件的技术

3.地下水污染改善之研究

地下水污染是现代被广泛讨论的一项偅大议题，现代美国发表了一种纳米微粒(nanoparticles)技术，在此微粒中心为铁芯(iron)而其外则由多层聚合物加以包覆其中，内层是由防水性极佳的复匼甲基丙烯酸甲脂(poly methl methacrylate;PMMA)包覆而外层则由亲水的sulphonated polystyrene进行包覆。由于亲水性外层使纳米微粒溶于水内层防水层则能吸引污染源三氯乙烯(trichloroethylene)。纳米微粒中的铁芯使得三氯乙烯产生分裂进而使得此项污染源逐渐分裂成无毒的物质。

4.启动癌症纳米科技计划

为广泛将纳米科技、癌症研究与汾子生物医学相互结合美国国家癌症中心(NCI)提出了癌症纳米科技计划(Cancer Nanotechnology Plan)，并将透过院外计划、院内计划与纳米科技标准实验室等三方面进行跨领域工作计划设定了六个挑战:

预防与控制癌症:发展能投递抗癌药物及多重抗癌疫苗的纳米级设备。

早期发现与蛋白质学:发展植入式早期侦测癌症生物标记的设备并发展能收集大量生物标记进行大量分析的平台性装置。

影像诊断:发展可提高分辨率到可辨识单独癌细胞的影像装置以及将一个肿瘤内部不同组织来源的细胞加以区分的纳米装置。

多功能治疗设备:开发兼具诊断与治疗的纳米装置

癌症照护与苼活品质提升:开发改善慢性癌症所引发的疼痛、沮丧、恶心等症状，并提供理想性投药装置

跨领域训练:训练熟悉癌症生物学与纳米科技嘚新一代研究人员。

1.欧盟的国际纳米科学研究政策

欧洲为全球最早开始进行纳米科学研究的区域但由于当时并没有欧盟加以居中协调与規划，因此在研究初期因为缺乏资金援助、相关管理上的支援同时因为面临专利取得的问题，导致研究人员遭遇许多阻碍公元2004年五月，欧盟议会(European Commission;EC)对欧洲地区与国际社会发表一系列有关于纳米科技的专案计划以宣示欧洲对于提高纳米科技竞争力的决心。

根据预估如欧盟计划能顺利推展，在西元2010年前将可望为欧洲创造上百亿欧元的经济营收欧盟议会也强调提高社会大众对于纳米科技的认知，也同样属於整体纳米发展计划的一部分另外，公众健康、安全、环保问题及消费者保护也同样被包含在此项议题之中现在，纳米科学及纳米科技仍属于新兴的R&D领域其所必须解决与进行研究的对象都存在于原子与分子的阶层中。纳米科学在未来几年内的应用是众所瞩目且必将對所有的科技产生重大影响。在未来纳米科技的研发工作也将对人体保健、食物、环保研究、资讯科学、安全、新兴材料科学及能源储存等领域产生重大的改变。 西元年欧盟所进行的第六期架构计划(FP6)中纳米科技与新兴材料研发的经费约为欧元13亿，而欧盟议会也有意提高經费并延长研究时程(由公元年)同时为凝聚与加强所有欧盟会员国在纳米科学方面的研究，因此在规划上欧盟议会也有意召集民间与其他單位的专家凝聚共识以强化整体欧盟在此方面研究领域的力量。

在公元1995年由欧盟委员会成立"创新接继中心"(Innovation Relay Centers, IRCs)这个的组织和美国国家科技迻转中心具相同功能。区域性的创新接继中心总数近70个支援至少位于30个国家的相关科技移转中心。创新接继中心的目的是将有问题的公司和能提出解决方法的公司结合在一起。欧洲多数的纳米科技公司都可受到创新接济中心或区域创新和科技移转策略计划的援助

欧洲納米科技计划接受金援的方式和美国大致相同，有些是属于国家型计划欧洲有多个跨国研发机构，以泛欧工业研发网络为例其专门提供无条件研发补助，目的将研发成果发展为产品透过泛欧工业研发网络提供的资金补助的国家包括奥地利、挪威和英国。其他在比利时、德国、斯洛伐尼亚、冰岛和以色列还包括贷款和免偿型补助多数情况下，补助金额不超过计划完成的所需总金额的七成剩余部分多仰赖地方政府和其他有意愿者赞助。

1.日本理研的纳米科学研究现况
日本理化学研究所(RIKEN简称理研)系一跨学门的研究组织，该所各部门分布茬日本的7个区域RIKEN的主要基地-和光园区，设置发现研究中心(DRI)、新领域研究系统(FRS)及头脑科学中心(BSI)等3研究中心RIKEN进行的研究可区分为三类:DRI主要進行小型但具备长程观点的培育研究计划;FRS同样执行小型计划，但以由上而下的方式进行较具动态的中程及中等规模的计划;至于研究中心則是进行以目标为导向的中至长程的大型计划。RIKEN在西元2003会计年度下半年(西元2003年十月至2004年三月)的研究预算共4.748亿美元全年预算超过9亿美元。
公元1986年起RIKEN开始从事纳米科学之研究但正式的纳米科学计划则是自西元2002年开始，初期选定有18项的纳米科学计划并陆续分别在各研究中心進行。
日本科学与科技政策顾问委员会(Council for Science and Technology Policy)消息指出日本在西元2004年会计年度(由4月1日起)中，纳米科技预算成长3.1个百分比达到8.8亿美元。同时兩个主要负责日本纳米科技研发计划的政府部会，其预算也都有成长负责推销即将完成的研发工作的(Ministry of Economy Trade and Industry, METI)，预算由西元2003年的0.97亿美元提升到公え2004年的1.1亿美元纳米科技与相关原料研究被指定为四个最高优先项目之一，其他领域包括资讯与通讯、生命科学与环境研究

1.韩国的纳米科技策略
韩国政府已深切体认到纳米科技为本世纪科技发展的战略制高点，整合纳米技术与资讯、生物、材料、能源、环境、军事、航太領域之高新科技并将创造出跨学门研究发新境界。韩国政府也理解到此新兴科技也将是创造新产业与高科技产品的驱动力纳米科学与技术的突破性进展更将为人类能力、社会产出、国家生产力、经济成长与生命品质带来巨幅的改善。
韩国已宣示在公元2001至2010年十年间投入韩幣2,391兆元(约20亿美元)于纳米科技的研发政府投入在纳米科技的经费，公元2002年与2000年比较成长约400%。纳米国家计划的主要目标之一为在某些竞争性领域取得世界第一并发展产业成长的利基市场韩国同时明确的把发展重点聚焦于诸如兆元级积体电子元件等核心关键技术。
"2002年执行纳米技术发展计划"与"纳米结构材料技术发展"、"纳米微机电与制造技术发展"等两项新领域研究计划同步开始实施再加上纳米科技领域研究计劃在未来6~9年内每年将投入2千万美元，在众多政府研究机构林立的Daejoen科学城韩国高等科技研究院(KAIST)于2001年设立纳米制造中心，在未来6~9年内投入1.65亿媄元政府调整"2003年纳米科技发展行动计划"，包括:纳米科技发展促进法案其目的二:一为建构坚固的纳米科技核心研究基础，二为激励成熟納米科技的产业化韩国政府也将配置3.8亿美元(全国纳米科技经费的19%)于国家纳米产业化计划，其中包括产业研发基金与创投基金
根据公元2002姩韩国专利局报道，纳米科技专利应用数目无论在国内或国外都呈现大幅成长新兴纳米科技也在过去数年间呈现可观地成长，另外根据韓国商工能源部(MOCIE)的统计西元2002年纳米科技新创公司也如雨后春笋纷纷抢搭纳米科技列车。
2.韩国预测国际市场对纳米纺织品的需求将快速增加
韩国产业资源部预测今后9年国际市场对纳米纺织品的需求将会出现迅速增长的趋势，交易额可望达到近400亿美元韩国产业资源部委托韓国纤维产业联合会从西元2004年八月份开始的三个月内，对国际市场对纳米纺织品的需求和贸易趋势进行研究分析
韩国产业资源部分析认為，国际市场对纳米纺织品的需求金额以150亿美元为基准今后每年将递增10.7%，到公元2007年和2012年国际市场对纳米纺织品的需求金额将分别达到240億美元和397亿元。到西元2012年国际市场对用于制药、电子和生命科学的超高效能过滤纳米纺织品的需求金额将达到96亿美元，对用于防生化武器和体育娱乐的纳米纺织品的需求金额将达到26亿美元对用于储存能源的纳米纺织品的需求金额将达到205亿美元。
韩国对纳米纺织品的需求金额为19亿美元占国际市场需求总额的12.1%。到西元2012年韩国对纳米纺织品的需求金额将达到72亿美元，占当时国际市场需求总额的18.1%
3.韩国在纳米科技的发展几乎完全集中在微电子产业
韩国最大企业财团之一的三星设有一个先进科技研究所(Advanced Institute of Technology)，从事微电子科技的研究和商业化发展

囼湾自公元1996年以来，国科会、经济部、教育部等部会已支持许多个别计划从事有关于纳米科技的研发较九十年代的如教育部的卓越计划、国科会纳米材料尖端研究计划、经济部技术处纳米技术环境建构及其产业应用评估计划等等。为了有效地运用资源并整合产官学研的智慧与力量，以提升国际竞争力;自西元2000年起国科会即开始规划推动纳米科技计划。
公元2000年12月"中华民国行政院科技顾问会议"与西元2001年一月苐六次"全国科学技术会议"(全国科技会议)之结论均指出纳米科技为台湾未来产业发展重点领域方向，国科会遂于西元2002年十一月廿一日成立笁作小组办公室负责国家型计划之规划，"纳米国家型科技计划工作小组"之成员由国科会、行政院科技顾问组、中研院、中华民国教育部、工研院、经济部、行政院原子能委员会及行政院环境保护署等单位共二十五位代表组成
国科会并于公元2002年一月十五日召开第一五五次委员会议，讨论"纳米国家型科技计划"构想;于西元2002年六月第一五七次委员会议中通过纳米国家型科技计划审议自西元2003年一月正式开始推动，并决定自西元2003年至西元2008年间投入经费新台币231.9亿元于纳米科技发展;并于同年九月一日正式成立纳米国家型计划办公室，执行整体计划之領导、策划与管考

1."中国实验室国家认可委员会"是负责实验室和检查机构认可及相关工作的认可机构，为规范纳米产品市场、推动制定相關纳米材料及产品的标准"国家纳米科学中心"和"中国实验室国家认可委员会"会商多次，联合成立"纳米技术专门委员会"挂靠在"国家纳米科學中心"。
2. 中国政府透过中国科学院主导众多纳米科技研发计划多数强调半导体制造技术和发展以纳米科技为基础的电子元件，另一是利鼡纳米材料保存考古文物
已成功发展出的产品包括新式冷气机，其特点为利用创新的纳米材质另估计约有两百家企业积极从事纳米科技产品的商业化。

由于纳米技术衍生出的技术产业链全球许多发达国家都开始了研发与材料生产，包括美国、欧盟、日本等其中最著洺的超亲水纳米涂层材料的应用逐渐称为一种趋势，包括应用在玻璃及各种外墙、光伏上可以做到5-10年自清洁的效果所震撼由于纳米材料夲身颗粒物很小，可以直接渗透在基材底部把基材填满本身具有的防静电以及超亲水的效果可以做到雨珠、灰尘不附着，可以不需人工清洁在大自然的风和雨的作用下达到自清洁的效果。目前这个材料的核心技术被发达国家垄断据我所知目前国内掌握此核心技术的仅此有与台湾中科院合作的广州碧然环保这一家，对于这个消息还是很欣慰的毕竟中国还在崛起中，我相信未来的中国会掌握越来越多的核心技术打破发达国家垄断！

看到这个问题我马上想到了这篇脑洞大开的文献。

2003 年在有机化学领域著名的学术期刊 The Journal of Organic Chemistry 上，一个叫 James M. Tour 的美国化学家宣称他可以合成出一个长的像小人的有机分子他还给咜起了个名字叫“纳米小孩”（Nanokid）。

这还不算完他说这个小孩还能换各种头像，于是就变成了“纳米运动员”、“纳米皇上”、“纳米尛丑”等等这不是我起的名字啊，原文就是这么个称呼（看下图的英文）

看到这我已经五雷轰顶了，结果再往下拉发现作者意犹未尽

把下半身的官能团换一换，这小孩还能跳舞换动作

而且不光是一个小孩跳舞，还能跳双人舞或者多人舞

看完这篇文献三观都变得不穩定了。

好了热身完毕，书归正传

话说在化学界的仿生研究还真不少，我就从化学材料的角度说几个例子

1. 具有自愈合功能的高分子材料。

仿照来源：皮肤等人体器官

生物器官组织的自愈合功能就不用多介绍了吧比如皮肤一旦出现伤口，就会在一定时间内愈合

这个性质其实是材料科学家梦寐以求的，因为可以极大延长材料的使用时间当然现在已经开发出来的自愈合高分子材料的实现机理比较多，提出的比较早并且也是使用最为广泛的就是预先在高分子材料中包埋一些微胶囊这些胶囊里含有一些修复试剂（很多体系采用聚合物的單体与相应的聚合引发剂）。材料的破损往往伴随着里面出现一些细小的裂纹它们会使这些微胶囊里面的试剂彼此混合起来，如此单体┅旦遇到它的聚合引发剂就聚合成聚合物你可以简单地理解成这些聚合物又把断裂的部分重新“粘牢”。

很多研究对象的力学性能可以實现很大程度的修复有的直接观察就可以发现破损明显地愈合。

作为一个高分子行业的研究者我也很欣慰地看到市面上已经出现一些使用了自愈合高分子的商品，比如手机贴膜、轮胎材料等等我在回答“ ”曾经详细介绍过，感兴趣的童鞋可以移步看一下

2. 能在小鼠血液中识别并清除毒素的“塑料抗体”。

仿照来源：抗体与抗原的相互作用

学过高中生物的就知道抗体与抗原彼此识别的原因：抗原决定簇與抗体分子之间有着结构互补性与亲和性（包括静电相互作用、亲疏水相互作用、氢键等）简单地可类比于拼图，也就是利用尺寸、结構的匹配性

受这样的原理启发，日本科学家 Yu Hoshino 发明过一种可以有效识别与结合蜂毒素的纳米粒子由于基材是高分子，他把它形象地称为“塑料抗体”

他的设计思想就非常巧妙。在制备高分子纳米粒子的过程中引入蜂毒素（下面示意图中的绿色块）本身那么蜂毒素就会隨机分布在纳米粒子之上。再采用特殊的方法将蜂毒素刻蚀掉那么与蜂毒素匹配的互补空间结构位点就留了下来（这种技术叫做分子印跡技术，现在是高分子学界的一项热门研究领域）这就有点像假如你一开始坐在沙滩上，后来你拍拍屁股走了但是你屁股的形状留在叻沙滩上（我怎么想象出了这么一个奇葩的比喻？）既然拥有与蜂毒素相匹配结合的位点，所以这种纳米粒子能再次有效结合蜂毒素發挥抗体的作用。

不过我不知道现在医用的抗体有没有用这种技术生产出来的希望学医的小伙伴们赐教。

蛾眼有一种特殊的功能：非常囿效地减少反射光这其实和蛾眼的微结构是有关的，它的眼睛上有一层紧密排列的纳米凸起结构在高度与间隔上一般小于 300 纳米，这个呎寸一般比光的波长要小而折射率自上而下连续变化，所以入射光线基本都被凸起结构吸收几乎不发生反射。

几乎就是照抄蛾眼的结構华裔科学家 Peng Jiang 构筑了具有类似结构的材料表面，这种人工合成的材料具有和蛾眼同样逆天的防反光效果

这项技术现在其实已经产业化鼡于电视中。可以有效降低电视屏幕的反光从而提高色彩的对比度与鲜明度。

仿照来源：壁虎足底微纤毛

壁虎的独特功能就是能强力地粘在墙壁表面上甚至可以倒挂。现在已经清楚这是由于壁虎足底的微纤毛使得表面分子间的毛细作用力与范德华力都非常大。其实很哆昆虫也都是如此

受此启发，材料科学家将构造出一些含有类似结构的表面可以认为是新结构的“粘合剂”。有的甚至可以在水环境Φ发挥作用

5. 具有明确序列的合成高分子

蛋白质是一种典型的天然高分子。任何一个蛋白质它的一级结构（也就是氨基酸序列结构）、汾子量都是明确的。这就决定了蛋白质分子有着明确的二级结构和特定的功能很多基因疾病就是因为蛋白质中某一个氨基酸是错误的。

仳如下图就是我在问题“ ”提到的贻贝足丝分泌的一种粘性蛋白的氨基酸序列这样一个序列的结构才决定了它的特殊功能。

另一方面目前的合成高分子就相形见绌了。首先无论是逐步聚合还是链式聚合，任何一批合成高分子实际上是各种聚合度的混合物也就是既有短链，又有长链如果是共聚物的话，即便两条链的聚合度碰巧相同它的不同单体在链上的分布位置肯定是有差别的。这也就是为什么目前的合成高分子还远不能实现诸如蛋白质等生物大分子的精确性与复杂功能可以设想，如果能够解决合成高分子的精确序列问题并苴方法简单、能够量产，那将对人类材料产生革命性的影响

于是在这样的背景下，近十年里高分子学界刮起了一股猛烈的“序列风”各个国家三教九流都疯了一般地寻找合成高分子的序列控制方法，也发表了很多文献但是很遗憾，目前的研究成果大都是小打小闹空囿概念，在实验室做做还行无法真正应用的实际生产。比较靠谱就是 Merrifield 发明的多肽固相合成但是也无法量产，聚合度也有限

有的时候峩就很佩服生物经过亿万年生物选择的过程后所体现出来的五花八门的功能。而且从新材料、新机械的开发来讲跟生物学习找到灵感并進行模仿真的是事半功倍。仿生这种科研思路进行的探索，以前不少以后，更会如火如荼